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原文传递城市轨道交通列车运行控制关键技术研究

论文题名：	城市轨道交通列车运行控制关键技术研究
关键词：	城市轨道交通;列车运行控制系统;轨道交通系统;安全防护;准移动闭塞;信息传输;列车运行安全;列车节能;间隔时间;长度计算;离散模型;无绝缘数字轨道电路;优化策略;控制模型;控制机制;节能运行;停车;轨道交通项目;导出;安全性
摘要：	城市轨道交通包括轻轨、地铁和市郊铁路等形式，它与城市其他交通运输方式及国家铁路相比具有密度高、能力大、安全性好、环境友好、站距短、速度较快、平稳舒适等许多优势。先进的列车运行控制系统是任何轨道交通项目中必不可少的重要组成部分，在体现轨道交通系统的优势方面起着至关重要的作用。本文在参考国内外有关资料与研究文献的基础上，着重研究城市轨道交通列车运行控制中的若干关键技术问题。研究过程中将列车安全防护、列车节能自动运行、列车运行监督、列车定位以及相关的信息传输等作为城市轨道交通列车运行控制系统的一个整体来考虑并进行研究。主要的研究内容如下： (1)本文遵循安全性、可用性和模块化等方面的要求，对系统的总体功能结构进行了设计和分析，详细论述了中央交通控制(CTC)、联锁(EL)、列车检测(TD)、列车实时定点识别(PTI)和自动列车控制(ATC)等子系统内部的功能内容和层次结构，以及它们的输入和输出要求。 (2)相对于无线信息传输(移动闭塞)和轨旁信号机信息传输(常规自动闭塞)而言，本文对无绝缘数字轨道电路信息传输的特点作了分析和比较，并独创地提出和定义了准移动闭塞的概念，推导出了移动闭塞方式、常规自动闭塞方式和准移动闭塞方式的安全间隔时间计算公式，计算得到的准移动闭塞安全间隔时间结果对于轨道电路的优化设计具有重要参考意义。 (3)ATP安全防护段是运行控制中保证列车运行安全的重要内容，其长度过长会影响轨道交通系统的效率(间隔时间长)，过短会危及列车运行安全。本文对ATP安全防护段长度计算中涉及的各项因素作了分析，推导出安全防护段长度计算的基本公式，并分别论述了固定停车点和可变停车点ATP安全防护段计算的算法以及它们之间的区别。 (4)本文在对列车能量流程进行分析的基础上，建立了列车节能运行的机械能模型。针对具有有限手柄级位的内燃牵引列车在不定常数坡度轨道上节能运行问题用控制变量直接表示控制手柄级位的位置并建立其控制机制，从而构造了离散模型。另外，推导出离散模型优化策略的必要条件以及求解算法，得出了非陡坡轨道的优化型策略。 (5)本文针对城市轨道交通系统中列车无级控制机制的特点，构造了节能运行连续控制模型，建立了两类优化策略，并根据轨道交通列车运行控制系统在计算速度、停车精度、ATP运行框限等方面的特殊要求，提出了ATO节能运行控制曲线的调整方法和步骤并给出了其相应的理由及证明。关键词：城市轨道交通系统、列车运行控制模型、列车安全防护、列车节能运行
作者：	张济民
专业：	交通信息工程与控制
导师：	吴汶麒
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学
学位年度：	2000
正文语种：	中文