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城市轨道交通全自动驾驶运营安全分析与列车运行模拟仿真
| 论文题名： | 城市轨道交通全自动驾驶运营安全分析与列车运行模拟仿真 |
| 关键词： | 城市轨道交通;全自动驾驶系统;故障预测;运营安全性 |
| 摘要： | 城市轨道交通的特点是速度快、密度大，在城市轨道交通系统中应用全自动驾驶技术有助于提升运输能力、提高安全性能、降低能源消耗，全自动驾驶系统是国际公认的城市轨道交通的主要发展方向之一。燕房线是北京市首条全自动驾驶(UTO等级)线路，也是中国内地第一条全国产化无人驾驶线路。本文依托“全自动驾驶系统在燕房线工程中的示范应用”项目进行全自动驾驶运营安全分析与列车运行模拟仿真研究。 论文首先总结国内外全自动驾驶系统的研究现状，介绍全自动驾驶系统的定义、组成以及优势;其次结合项目实际情况，划分出运营安全与列车运行两大类功能需求。最后针对两类需求分别进行研究:一、运营安全分析。(1)对系统运营场景进行描述，运营场景是描述系统运营过程、分析系统需求的有效工具，是后续安全分析与行车仿真的基础，项目依据燕房线共设计了41个全自动驾驶运营场景。(2)收集全自动驾驶及人工驾驶线路运营故障事件数据，进行统计对比分析，根据分析结果结合运营场景及运营经验辨识出全自动驾驶系统危险源。(3)针对系统特有的或典型的危险源，分析危险源产生原因、故障后果及处理措施，站在运营的角度从安全性、可靠度、乘客满意度三个方面建立运营安全评价指标体系，应用层次分析法对指标进行评价。二、列车运行模拟仿真。应用OpenTrack专业列车运行仿真软件，仿真模型根据燕房线线路实际情况搭建，仿真参数也基于燕房线实际数据设定。仿真内容包括:(1)列车运行时间与速度仿真;(2)列车最小追踪间隔分析;(3)列车折返过程模拟;(4)列车出入库过程模拟;(5)列车运行图验证;(6)列车运行故障模拟。通过仿真验证燕房线的运营规模和运营模式，模拟正常和非正常运营状态下的列车运行情况。对自动折返、自动出入车库等关键环节进行模拟计算。 本文中系统安全分析结果的意义:能够预测故障发生种类的可能性，能够有针对性地对系统进行防护，并在故障发生后能够指导应急救援过程。列车运行模拟仿真结果体现出了全自动驾驶技术的特点与优势，得出全自动驾驶系统可以满足燕房线远期运营需求的结论。 |
| 作者： | 刘鹏翱 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 蒋大明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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