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區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)安全性測(cè)試系統(tǒng)仿真建模

文檔作者：陳邦興吳芳美文檔來(lái)源：同濟(jì)大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月12日
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基金項(xiàng)目：鐵道部科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目（!""!&amp;amp;""’）
作者簡(jiǎn)介：陳邦興（$()* # ），男，江蘇泰州人，講師，博士生+ ,-./01：20345/346789:;+ <:;+ =3
區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)安全性測(cè)試系統(tǒng)仿真建模
陳邦興，吳芳美
（同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，上海!"""(!）
摘要：鐵路區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的可靠性和安全性的測(cè)試與評(píng)估是鐵路安全控制領(lǐng)域廣為關(guān)注的焦點(diǎn)，開(kāi)發(fā)區(qū)間自
動(dòng)閉塞系統(tǒng)可靠性和安全性自動(dòng)測(cè)試與評(píng)估平臺(tái)是解決這一問(wèn)題的有效途徑+ 因此，結(jié)合作者正在參加研究開(kāi)發(fā)
的區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)可靠性和安全性自動(dòng)測(cè)試與評(píng)估平臺(tái)，介紹了鐵路區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的基本原理，抽象出鐵
路區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)面向?qū)ο竽Ｐ?，詳盡闡述了利用軌道作為傳輸通道的仿真模型中所采用的仿真技術(shù)，并給出
了自動(dòng)閉塞系統(tǒng)可靠性和安全性自動(dòng)測(cè)試與評(píng)估平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)框圖+
關(guān)鍵詞：自動(dòng)閉塞系統(tǒng)；安全性；測(cè)試；仿真建模
中圖分類號(hào)：> !?%+%* 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：@ 文章編號(hào)："!A* # *’%&amp;amp;（!""*）") # ")(! # "A
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估平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)”）為背景，闡述建造自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)仿真子系統(tǒng)
的仿真技術(shù)!
! 區(qū)間自閉系統(tǒng)的功能模型
自動(dòng)閉塞是國(guó)內(nèi)外鐵路廣泛采用的組織區(qū)間行車的技術(shù)措施，它將連接兩車站的鐵路線路劃分為若干
個(gè)閉塞分區(qū)，在每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)同一時(shí)刻只允許一列列車運(yùn)行，這樣使前行列車和追蹤列車之間在空間上保
持一定的距離，可以有效地防止列車追尾事故的發(fā)生，確保列車運(yùn)行安全和提高區(qū)間通過(guò)能力! 其具體實(shí)現(xiàn)
是利用通過(guò)信號(hào)機(jī)（當(dāng)以地面信號(hào)作為主體信號(hào)時(shí)）來(lái)防護(hù)每個(gè)閉塞分區(qū)，每個(gè)閉塞分區(qū)內(nèi)通常裝設(shè)軌道電
路，通過(guò)軌道電路將列車和通過(guò)信號(hào)機(jī)的顯示聯(lián)系起來(lái)，使信號(hào)機(jī)的顯示依列車運(yùn)行或區(qū)間狀態(tài)自動(dòng)變換，
進(jìn)而指揮列車在區(qū)間內(nèi)的運(yùn)行，確保行車安全! 圖" 給出了自動(dòng)閉塞系統(tǒng)信息生成、傳輸和系統(tǒng)執(zhí)行動(dòng)作過(guò)
圖! 自動(dòng)閉塞系統(tǒng)原理框圖
"#$%! &amp;amp;’#()#*+,- ./ 01, 230.420#) 5+.)6 -7-0,4
程的原理框圖% 圖中，信息源根據(jù)自動(dòng)閉塞所需要的信
息數(shù)量及特征構(gòu)成；信息編碼根據(jù)本信號(hào)點(diǎn)的顯示，把
并行的信息源編制成符合設(shè)計(jì)要求的串行信息；信息
發(fā)送是把編碼環(huán)節(jié)輸出的串行信息進(jìn)行調(diào)制及功率放
大送至傳輸信道；信息接受是把從通道中接收的信息
進(jìn)行解調(diào)，獲取原串行的信息；信息譯解的作用是把接
收的串行信息譯解出按設(shè)計(jì)要求驅(qū)動(dòng)規(guī)定的執(zhí)行元件的命令信息；執(zhí)行元件一般采用安全型繼電器，通過(guò)繼
電器的接點(diǎn)，控制通過(guò)信號(hào)機(jī)的信號(hào)顯示!
信息的傳輸可有多種方式，鑒于目前國(guó)內(nèi)外采用最多的是利用軌道作為信息傳輸通道，故研制中的鐵路
區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)可靠性和安全性測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的傳輸通道仿真重點(diǎn)考慮軌道傳輸?shù)姆抡? 圖# 給出了利
用鋼軌作為傳輸通道的自動(dòng)閉塞系統(tǒng)信息傳遞的原理框圖!
圖8 自動(dòng)閉塞信息傳遞原理框圖
"#$%8 9(/.’420#.( 0’2(-*.’020#.( *’#()#*+, ./ 01, 230.420#) 5+.)6 -7-0,4
區(qū)間軌道電路是區(qū)間鋼軌傳輸線和連接于其發(fā)送端和接受端設(shè)備（圖# 中虛線內(nèi)的部分）的總稱! 它是
以兩根鋼軌作為信息傳輸通道，給出軌道空閑、占用或完整的信息，同時(shí)還起著通過(guò)信號(hào)機(jī)之間以及地面設(shè)
備與機(jī)車信號(hào)設(shè)備之間信息傳輸通道的作用! 無(wú)論是何種區(qū)間自動(dòng)閉塞制式，列車的運(yùn)行安全要求區(qū)間軌道
電路系統(tǒng)中的各種設(shè)備在任何狀態(tài)下都要使閉塞分區(qū)的防護(hù)信號(hào)機(jī)顯示安全信號(hào)! 在三顯示制式下，圖# 信
號(hào)機(jī)之間的顯示關(guān)系可用圖$ 的有色%&amp;amp;’() 網(wǎng)進(jìn)行描述! 圖$ 中，庫(kù)所""
，"#
，"$
分別代表圖# 中相應(yīng)信號(hào)機(jī)
的顯示狀態(tài)，變遷#"
和##
表示信號(hào)機(jī)狀態(tài)的變化，$ 為變量，其取值集合% *｛+&amp;amp;,，-&amp;amp;../0，1(&amp;amp;&amp;amp;2｝! 函數(shù)&amp;amp;
定義如下：
（&amp;amp; +&amp;amp;,）* -&amp;amp;../0， （&amp;amp; -&amp;amp;../0）* 1(&amp;amp;&amp;amp;2， （&amp;amp; 1(&amp;amp;&amp;amp;2）* 1(&amp;amp;&amp;amp;2
" 自動(dòng)閉塞系統(tǒng)面向?qū)ο蟮某橄竽Ｐ?
實(shí)踐證明，面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種建立多數(shù)實(shí)際系統(tǒng)抽象模型的有效方法! 在面向?qū)ο蟮姆抡嬷?，?duì)象是
第4期 陳邦興，等：區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)安全性測(cè)試系統(tǒng)仿真建模 43$
構(gòu)成仿真模型的主體! 建模的主要任務(wù)就是識(shí)別并定義出組成系統(tǒng)的對(duì)象，正確描述出它們之間的相互作用
和關(guān)系，并將它們組織成系統(tǒng)! 每一個(gè)對(duì)象都是一個(gè)封裝起來(lái)的模塊，對(duì)象的屬性和行為均限制在各對(duì)象的
內(nèi)部，并通過(guò)明確定義的接口與其它對(duì)象交換信息! 整個(gè)模型的行為表現(xiàn)為對(duì)象之間的交互行為!
圖! 三顯示閉塞分區(qū)防護(hù)信號(hào)機(jī)顯示
關(guān)系的有色"#$%&amp;amp; 網(wǎng)描述
’&amp;amp;()! *+,#-’$.%## /-0#1$- -&amp;amp;(2/, &amp;amp;23&amp;amp;1/$&amp;amp;42
&amp;amp;2 /+$45/$&amp;amp;1 6,417 -8-$#5 3#-1%&amp;amp;6#3
68 14,4+%#3 "#$%&amp;amp; 2#$
對(duì)象建模技術(shù)（"#$%&amp;amp;’ (")%*+,- ’%&amp;amp;.,"*"-/，012）是當(dāng)今較為實(shí)用
的面向?qū)ο蟮姆椒ㄖ? 其基本思想是從空間、時(shí)間及功能這3 個(gè)
既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的角度去分析和設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)［4］! 012 的
基本方法和過(guò)程是：首先從空間角度，直接面向應(yīng)用的自然存在，
并依據(jù)應(yīng)用的目的把它劃分成若干個(gè)離散對(duì)象（或抽象成類），并
確定這些對(duì)象的屬性，操作（主動(dòng)的和被動(dòng)的）以及這些對(duì)象間的
關(guān)系，來(lái)構(gòu)成問(wèn)題空間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)；接下來(lái)從時(shí)間角度，考察系統(tǒng)
中對(duì)象（特別是那些有交互活動(dòng)或并發(fā)操作的對(duì)象）在不同時(shí)刻的
狀態(tài)變化及對(duì)象之間相互關(guān)系的變遷，從而構(gòu)成對(duì)象的控制結(jié)構(gòu)；
最后從功能的角度來(lái)描述系統(tǒng)中對(duì)象屬性值從輸入到輸出的變化過(guò)程及相關(guān)的操作，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)計(jì)算或
處理的邏輯結(jié)構(gòu)———數(shù)據(jù)流圖（565）或稱為系統(tǒng)的功能模型!
筆者采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)對(duì)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)建立圖4 所示的對(duì)象模型! 圖中車站不屬于區(qū)間信號(hào)仿真范圍，
但對(duì)區(qū)間有消息發(fā)送接收關(guān)系，用虛方框以示區(qū)分! 下面給出建立圖4 抽象模型時(shí)用到的對(duì)象和一些關(guān)系的
一般定義!
圖9 自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的對(duì)象模型
’&amp;amp;()9 :6;#1$ 543#, 4< $.# /+$45/$&amp;amp;1 6,417 -8-$#5
定義= 一個(gè)對(duì)象0789:2 是一個(gè)五元組，定義為0789:2 ; < =5，15，5>，?>@，>2 A ! 其中：=5 為對(duì)象標(biāo)
識(shí)符；15 為對(duì)象中的方法；5> 為對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；?>@ 為對(duì)象存儲(chǔ)空間；>2 為對(duì)象狀態(tài)集合!
定義> 對(duì)象之間的關(guān)系0B> 是對(duì)象序?qū)Γx為0B> ;｛< 0#$%&amp;amp;’C，0#$%&amp;amp;’D A （0#$%&amp;amp;’C!0789:2）"
（0#$%&amp;amp;’D!0789:2）｝!
在區(qū)間信號(hào)仿真系統(tǒng)中，對(duì)象間關(guān)系分為消息關(guān)系和聚合關(guān)系!
定義! 消息關(guān)系1B> 是0B> 的子集，定義為1B> ;｛< 0#$%&amp;amp;’C，0#$%&amp;amp;’D A （0#$%&amp;amp;’C!0789:2）"（0#E
$%&amp;amp;’D!0789:2）"（1>（0#$%&amp;amp;’C，0#$%&amp;amp;’D，19）"（19!0#$%&amp;amp;’D!15））｝! 其中：1>（0#$%&amp;amp;’C，0#$%&amp;amp;’D，19）表示對(duì)象
0#$%&amp;amp;’C 向?qū)ο?#$%&amp;amp;’D 發(fā)送消息19；19!0#$%&amp;amp;’D!15 表示對(duì)象0#$%&amp;amp;’D 中有相應(yīng)的方法處理消息19!
定義9 聚合關(guān)系:?F 是0B> 的子集，定義為:?F ;｛< 0#$%&amp;amp;’C，0#$%&amp;amp;’D A （0#$%&amp;amp;’C!0789:2）"（0#E
$%&amp;amp;’D!0789:2）"（0#$%&amp;amp;’D!0#$%&amp;amp;’C! ?>@）｝! 其中，0#$%&amp;amp;’D!0#$%&amp;amp;’C! ?>@ 表示對(duì)象0#$%&amp;amp;’D 存在于對(duì)象0#$%&amp;amp;’C
的存儲(chǔ)空間!
綜上所述，運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行仿真建模非常符合人們對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的自然認(rèn)識(shí)，使建模的過(guò)程與方
法盡可能接近人們認(rèn)識(shí)世界解決問(wèn)題的過(guò)程與方法! 在建立了區(qū)間信號(hào)仿真系統(tǒng)對(duì)象模型以后，即可將研究
重點(diǎn)放在模型中各對(duì)象自身的仿真模型和仿真算法上!
HG4 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)第3C 卷
! 自動(dòng)閉塞系統(tǒng)可靠性、安全性測(cè)試評(píng)估平臺(tái)組成原理和仿真模型
研制自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的目的就是要建立自動(dòng)閉塞系統(tǒng)運(yùn)行的仿真環(huán)境，以便在該仿真環(huán)境
下可對(duì)自閉系統(tǒng)的安全性和可靠性進(jìn)行測(cè)試評(píng)估! 隨著高速鐵路的發(fā)展，地面信號(hào)將逐漸被機(jī)車信號(hào)取代!
因此，為了滿足未來(lái)的需求，在系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)過(guò)程中也考慮了與機(jī)車信號(hào)處理系統(tǒng)的接口! 圖" 描述了
該平臺(tái)的組成原理（機(jī)車信號(hào)處理系統(tǒng)用虛線框給出）!
圖! 區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)估平臺(tái)組成原理圖
"#$%! &amp;amp;’#()#*+, -#.$’./ 01 23, )0/*42,’ 2,52 .(- .55,55/,(2 5652,/
01 23, ’.#+7.6 .420/.2#) 8+0)9 5652,/
平臺(tái)可同時(shí)測(cè)試多個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)備，# $ % 驅(qū)動(dòng)模塊和數(shù)據(jù)采集與處理模塊的通道數(shù)可按實(shí)際需要進(jìn)行
擴(kuò)充! 區(qū)間自閉系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)估平臺(tái)計(jì)劃分為兩個(gè)階段實(shí)施：第一階段實(shí)現(xiàn)軌道電路傳輸仿真并對(duì)基于軌道
電路傳輸?shù)脑O(shè)備進(jìn)行測(cè)試和安全性評(píng)估；第二階段實(shí)現(xiàn)機(jī)車信號(hào)傳輸仿真并對(duì)機(jī)車信號(hào)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和安
全性評(píng)估! 就平臺(tái)第一階段的仿真實(shí)現(xiàn)而言，關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)傳輸信道仿真!
由于對(duì)軌道電路的技術(shù)要求及運(yùn)用條件不同，區(qū)間軌道電路種類繁多，但其工作原理可用圖&amp;amp; 的等效四
端口網(wǎng)絡(luò)表示!
此四端網(wǎng)由’ 個(gè)級(jí)聯(lián)的等效四端網(wǎng)!(
，!)
和!*
組成" 其中!(
為軌道電路發(fā)送端匹配器的等效四端
網(wǎng)，!)
為鋼軌傳輸線的等效四端網(wǎng)，!*
為軌道電路接收端匹配器的等效四端網(wǎng)" #(
，$(
，%(
和&amp;amp;(
為四端網(wǎng)
!(
的+ 參數(shù)；#)
，$)
，%)
和&amp;amp;)
為四端網(wǎng)!)
的+ 參數(shù)；#*
，$*
，%*
和&amp;amp;*
為四端網(wǎng)!*
的+ 參數(shù)；, 為激勵(lì)
源；- 為負(fù)載" , 發(fā)送的信號(hào)（攜帶某種行車控制信息）經(jīng)過(guò)!(
，!)
，!*
的傳輸后，加于-" 對(duì)四端網(wǎng)傳輸仿真
主要是仿真其輸入輸出關(guān)系，這可以通過(guò)四端網(wǎng)的+ 參數(shù)加以描述" 軌道電路對(duì)于行車控制信息的傳輸主
要取決于!)
的傳輸特性，行車控制信息在傳輸過(guò)程中除受到軌道電路本身的傳輸特性影響外，還不可避免
地受到外界干擾的影響" 對(duì)于一般的四端口網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性可由圖. 描述" 其傳輸方程為：’/ 0 #’1 2 $(1
，(/
0 %’1 2 &amp;amp;(1 !
圖: 軌道電路四端網(wǎng)等效電路
"#$%: ;<4#=.+,(2 104’ ,(-5 (,2 01 2’.)9 )#’)4#2
圖> 四端網(wǎng)傳輸特性示意圖
"#$%> "04’ ,(-5 (,2’5 2’.(5*0’2.2#0(
)3.’.)2,’ -#.$’./
第&amp;amp;期 陳邦興，等：區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)安全性測(cè)試系統(tǒng)仿真建模 &amp;amp;3"
當(dāng)需具體求! 參數(shù)時(shí)，可以把鋼軌線路看作由兩根鋼軌組成的傳輸線和大地構(gòu)成的等效電路" 鋼軌具
有單位阻抗!#
和!$
，兩根鋼軌之間具有互感抗!%
，這&amp;amp; 條傳輸線間以均勻分布的漏電導(dǎo)"#
，"$
和"#$
連接
起來(lái)# 鋼軌傳輸線的微分段’$ 的等效電路［(］，如圖) 所示。圖中：$ 表示列車與軌道電路接收端的距離；
%#$
，%$$
表示兩根鋼軌的對(duì)地電壓；$
，&amp;amp;$$
表示兩根鋼軌的對(duì)地電流# 對(duì)于鋼軌線路的微分段’$ 有
’%#$ ’ ’$ ( !# $ ) !% &amp;amp;$$
， ’%$$ ’ ’$ ( !$ &amp;amp;$$ ) !% $
’$ ’ ’$ (（ "# ) "#$
）%#$ * "#$%$$
， ’&amp;amp;$$ ’ ’$ (（ "$ ) "#$
）%$$ * "#$%#$
對(duì)不同類型的軌道電路區(qū)段，具體微分方程的形式不盡相同" 尤其在考慮傳輸干擾因素時(shí)，不同類型的
軌道電路區(qū)段，其干擾來(lái)源不同" 考慮傳輸干擾因素時(shí)應(yīng)區(qū)分電氣化軌道電路區(qū)段和非電氣化軌道電路
圖! 鋼軌傳輸線的微分等效電路
"#$%! &amp;amp;’(#)*+,-. /#00,1,-.#*+ 2#12(#. 30 .1*24 +#-,5
區(qū)段以及有絕緣軌道電路和無(wú)絕緣軌道電路的多種
存在的組合情況" 不同類型的軌道電路的四端口網(wǎng)
絡(luò)傳輸方程的分析與求解方法和獲取! 參數(shù)的具體
算法可參閱文獻(xiàn)［*］"
這樣根據(jù)不同環(huán)境對(duì)! 參數(shù)的影響，通過(guò)上述
傳輸方程可確定不同環(huán)境對(duì)傳輸線路的影響" 鐵路
信號(hào)系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件規(guī)定了鐵路區(qū)間自
動(dòng)閉塞系統(tǒng)在不同! 參數(shù)情況下應(yīng)達(dá)到的性能" 自
閉系統(tǒng)安全性、可靠性測(cè)試評(píng)估平臺(tái)可測(cè)試被測(cè)系
統(tǒng)在不同! 參數(shù)下的性能，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其安全
性進(jìn)行評(píng)估"
! 結(jié)語(yǔ)
利用上述四端網(wǎng)絡(luò)的仿真模型，自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)可以得到被測(cè)系統(tǒng)和設(shè)備在不同! 參數(shù)下
的性能" 自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的建立彌補(bǔ)了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)該領(lǐng)域產(chǎn)品可靠性和安全性自動(dòng)測(cè)試與評(píng)
估上的空白" 目前的測(cè)試與評(píng)估的依據(jù)是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件，標(biāo)準(zhǔn)制定的準(zhǔn)確性與合理性直接影響到測(cè)試
與評(píng)估的結(jié)果" 但如果要精確地確定不同的! 參數(shù)所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境卻需要進(jìn)行大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集，同
時(shí)獲取這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的試驗(yàn)方法也需進(jìn)行深入細(xì)致的研究" 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取的方法和數(shù)據(jù)
的積累方面都很欠缺" 因此，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)有計(jì)劃地組織人力和物力加大對(duì)這些基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究，這樣才
能帶動(dòng)其它領(lǐng)域的發(fā)展"
參考文獻(xiàn)：
［#］ 徐中偉，吳芳美" 形式化故障樹(shù)分析建模和軟件安全性測(cè)試［+］" 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），$,,#，$-（##）：#$-- . #&amp;amp;,$"
［$］ 徐中偉，吳芳美" 嵌入式聯(lián)鎖軟件模擬自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)的研究［+］" 鐵道學(xué)報(bào)，$,,#，$&amp;amp;（(）：*, . */"
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［(］ 布列也夫阿米，克拉夫錯(cuò)夫尤阿，希師良柯夫阿伏" 軌道電路的分析與綜合［%］" 孫銘甫譯" 北京：中國(guó)鐵道出版社，#-)#"
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*-* 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)第 卷
區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)安全性測(cè)試系統(tǒng)仿真建模
作者： 陳邦興， 吳芳美
作者單位： 同濟(jì)大學(xué),電子與信息工程學(xué)院,上海,200092
刊名：
同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)
英文刊名： JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)
年，卷(期)： 2003，31(6)
被引用次數(shù)： 0次
參考文獻(xiàn)(6條)
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6.張小林面向?qū)ο蟮蔫F路區(qū)間信號(hào)仿真系統(tǒng)研究和實(shí)現(xiàn) 2002
相似文獻(xiàn)(10條)
1.期刊論文楊昭軍.徐洪澤.岳強(qiáng)基于光纖通信的半自動(dòng)閉塞系統(tǒng) -鐵道通信信號(hào)2007,43(11)
分析了半自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的功能需求,指出了繼電半自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的不足.給出了基于光纖通信網(wǎng)的計(jì)算機(jī)半自動(dòng)閉塞系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案.研制光纖半自動(dòng)閉
塞系統(tǒng)的工程樣機(jī)并成功應(yīng)用于舞鋼線鐵山等車站,應(yīng)用效果表明,該系統(tǒng)滿足半自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的功能和安全需求.
2.學(xué)位論文李曉舉 微機(jī)化站間自動(dòng)閉塞冗余控制系統(tǒng)研究 2007
在大型復(fù)雜實(shí)時(shí)協(xié)作等關(guān)鍵應(yīng)用中，需要高可靠性的保障。如何保證系統(tǒng)能快速、準(zhǔn)確、可靠、持久的運(yùn)行，是需重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一，這就
需要系統(tǒng)具備冗余和容錯(cuò)能力。微機(jī)化站間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)站間閉塞，并結(jié)合現(xiàn)有計(jì)軸技術(shù)，顯著的提高了區(qū)間通過(guò)能力，對(duì)提高我國(guó)單
線區(qū)段行車安全性及鐵路運(yùn)輸自動(dòng)化水平具有重要的社會(huì)意義。
本文依據(jù)微機(jī)化站間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的基本功能提出了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)組成、工作原理、主要特點(diǎn)進(jìn)行了分析。針對(duì)鐵路站間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的
故障-安全及可靠性應(yīng)用要求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了二乘二取二的冗余閉塞控制模塊、智能I/O模塊。并對(duì)二乘二取二冗余控制系統(tǒng)中同步策略及通信等關(guān)鍵技術(shù)
進(jìn)行了分析研究，其中通信包括了控制機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的通信、工作控制機(jī)與備用控制機(jī)之間的通信、以及與鄰站的通信。以單模光纖為傳輸介質(zhì)構(gòu)建
了雙環(huán)冗余自愈網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合數(shù)據(jù)校驗(yàn)和正反碼傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了控制機(jī)與安全智能I/O模塊及計(jì)軸器之間的可靠通信，該通信過(guò)程具有適應(yīng)分布式系統(tǒng)控制
、系統(tǒng)升級(jí)方便、多重安全防護(hù)等特點(diǎn)。
最后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，基于系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型，采用馬爾可夫過(guò)程研究了可修復(fù)系統(tǒng)的可靠度和安全度，分析了不同故障覆蓋和維修率對(duì)系統(tǒng)可靠性
和安全性的影響，仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)具有較高的可靠性及安全性。
3.期刊論文夏學(xué)峰 淺析移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)中信號(hào)抗干擾技術(shù) -中小企業(yè)管理與科技2009(13)
目前在閉塞區(qū)間通過(guò)軌道電路傳輸?shù)男畔⒃絹?lái)越復(fù)雜,信息傳送的可靠性和安全性問(wèn)題便顯得日益突出.自動(dòng)閉塞的行車信息以鐵軌作為信道進(jìn)行傳
輸時(shí),軌道電路具有高電感、高漏泄電導(dǎo)、大牽引電流和串音干擾的缺點(diǎn),由于傳輸系統(tǒng)復(fù)雜性,不可避免地疊加有各種外界干擾.這些干擾將會(huì)對(duì)信號(hào)設(shè)
備產(chǎn)生影響,甚至危及行車安全.因此在移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)十分重要.
4.學(xué)位論文陳紅霞 以微機(jī)為基礎(chǔ)的鐵路信號(hào)設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)與分析 2005
本論文運(yùn)用可靠性工程基本理論和方法結(jié)合正在研制開(kāi)發(fā)的采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)站間自動(dòng)閉塞并結(jié)合現(xiàn)有計(jì)軸技術(shù)的新方法構(gòu)成微機(jī)化站間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)
的可靠性研究為實(shí)例研究鐵路信號(hào)設(shè)備的可靠性與安全性，其研究方法對(duì)該類系統(tǒng)的研制、改進(jìn)和完善及可靠性設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。
　　本文的目的是研究鐵路信號(hào)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)與分析的方法，論文以系統(tǒng)的功能需求、技術(shù)指標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，利用容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，提出設(shè)
計(jì)方案，系統(tǒng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的可靠性分析和驗(yàn)證，對(duì)系統(tǒng)的可靠度和可用度進(jìn)行合理的分配。然后，利用故障模式、效應(yīng)分析和危害性分析、故障樹(shù)
分析等方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微觀的定性、定量分析，指出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，這對(duì)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、進(jìn)一步改進(jìn)和完善具有很好的指導(dǎo)意義。最后，針對(duì)系
統(tǒng)所處的特殊環(huán)境，對(duì)通信部分進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)和分析。
5.學(xué)位論文梅萌 鐵路區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的信息處理與接口研究 2005
本文在開(kāi)發(fā)區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估工具(平臺(tái))的背景下,深入研究了鐵路區(qū)間自動(dòng)閉塞系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集與處理和以及平臺(tái)與被測(cè)系
統(tǒng)接口兩個(gè)子系統(tǒng).移頻自動(dòng)閉塞是國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的鐵路自動(dòng)閉塞系統(tǒng).對(duì)移頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和處理是平臺(tái)測(cè)試和驗(yàn)證系統(tǒng)可靠性和安全性
的必要手段.文中闡述采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)置,從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度探討移頻信號(hào)的頻率檢測(cè)方法,并以數(shù)字信號(hào)處理的理論為基礎(chǔ),給出從頻域角
度對(duì)移頻信號(hào)進(jìn)行分析和處理方法.虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用,成功的完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換,快速高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和信號(hào)分析,方便計(jì)算機(jī)
仿真信道模型的信息處理,具有良好的人機(jī)交互界面.采用成熟硬件,保證平臺(tái)具有較高的精度.在研究計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的理論基礎(chǔ)上,探討了自動(dòng)閉塞系統(tǒng)
測(cè)試評(píng)估平臺(tái)的通信和接口問(wèn)題.選用可編程控制器取代繼電器,完成繼電邏輯開(kāi)關(guān)電路功能,完善測(cè)試評(píng)估的環(huán)境條件.
6.期刊論文王素倩 ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)可靠性分析 -科技信息（學(xué)術(shù)版）2008(6)
隨著列車貨、客流的增加,列車的高速運(yùn)行對(duì)區(qū)間信號(hào)設(shè)備的可靠性和安全性提出了更高的要求.針對(duì)于這種情況本文就ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)
閉塞系統(tǒng)的可靠性作出分析.
7.學(xué)位論文管立加 基于跟馳模型列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的模擬研究 2009
移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)可以有效縮短列車在區(qū)間和車站運(yùn)行的間隔，提高軌道線路的通過(guò)能力，其已經(jīng)成為列車信號(hào)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。由于移動(dòng)自
動(dòng)閉塞系統(tǒng)下列車之間運(yùn)行間隔大大縮短，所以列車之間相互影響有可能增大。本文運(yùn)用跟馳模型理論，根據(jù)軌道交通系統(tǒng)的特點(diǎn)建立了移動(dòng)閉塞系統(tǒng)
下的幾種列車追蹤模型，并利用模型模擬了軌道交通流的復(fù)雜現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析系統(tǒng)中列車運(yùn)行特性。本文主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
1．根據(jù)優(yōu)化速度模型和軌道交通的特點(diǎn)，建立了移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)下的列車追蹤模型。通過(guò)該模型數(shù)值模擬生成的時(shí)空?qǐng)D和列車時(shí)間加速度圖等
，我們探討軌道交通流特性，如分析了列車加速度、位移和車頭距的變化情況，考察了發(fā)車間隔對(duì)列車運(yùn)行的影響。同時(shí)通過(guò)列車車頭間距圖驗(yàn)證了列
車運(yùn)行安全性的要求。數(shù)值模擬結(jié)果表明該模型能夠較好的描述一些真實(shí)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的軌道交通流特性。
2．基于實(shí)際列車運(yùn)行中加速度與減速度范圍的不同，進(jìn)一步提出了改進(jìn)列車追蹤模型。增加了混合流中單列列車加速度和速度仿真與分析，并通過(guò)
車頭間距圖，驗(yàn)證列車運(yùn)行安全性。對(duì)兩種可以做線性穩(wěn)定性分析的列車追蹤模型進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并繪制了相關(guān)參數(shù)與車頭間距的穩(wěn)定性曲線
，分析曲線特性并與道路中跟馳模型穩(wěn)定性曲線對(duì)比研究。模擬結(jié)果表明，不同模型中，列車運(yùn)行中加速度和速度變化差異較大。加速度和速度變化越
平緩，變化頻率越小，越有利于列車運(yùn)行控制。與道路中跟馳模型相比，列車追蹤模型的穩(wěn)定性曲線也有很大變化，曲線存在突變點(diǎn)，而不是平滑的曲
線。
3．比較不同列車追蹤運(yùn)行模型中列車運(yùn)行特性，如加速度和速度的變化等，模擬結(jié)果證明了將跟馳原理應(yīng)用于鐵路中移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)的可行性。
對(duì)比實(shí)際列車運(yùn)行情況，模擬結(jié)果驗(yàn)證了基于全速度差模型的列車追蹤模型更加接近實(shí)際情況，對(duì)實(shí)際具有一定指導(dǎo)意義。
8.期刊論文劉昌勝 基于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的鐵路信號(hào)自動(dòng)閉塞系統(tǒng) -計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用2003,39(32)
針對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的繼電聯(lián)鎖方式的鐵路信號(hào)自動(dòng)閉塞系統(tǒng),文章介紹了一種基于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖方式的改進(jìn)方案.該方案不僅具有繼電聯(lián)鎖方式的安全性和
可靠性,還擴(kuò)展了很多實(shí)用的功能;不僅兼容現(xiàn)有系統(tǒng),還能適用于將來(lái)的新系統(tǒng).文章還從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件模型方面對(duì)這種方案的各種性能進(jìn)行了分析.在
該方案的基礎(chǔ)上還可組建調(diào)度監(jiān)督網(wǎng)絡(luò),提供很好的遠(yuǎn)程訪問(wèn)能力.
9.學(xué)位論文李志先 計(jì)軸+雙軌條無(wú)絕緣自動(dòng)閉塞設(shè)計(jì) 2005
本文針對(duì)武-廣線UM71軌道電路雨季多處“紅光帶”，圍繞“低道碴電阻道床雨季紅光帶”問(wèn)題，為了解決工程的實(shí)際問(wèn)題、確保工程順利開(kāi)通投產(chǎn)
使用，我們攻關(guān)組在鐵道部的支持下，在廣鐵集團(tuán)公司和設(shè)計(jì)院的共同努力下，同鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心會(huì)同部運(yùn)輸局基礎(chǔ)部、科研、工程建設(shè)、設(shè)
計(jì)、施工及接管使用等單位進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)近一年的反復(fù)研討和論證，在武廣線低道碴電阻區(qū)段開(kāi)發(fā)、研制、探索出了切合實(shí)際的方案，并設(shè)計(jì)出了“計(jì)軸
+雙軌條傳輸ZPW-2000A型機(jī)車信號(hào)信息的無(wú)絕緣移頻軌道電路自動(dòng)閉塞系統(tǒng)”，得到了鐵道部以鐵鑒函[2002]508號(hào)文的批復(fù)。
　　該系統(tǒng)在軌道電路的傳輸安全性、傳輸長(zhǎng)度、系統(tǒng)可靠性、可維修性以及在20km～30km的站間距離及采用國(guó)產(chǎn)SPT數(shù)字信號(hào)電纜等方面都使系統(tǒng)技術(shù)
性能價(jià)格比大幅度提高、降低工程造價(jià)上都有了顯著提高。并徹底解決了“低道碴電阻道床雨季紅光帶”和“傳輸機(jī)車信號(hào)”的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)軌道電路
計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，采取了”斷軌檢查鋼軌，對(duì)地不平衡分路，軌道電路運(yùn)用中接收器固有信干比”等提高軌道電路傳輸性能的一系列技術(shù)措施
，滿足了我國(guó)0.20～1.5Ω·km各種道碴電阻道床傳輸、從理論和實(shí)踐結(jié)合上實(shí)現(xiàn)了傳輸系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)化。ZPW-2000無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)還滿足了
“機(jī)車信號(hào)做為主體信號(hào)”的要求，為落實(shí)和實(shí)施2000年5月1日起施行鐵路新技規(guī)第91條，為今后鐵路進(jìn)一步安全提速創(chuàng)造了必備條件。
10.期刊論文楊華 關(guān)于ZPW-2000A移頻自動(dòng)閉塞+1FS對(duì)在線發(fā)送頻率干擾的研究探討 -鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)
2009,21(3)
ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)是在引進(jìn)法國(guó)UM71無(wú)絕緣軌道電路技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)周情進(jìn)行技術(shù)再開(kāi)發(fā)的新型自動(dòng)閉塞系統(tǒng),主
要用在無(wú)軌縫的電氣化鐵路線上.ZPW-2000A型無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)在傳輸安全性、系統(tǒng)可靠性、可維修性以及傳輸長(zhǎng)度、性價(jià)比上有著顯著優(yōu)勢(shì).
本文鏈接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_tjdxxb200306013.aspx
授權(quán)使用：哈爾濱工業(yè)大學(xué)(hebgydx)，授權(quán)號(hào)：90d235f7-6e44-4839-87ba-9e6800bab31f
下載時(shí)間：2011年1月11日

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