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基于地面无联锁及区域控制器的新一代CBTC系统方案 被引量:26
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作者 杜恒 孙军国 +1 位作者 张强 陈军 《都市快轨交通》 北大核心 2017年第4期91-95,共5页
目前信号系统主要由联锁和区域控制器采用集中管理的方式分配道岔、路径、闭塞资源,实现列车运行控制。研究提出由列车自主管理线路资源的列车运行控制方案,无需地面联锁和区域控制器,将联锁对道岔、路径的集中控制转为列车分散控制,将... 目前信号系统主要由联锁和区域控制器采用集中管理的方式分配道岔、路径、闭塞资源,实现列车运行控制。研究提出由列车自主管理线路资源的列车运行控制方案,无需地面联锁和区域控制器,将联锁对道岔、路径的集中控制转为列车分散控制,将区域控制器集中计算移动授权的方式变为列车分散自主计算的方式,实现了完全以车载计算为核心的CBTC(基于通信的列车自动控制)系统。针对现有系统取消地面设备和取消进路的安全行车等难点问题进行了分析,并给出了初步的解决方案。提出的新系统方案结构简单,设备少,其建设、维护具有明显优势,是未来信号系统发展的方向。 展开更多
关键词 轨道交通 车车通信 车载计算 无联锁 无区域控制器 cbtc
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基于二维结构熵的CBTC系统信息安全风险评估方法 被引量:26
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作者 董慧宇 唐涛 王洪伟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期153-162,共10页
随着计算机技术、通信技术和控制技术在城市轨道交通列车运行控制系统中的应用,城市轨道交通的自动化和信息化程度不断提升.然而,基于通信的列车运行控制(Communication-based train control, CBTC)技术采用的通用计算机设备和通信技术... 随着计算机技术、通信技术和控制技术在城市轨道交通列车运行控制系统中的应用,城市轨道交通的自动化和信息化程度不断提升.然而,基于通信的列车运行控制(Communication-based train control, CBTC)技术采用的通用计算机设备和通信技术带来的信息安全漏洞,给CBTC系统带来了日益严峻的信息安全风险,因此,对CBTC系统的信息安全风险进行量化、动态评估具有重要意义.本文根据设备及通信链路的差异性构建了CBTC网络拓扑模型,结合信息安全风险下线路列车运行性能变化导致的运能损失,采用综合表征信息域和物理域特征的二维结构信息熵对CBTC系统信息安全风险进行建模分析.最后,基于城市轨道交通列控系统半实物仿真平台对评估方法进行验证,表明所提方法对CBTC系统信息安全量化评估的有效性和准确性. 展开更多
关键词 基于通信的列车运行控制 信息安全风险评估 结构信息熵 列车运行性能 半实物仿真平台
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列车运行控制系统信息安全风险评估方法 被引量:15
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作者 张帆 步兵 赵骏逸 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期172-178,共7页
为评估城市轨道交通列车运行控制系统的信息安全水平,提出风险管理建议,研究适用于列车运行控制系统的信息安全风险评估方法。首先,介绍基于通信的列车运行控制(CBTC)系统的设备组成和列车控制原理;然后,构建列控系统的复杂网络模型,并... 为评估城市轨道交通列车运行控制系统的信息安全水平,提出风险管理建议,研究适用于列车运行控制系统的信息安全风险评估方法。首先,介绍基于通信的列车运行控制(CBTC)系统的设备组成和列车控制原理;然后,构建列控系统的复杂网络模型,并提出移动授权传输路径,分析网络攻击对列车控制的影响;其次,利用攻击树方法确定网络攻击事件的可能性;最后,给出列车运行控制系统信息安全风险评估方法,并通过半实物仿真平台进行仿真。研究表明:该方法可以发现系统中的薄弱环节,并反映系统的信息安全状态。 展开更多
关键词 基于通信的列车运行控制(cbtc) 信息安全 风险评估 复杂网络 攻击树
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CBTC无线信道规划中信道间干扰因子的研究 被引量:8
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作者 黄柏宁 戎蒙恬 +1 位作者 刘涛 杜新华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第25期228-230,共3页
基于无线通信的列车控制系统一般采用IEEE802.11g标准无线局域网实现数据传输。根据IEEE802.11g标准的OFDM调制方式并结合其11个无线信道频率特性,研究不同信道间的频率重叠干扰情况,计算得到信道间干扰因子。然后在一应用场景中分析信... 基于无线通信的列车控制系统一般采用IEEE802.11g标准无线局域网实现数据传输。根据IEEE802.11g标准的OFDM调制方式并结合其11个无线信道频率特性,研究不同信道间的频率重叠干扰情况,计算得到信道间干扰因子。然后在一应用场景中分析信道干扰对设备接收信号质量的影响,可为设计信道分配方案提供参考。 展开更多
关键词 无线通信的列车控制系统(cbtc) IEEE802.11G 信道间干扰 干扰因子
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基于无线通信的列车控制系统中的数据通信子系统分析 被引量:9
5
作者 雷锡绒 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第4期106-109,共4页
运用无线通信实现车地数据传输的列车自动控制才是真正意义上的移动闭塞。在基于无线通信的列车控制(CBTC)系统中,数据通信子系统承载的数据直接关系到行车安全。结合西安地铁2号线一期工程信号系统,对其数据通信子系统的构成、作用、... 运用无线通信实现车地数据传输的列车自动控制才是真正意义上的移动闭塞。在基于无线通信的列车控制(CBTC)系统中,数据通信子系统承载的数据直接关系到行车安全。结合西安地铁2号线一期工程信号系统,对其数据通信子系统的构成、作用、安全措施、抗干扰措施及主要性能等进行分析。 展开更多
关键词 地铁 基于无线通信的列车控制 数据通信子系统
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基于通信的列车自动监控系统平台设计与实现 被引量:7
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作者 鲁也传 陈永生 郭玉臣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第B12期152-154,共3页
针对基于无线通信的列车控制系统(CBTC)的需求和现状,对其原理及特点进行深入分析,特别是对移动闭塞原理的分析,并利用组件化程序设计思想与线路拓扑结构,提出并设计了一种基于CBTC的列车自动监控(ATS)系统交互式平台,并交付ATS仿真运... 针对基于无线通信的列车控制系统(CBTC)的需求和现状,对其原理及特点进行深入分析,特别是对移动闭塞原理的分析,并利用组件化程序设计思想与线路拓扑结构,提出并设计了一种基于CBTC的列车自动监控(ATS)系统交互式平台,并交付ATS仿真运营框架对站场运行图进行调用。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制 移动闭塞 组件化 拓扑结构 列车自动监控
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基于通信的列车控制(CBTC)系统中轨旁控制子系统一体化研究 被引量:6
7
作者 乔高锋 耿鹏 +2 位作者 宿秀元 刘佳 张勇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第7期125-128,共4页
分析了国内外CBTC(基于通信的列车控制)系统的结构特点。针对典型CBTC系统存在的问题,着重分析了CBI(计算机联锁)和ZC(区域控制器)均采用同一硬件和同一软件的轨旁控制子系统一体化方案,给出了该方案下轨旁控制子系统为列车计算行车许... 分析了国内外CBTC(基于通信的列车控制)系统的结构特点。针对典型CBTC系统存在的问题,着重分析了CBI(计算机联锁)和ZC(区域控制器)均采用同一硬件和同一软件的轨旁控制子系统一体化方案,给出了该方案下轨旁控制子系统为列车计算行车许可的方法。最后对一体化的CBTC系统与典型CBTC系统下开放信号机、关闭信号机、人工解锁进路、解锁保护区段及CBI采集列车包络占用区段延时检测等功能的实现方式进行对比。对比结果表明,采用轨旁控制子系统一体化方案的CBTC系统可以减少子系统间的接口,降低ZC和CBI间的功能耦合度,提高系统的运行效率。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制 轨旁控制 计算机联锁 区域控制器 一体化
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基于网络流量和数据包的CBTC入侵检测系统 被引量:5
8
作者 陈雪倩 步兵 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期154-160,共7页
为解决基于通信的列车控制(CBTC)系统面临的安全风险问题,实时有效检测CBTC系统中的攻击行为,如拒绝服务(DoS)和数据篡改攻击,提出一种基于网络流量和数据包的入侵检测系统(IDS)。首先分析CBTC系统特点和典型攻击行为对CBTC系统的影响;... 为解决基于通信的列车控制(CBTC)系统面临的安全风险问题,实时有效检测CBTC系统中的攻击行为,如拒绝服务(DoS)和数据篡改攻击,提出一种基于网络流量和数据包的入侵检测系统(IDS)。首先分析CBTC系统特点和典型攻击行为对CBTC系统的影响;然后基于CBTC系统构建IDS模型,在数据包检测模块中,自组织映射(SOM)神经网络被用于改进基于密度的带有噪声的空间聚类(DBscan)方法,将基于自回归(AR)算法的网络流量检测模块与数据包检测模块结合;最后在CBTC仿真平台测试IDS,并进行性能验证。结果表明:IDS系统可通过对网络流量和数据包的特征提取、检测和告警,实现对CBTC系统的入侵检测,从而提高CBTC系统的信息安全防护能力。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制(cbtc) 入侵检测系统(IDS) 网络流量 网络数据包 检测性能 实时性能
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轨道交通“三网融合”跨线运行的方案分析 被引量:4
9
作者 吕文龙 韩臻 麻吉泉 《自动化仪表》 CAS 2022年第7期61-66,共6页
近几年,随着国家对市域(郊)铁路的发展以及对“三网融合”一体化轨道交通建设理念的要求,实现不同信号系统制式间,尤其是地铁与市域(郊)铁路间的贯通运行是必要的。但目前尚无确定的方案。首先,通过总结地铁采用的基于通信的列车自动控... 近几年,随着国家对市域(郊)铁路的发展以及对“三网融合”一体化轨道交通建设理念的要求,实现不同信号系统制式间,尤其是地铁与市域(郊)铁路间的贯通运行是必要的。但目前尚无确定的方案。首先,通过总结地铁采用的基于通信的列车自动控制(CBTC)系统与市域、城际铁路采用的中国列车运行控制系统(CTCS)间的贯通方案,分析了不同设备类型以及互联互通需求下的场景。其次,通过研究“三网融合”线路对应不同跨线运行交路,创新地提出不同场景及建设阶段所对应的地面设备及车载设备的制式选择方案。最后,通过对不同的场景分析得出应用技术点对比,对影响“三网融合”互联互通功能实现的关键性限制专业进行了分析对比,提出了具体的优化方案,并给出“三网融合”的推荐性方案。该研究成果为城市轨道交通不同信号系统制式间的跨线运行提供设计参考,便于对以后中国其他城市轨道交通的工程推广借鉴。 展开更多
关键词 城市轨道交通 市域(郊)铁路 三网融合 信号系统 基于通信的列车控制 中国列车控制系统 跨线运行
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列车自主运行系统中列车间隔防护功能的实现 被引量:2
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作者 卿建强 俎云燕 +1 位作者 雷成健 刘泽 《控制与信息技术》 2022年第2期102-107,共6页
列车间隔防护是保障列车安全运行的重要功能之一。传统的列车控制系统CBTC(communicationbased train control)是通过地面固定式联锁进路集中管理进路内的线路资源,并通过车、地列车控制设备间的协同控制方式实现列车间隔防护。这种基... 列车间隔防护是保障列车安全运行的重要功能之一。传统的列车控制系统CBTC(communicationbased train control)是通过地面固定式联锁进路集中管理进路内的线路资源,并通过车、地列车控制设备间的协同控制方式实现列车间隔防护。这种基于进路集中管理线路资源的传统列车间隔防护方式虽能确保列车间的安全间隔,但不能最大限度地提高线路资源的利用率,影响列车的追踪间隔,限制了线路的运能运量。对此,文章基于列车自主运行控制系统(train autonomous circumambulate system,TACS),提出一种列车间隔防护的解决方案。其对线路资源进行分散管理,通过增加车-车直接通信并优化车、地列控设备间的协同控制方式来实现列车间隔防护功能。仿真测试结果表明,该方案在保证列车运行安全的前提下,可使列车追踪折返间隔及列车出库入库能力能提升至少15%,大幅提高了线路的运营效率和运营组织的灵活性。 展开更多
关键词 列车间隔防护 协同控制 直接通信 列车自主运行系统 列车控制系统 城市轨道交通
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基于网络流量与设备状态的CBTC入侵检测系统 被引量:2
11
作者 宋雅洁 步兵 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期161-167,共7页
为提高基于通信的列车运行控制(CBTC)系统的信息安全防护能力,利用网络流量与设备状态信息,研究入侵检测技术。首先,根据列车运行控制系统特点,分析攻击对系统产生的影响;然后,构建网络流量与设备状态检测模型,识别系统异常;最后,应用... 为提高基于通信的列车运行控制(CBTC)系统的信息安全防护能力,利用网络流量与设备状态信息,研究入侵检测技术。首先,根据列车运行控制系统特点,分析攻击对系统产生的影响;然后,构建网络流量与设备状态检测模型,识别系统异常;最后,应用隐马尔科夫模型(HMM)融合异常检测结果,实现系统故障与恶意入侵的区分。研究表明:该系统可通过对网络流量、设备状态等信息的收集、处理和分析,实现多种攻击的检测,从而提高CBTC系统信息安全防护水平。 展开更多
关键词 基于通信的列车运行控制(cbtc) 信息安全 入侵检测系统(IDS) 网络流量 设备状态
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城市轨道交通基于通信的列车控制系统实现互联互通存在的主要问题分析 被引量:8
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作者 安彬 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第B08期18-19,共2页
城市轨道交通基于通信的列车控制系统互联互通对于资源共享、资金节约有着重大意义,对提高运营效率、节省投资、便于维护等都是有利的。但信号系统互联互通是一项系统工程,牵涉到多个专业,标准的制定和执行还需要经过进一步的充分讨论... 城市轨道交通基于通信的列车控制系统互联互通对于资源共享、资金节约有着重大意义,对提高运营效率、节省投资、便于维护等都是有利的。但信号系统互联互通是一项系统工程,牵涉到多个专业,标准的制定和执行还需要经过进一步的充分讨论和研究。提出了信号系统实现互联互通存在的主要问题是列车自动调整、电子地图及物理对象编码、通信协议和安全认证等,对其中为了实现互联互通而牺牲掉的某些性能或功能,尤其是对信号系统引导未来发展的问题,都需要进行认真识别和讨论。 展开更多
关键词 城市轨道交通 基于通信的列车控制系统 互联互通 问题分析
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城市轨道交通ATC系统信息安全建设方案 被引量:4
13
作者 贾晓哲 《都市快轨交通》 北大核心 2017年第1期26-28,共3页
随着计算机和网络的发展,信息安全越来越受到关注,越来越多的城市在城市轨道交通信号工程招标文件中对列车自动控制(ATC)系统提出了需满足信息安全等级三级的要求。以目前城市轨道交通ATC系统中主流的CBTC系统为研究对象,按照信息安全... 随着计算机和网络的发展,信息安全越来越受到关注,越来越多的城市在城市轨道交通信号工程招标文件中对列车自动控制(ATC)系统提出了需满足信息安全等级三级的要求。以目前城市轨道交通ATC系统中主流的CBTC系统为研究对象,按照信息安全标准分析物理安全、网络安全、主机安全、应用安全及数据安全等方面的要求。根据分析结果,对系统中较薄弱的网络安全、主机安全等环节通过增加安全审计、边界防护、入侵防护的方式进行改进。 展开更多
关键词 城市轨道交通 基于通信的列车控制(cbtc)系统 信息安全 列车自动控制(ATC)系统
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基于通信的列车控制系统移动授权的研究与仿真 被引量:4
14
作者 刘晓娟 张雁鹏 李凤华 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第12期48-51,共4页
移动授权是基于通信的列车控制(CBTC)系统实现安全控车的重要参数,由设在轨旁的区域控制器计算并通过无线局域网传送给列车。在引入移动授权概念的基础上,提出移动授权计算的信息流图、设计思路,给出移动授权计算的设计方案、软件架构... 移动授权是基于通信的列车控制(CBTC)系统实现安全控车的重要参数,由设在轨旁的区域控制器计算并通过无线局域网传送给列车。在引入移动授权概念的基础上,提出移动授权计算的信息流图、设计思路,给出移动授权计算的设计方案、软件架构及软件流程,通过Visual C++6.0编程实现列车按照移动授权的不断向前延伸而安全运行。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制系统 移动授权 移动闭塞 仿真
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城市轨道交通CBTC系统与MiFi设备共存方案研究 被引量:2
15
作者 刘晓娟 徐昱 张雁鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期30-34,46,共6页
便携式宽带无线路由器(MiFi)的普及对城市轨道交通列车运行的干扰日益加重,必须对基于通信的列车控制系统(CBTC)与MiFi设备进行共存抗干扰分析。为此,提出一种自适应区间化的分布式协调功能(DCF)改进方案,检测网络中的MiFi节点个数并进... 便携式宽带无线路由器(MiFi)的普及对城市轨道交通列车运行的干扰日益加重,必须对基于通信的列车控制系统(CBTC)与MiFi设备进行共存抗干扰分析。为此,提出一种自适应区间化的分布式协调功能(DCF)改进方案,检测网络中的MiFi节点个数并进行区域划分,对每个区域设置不同的竞争窗口值以改善系统性能。分析车厢内MiFi设备的分布模型和MiFi对CBTC车地通信的干扰模型,根据干扰的特点改进传统DCF方案,合理设置分区区间并预设竞争窗口。在不同帧长下计算改进前后DCF方案的吞吐量、传输时延和传输失败率等系统参数,评估系统性能。分析结果表明,改进DCF优化方案可有效提高MiFi干扰下的CBTC车地通信性能,实现一定程度的两者共存。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制系统 便携式宽带无线路由器 无线干扰 分布式协调功能
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车载TBTC-CBTC系统降级场景下的CPN建模与仿真
16
作者 汪小勇 董德存 欧冬秀 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期189-198,共10页
基于轨道电路的列车控制(TBTC)-基于通信的列车控制(CBTC)双模车载系统是实现轨道交通多网融合的关键,其模式间切换具有较强的随机性和并发性,并直接影响车载信号系统的运营可用性。然而,车载信号系统故障降级导致轨道交通资源利用率降... 基于轨道电路的列车控制(TBTC)-基于通信的列车控制(CBTC)双模车载系统是实现轨道交通多网融合的关键,其模式间切换具有较强的随机性和并发性,并直接影响车载信号系统的运营可用性。然而,车载信号系统故障降级导致轨道交通资源利用率降低,表现为列车追踪的时间间隔增加,而间隔增加程度取决于区间长度和TBTC列车占用检测区段长度。从不同模式下资源分配、使用和释放角度,在列车运行过程中利用有色Petri网对TBTC-CBTC双模冗余车载信号系统的列车追踪运营场景进行建模,模拟CBTC车载信号系统故障发生的随机性和系统降级对后续列车的影响,精准描述并分析列车运营受影响的情况。将城市轨道交通项目的典型配置参数代入到有色Petri网模型中进行仿真,验证在不同线路下运营间隔受模式切换影响的程度。仿真结果表明,当区间长度小于1 500 m时,列车晚点时间可控制在180 s以内,晚点时间随着区间长度的增加而延长。 展开更多
关键词 多模列控系统 基于轨道电路的列车控制-基于通信的列车控制系统 有色PETRI网 车载信号降级 运营可用性
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西安机场城际线列车因移动授权超时而引发紧急制动故障的分析
17
作者 房瑛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第1期158-162,共5页
西安机场城际线路信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)系统。列车在单A网、单B网模式测试期间,曾多次出现由移动授权超时导致的紧急制动故障。经分析列车运行数据,提出测试方案,并对测试结果进行综合分析,采取了优化LTE(长期演进)区... 西安机场城际线路信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)系统。列车在单A网、单B网模式测试期间,曾多次出现由移动授权超时导致的紧急制动故障。经分析列车运行数据,提出测试方案,并对测试结果进行综合分析,采取了优化LTE(长期演进)区间网络、调整车载信号设备参数、升级相应软件等措施顺利地解决了因移动授权超时而引发的故障。 展开更多
关键词 西安机场城际轨道交通线 列车紧急制动故障 基于通信的列车控制系统 移动授权 故障处理
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不等保护码在CBTC系统中的应用
18
作者 毛倩 徐伯庆 曾小清 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期268-271,共4页
针对轨道交通车地通信中信息对误码敏感程度不同的现象,提出利用不等保护码作为信道编码方案,为基于通信的列车控制(CBTC)系统重要信息提供更好的误码保护。采用分离最小理想的方法给出R-S码空间的构造方法,提出一种适用于具有2个保护... 针对轨道交通车地通信中信息对误码敏感程度不同的现象,提出利用不等保护码作为信道编码方案,为基于通信的列车控制(CBTC)系统重要信息提供更好的误码保护。采用分离最小理想的方法给出R-S码空间的构造方法,提出一种适用于具有2个保护能力等级的R-S码的译码算法——二次译码算法。仿真显示,不等保护码可以使高保护等级信息位的信噪比降低0.5 dB以上。 展开更多
关键词 不等保护码 译码算法 基于通信的列车控制系统
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基于CBTC控制的全自动驾驶系统 被引量:22
19
作者 宗明 郜春海 何燕 《都市快轨交通》 2006年第3期34-36,共3页
主要介绍全自动驾驶(FAO)系统的发展和应用情况、系统的组成和特点,并提出引进采用该系统需要注意的问题。
关键词 全自动驾驶 双向传输 安全控制 基于通信的列车运行控制系统
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基于CBTC的列车自动驾驶控制算法 被引量:21
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作者 陈荣武 刘莉 诸昌钤 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第11期2649-2651,共3页
基于通信的列车控制系统是列车控制系统技术的发展方向。讨论了基于CBTC的列车自动控制系统的基本结构和功能,指出传统控制方法不能适应列车运行参数的非线性和时变性,而采用智能控制方法较为有效,对基于专家系统的ATO系统、基于模糊控... 基于通信的列车控制系统是列车控制系统技术的发展方向。讨论了基于CBTC的列车自动控制系统的基本结构和功能,指出传统控制方法不能适应列车运行参数的非线性和时变性,而采用智能控制方法较为有效,对基于专家系统的ATO系统、基于模糊控制的ATO系统和基于模糊神经网络的ATO系统等几种速度控制算法进行了分析和建模。 展开更多
关键词 基于通信的列车控制系统 列车自动驾驶 自动速度控制 智能控制 控制算法
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