检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道学报 2013年第6期35卷 65-71页

作者：彭大天步兵北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室

全自动驾驶系统FAO(Fully Automatic Operation)具有安全、可靠、高效的特点,成为未来城市轨道智能交通系统的主要发展方向。FAO系统典型运营场景是1个实时的过程,为发现其逻辑的错误、功能和性能的缺陷,需要在系统设计前,针对系统需求... 详细信息

全自动驾驶系统FAO(Fully Automatic Operation)具有安全、可靠、高效的特点,成为未来城市轨道智能交通系统的主要发展方向。FAO系统典型运营场景是1个实时的过程,为发现其逻辑的错误、功能和性能的缺陷,需要在系统设计前,针对系统需求规范中典型运营场景的实现流程进行形式化分析。本文分析FAO典型运营场景保护区的实现流程,在系统需求规范中提取其功能与性能的需求,采用基于时间自动机理论的UPPAAL构建时间自动机网络模型,进行仿真分析,并验证其功能属性、性能属性与安全属性。通过反例分析、模型修正,增强对FAO系统的理解,减少设计故障,提高安全性,为系统设计与实现打下良好的基础。

关键词：全自动驾驶系统保护区 UPPAAL 时间自动机

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多端口形式化测试自动生成方法在CTCS-3车载系统中的应用

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铁道学报 2011年第7期33卷 44-51页

作者：赵显琼唐涛北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室

针对CTCS-3列控系统测试中普遍存在的需要多个端口协同测试的问题,在时间输入输出自动机(TIOA)的基础上,提出端口标记的时间输入输出自动机(LpTIOA)。LpTIOA除在模型中能够反映系统的时间约束特性外,还能反映系统输入输出行为对应的端... 详细信息

针对CTCS-3列控系统测试中普遍存在的需要多个端口协同测试的问题,在时间输入输出自动机(TIOA)的基础上,提出端口标记的时间输入输出自动机(LpTIOA)。LpTIOA除在模型中能够反映系统的时间约束特性外,还能反映系统输入输出行为对应的端口信息,利用这些信息对基于覆盖度的搜索算法进行相应改进,形成包含端口信息的测试自动生成算法,用于生成满足给定覆盖度标准的测试套。文中还描述了运用UP-PAAL工具对LpTIOA模型实现建模的方法,并运用COVER工具实现对经过UPPAAL验证的CTCS-3级车载系统LpTIOA模型的测试套自动生成。

关键词： CTCS 时间自动机车载系统 UPPAAL 实时系统 COVER

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基于突变理论的ATS系统安全状态预警模型研究

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铁道学报 2013年第9期35卷 79-85页

作者：王阳鹏王化深牛儒北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室

系统安全状态的实时监测可以为系统运行安全保障提供关键的反馈信息,是复杂系统事故预警的核心技术。本文应用突变论中的尖点突变模型分析系统在运行时其安全状态的变化过程。将系统的安全状态设为状态变量,而将设备运行状态和人员操作... 详细信息

系统安全状态的实时监测可以为系统运行安全保障提供关键的反馈信息,是复杂系统事故预警的核心技术。本文应用突变论中的尖点突变模型分析系统在运行时其安全状态的变化过程。将系统的安全状态设为状态变量,而将设备运行状态和人员操作状态这两个直接影响系统安全状态的主要因素设为控制变量,提出基于尖点突变模型的安全状态预测方法。通过对地铁ATS系统中设备的主要结构、故障参数以及操作人员基本情况的分析,建立了适用于该系统的安全状态-尖点突变模型。对该模型计算结果进行的分析证明了模型的有效性。

关键词：尖点突变模型系统安全状态设备运行状态人员操作状态地铁ATS系统

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列车控制系统的抗拒绝服务攻击弹性控制策略

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控制理论与应用 2024年第2期41卷 311-320页

作者：高兵步兵北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

当遭受拒绝服务(DoS)攻击时,分布式列车控制系统的弹性控制问题受到广泛关注.本文提出了一种基于分布式领导车状态观测器和障碍李雅普诺夫函数的弹性控制策略,不仅可以避免列车碰撞,同时实现了编队控制的目标.首先,给出了一种分布式的... 详细信息

当遭受拒绝服务(DoS)攻击时,分布式列车控制系统的弹性控制问题受到广泛关注.本文提出了一种基于分布式领导车状态观测器和障碍李雅普诺夫函数的弹性控制策略,不仅可以避免列车碰撞,同时实现了编队控制的目标.首先,给出了一种分布式的领导车状态观测器设计方法,用于实时估计领导车的状态.理论分析表明,在DoS攻击满足一定约束的条件下,该状态观测器的估计误差具有指数稳定特性.在此基础上,通过将列车碰撞避免问题转化为状态受限问题,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的状态受限控制律,解决了DoS攻击下确保碰撞避免的车队控制问题.最后,数值仿真证实了本文方法的有效性.

关键词：拒绝服务弹性控制状态估计障碍李雅普诺夫函数列车运行控制碰撞避免

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城轨列车反推自动停车控制算法

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西安交通大学学报 2014年第9期48卷 136-142页

作者：张梦楠徐洪泽北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

为了实现城轨列车自动停车功能,根据电空制动系统的工作原理及其动态特性,建立了具有输入时滞的非线性城轨列车制动模型,克服了传统模型中制动减速度难以测量的缺点。针对模型中的输入时滞以及非线性特性,设计了一种基于Krasovskii泛函... 详细信息

为了实现城轨列车自动停车功能,根据电空制动系统的工作原理及其动态特性,建立了具有输入时滞的非线性城轨列车制动模型,克服了传统模型中制动减速度难以测量的缺点。针对模型中的输入时滞以及非线性特性,设计了一种基于Krasovskii泛函算子的反推自动停车控制器,以消除制动过程中闸瓦摩擦系数和制动系统时滞造成的影响。算法的主要改进在于:基于预测的思想以及反推技术,将误差信号表示为2个与延时相关的Krasovskii泛函算子,并且其中一个泛函算子为指数收敛的。基于Lyapunov-Krasovskii稳定性定理,证明了闭环列控系统的稳定性和收敛性。为验证自动停车控制器的正确性,利用Matlab仿真软件对城轨列车制动系统进行了数值仿真,结果表明,所提算法不仅可以获得较高的停车精度,并且保证了城轨列车运行的平稳性。

关键词：城轨列车停车控制非线性系统输入时滞 Krasovskii泛函

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CTCS-3级列控系统规范的建模与形式化验证方法研究

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铁道学报 2011年第7期33卷 67-72页

作者：谢雨飞唐涛徐田华赵林北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验... 详细信息

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。

关键词： CTCS-3级列控系统系统规范建模形式化验证

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基于专家系统及在线调整的列车智能驾驶算法

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铁道学报 2014年第2期36卷 62-68页

作者：冷勇林陈德旺阴佳腾北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

本文分析列车自动驾驶(ATO)系统中传统控制方法在灵活性和智能性方面的不足,结合驾驶经验和梯度下降法,提出基于专家系统及在线调整方法的列车智能驾驶(ITO)算法。总结操纵规则和驾驶经验,建立基于专家经验的控制策略以节约能耗、提高... 详细信息

本文分析列车自动驾驶(ATO)系统中传统控制方法在灵活性和智能性方面的不足,结合驾驶经验和梯度下降法,提出基于专家系统及在线调整方法的列车智能驾驶(ITO)算法。总结操纵规则和驾驶经验,建立基于专家经验的控制策略以节约能耗、提高舒适度。针对列车运行控制的多目标性,在专家系统的基础上,引入基于梯度下降法的在线调整方法以减小运行时间和停车精度误差。在MATLAB软件环境下构建仿真模型,并运用实际线路进行仿真比较,与PID控制算法的对比结果表明,该算法优于PID控制算法,符合驾驶经验,可提高舒适度,降低能耗,满足停车精度要求,同时对不同的运行时间有较好的适应性,智能性高。

关键词：城市轨道交通专家系统梯度下降法 MATLAB仿真

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考虑ATP限速的ATO控制算法研究

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铁道学报 2012年第5期34卷 59-64页

作者：王义惠罗仁士于振宇宁滨北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

一般列车自动运行(ATO)控制算法不直接考虑列车自动防护系统(ATP)限速的约束,因此可能造成列车在正常运行情况下的紧急停车。本文提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的ATO控制算法,在控制器设计中直接考虑ATP限速约... 详细信息

一般列车自动运行(ATO)控制算法不直接考虑列车自动防护系统(ATP)限速的约束,因此可能造成列车在正常运行情况下的紧急停车。本文提出一种基于模型预测控制MPC(Model Predictive Control)的ATO控制算法,在控制器设计中直接考虑ATP限速约束,能够保证在ATO控制列车正常运行情况下不会触发ATP紧急制动,从而提高列车运行效率和舒适度。仿真结果表明该方法是有效的。

关键词：列车自动控制模型预测控制 ATP限速

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改进ANP的无线闭塞中心管控能力评价模型

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交通运输工程学报 2015年第1期15卷 108-118页

作者：陈建球唐涛袁磊北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

分析了影响无线闭塞中心(RBC)管控能力的多种因素,研究了不同因素间的关系,应用网络层次分析法(ANP)建立了RBC管控能力评价模型。为了降低评价中人为主观性影响与提高评价结果的可信性,在ANP评价过程引入了专家均值置信法,建立了ANP评... 详细信息

分析了影响无线闭塞中心(RBC)管控能力的多种因素,研究了不同因素间的关系,应用网络层次分析法(ANP)建立了RBC管控能力评价模型。为了降低评价中人为主观性影响与提高评价结果的可信性,在ANP评价过程引入了专家均值置信法,建立了ANP评价模型。以京沪高铁和郑西高铁下行区段第1个RBC(RBC-JH1、RBC-ZX1)的实际布置为例,使用SD软件求解模型,获得了RBC管控能力影响因素的定量排序。研究结果表明:管辖范围、控制车站数、非周期数据处理、注册受控列车数量、单个RBC最大控车容量、周期数据处理、车站复杂度、无线信道传输延时的权重分别为0.167、0.095、0.092、0.090、0.086、0.072、0.064、0.058,它们对RBC管控能力的影响较大,在实际RBC布置中,需要优先考虑这些因素;得到了RBC-JH1的权重为0.037,RBC-ZX1的权重为0.039,结合需要优先考虑的因素,建议RBC-JH1的管辖范围可以扩展至中继站6。改进ANP评价模型对无线闭塞中心管控能力评价的适用性较好,结合已有的RBC布置数量计算公式,可确定一条线路RBC管控范围和布置数量。

关键词：列车运行控制系统无线闭塞中心管控能力网络层析分析法专家均值置信法

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传输时延对CBTC影响的分析及消除

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铁道学报 2014年第6期36卷 41-46页

作者：步兵唐涛北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

基于通信的列控系统CBTC利用无线通信传递列车状态信息和控制命令,数据传输时延将引发不必要的列车牵引和制动,降低列控系统的性能。本文提出一种适用于CBTC的列控系统和数据通信系统的一体化设计方法,将CBTC的多列车控制系统等效为网... 详细信息

基于通信的列控系统CBTC利用无线通信传递列车状态信息和控制命令,数据传输时延将引发不必要的列车牵引和制动,降低列控系统的性能。本文提出一种适用于CBTC的列控系统和数据通信系统的一体化设计方法,将CBTC的多列车控制系统等效为网络控制系统,建立一体化模型,分析传输时延对列控系统性能的影响。提出消除传输时延对列控系统影响的改进措施,并通过仿真验证该方法的有效性。

关键词：列车控制车地传输网络控制系统 CBTC

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