国内早期投入运营的高速铁路逐渐进入大修改造周期,更新改造工程逐渐增多,基础设施更新改造后信号系统动态检测验证需求也同步增加.然而,目前国内仍缺少关于更新改造工程的动态检测技术方案和标准规范.研究更新改造工程信号设备改造情况,并将更新改造工程分为3类.针对不同类型工程特点以及检测需求,提出信号系统动态检测项目、案例选取原则、序列编制原理、动态检测方法、动态检测结果判断等,为统一国内基础设施更新改造后高速铁路信号系统动态检测方法与标准提供技术支撑.

阐述新型铁路AX型信号继电器工作原理及结构特点,建立接点系统机械反力力学计算模型.通过SolidWorks软件建立继电器三维模型,提出基于Abaqus的新型信号继电器建模与仿真,对继电器有限元分析中单元类型选取、网格划分技术、边界条件定义、整机建模方法及参数设置进行深入研究.通过Abaqus对新型信号继电器的吸合与释放运动过程仿真,分析继电器机械特性指标.结合计算、仿真及实测三方对比,证明该建模方法能准确分析继电器机械特性,可为新型铁路信号继电器设计提供依据.

阐述CTCS-0级列控系统构成及动态验收相关规范特点,提出应补充普速铁路动态验收规范的建议.参照高速铁路动态检测经验,从检测设备、检测案例、检测内容、检测计划等角度,研究CTCS-0级列控系统测试方法,并根据现场测试实践,总结出常见问题及典型案例,结合相关规范着重探讨信号机显示距离、轨道电路分路不良、引导接车进路显示H灯、接近区段前允许速度下降等问题,为海外普速铁路的设计和试验提供参考.

为了缓解繁忙干线运输压力,研究基于ATP制动曲线优化的高速铁路通过能力提升技术.取消始发站ATP车载设备由部分模式转入完全模式时的车尾保持功能减少了出站运行时间,CTCS2-200C型列控车载设备优化站内停车制动曲线提高了司机对标停车效率,经过研究在列车制动参数不变的情况下ATP制动曲线优化空间不大,列控车载设备需结合车辆制动参数的优化,ATP进行制动参数调整,才能进一步优化制动曲线.以京沪高速铁路为例仿真计算了 ATP制动曲线优化前后的高速铁路通过能力变化情况.结果表明:ATP采用CTCS3-300H型车载设备,将CR400BF车型的制动参数优化为CR400AF车型的制动参数,上海虹桥站咽喉区通过能力提升效果为4.05％.研究属于信号系统和运输组织交叉领域,实现了跨专业技术融合促进通过能力提升.

针对信号系统联调联试互联互通测试期间发现的装载有C T C S3-300S车载A T P的动车组在过分相时存在两次断主断问题,结合过分相原理解读、试验问题原因查找、行业规范探讨等方面进行多角度研究.最终锁定问题原因,并对联调联试方法以及设计规范源头问题进行思考.

根据相关规范,从应答器容量角度,对正线出站信号机处有源应答器报文发送原则进行分析;结合现场联调联试案例,总结现场3种直向发车(含通过进路)有源应答器报文发送情况;分析对比各发送方案的优劣,提出优化建议.该项研究可为设计及测试提供参考.

近年来,随着我国高速铁路快速发展,联调联试工作伴随其同步快速发展,信号系统动态检测是联调联试的重要内容之一,是一种功能性验证,是对信号系统软件主要功能、各子系统间接口关系、数据准确性和一致性的检验.针对联调联试信号系统中发现的问题类型和数量进行统计分析并给出相关建议,为今后高速铁路设计、施工安装、软件编制、数据配置以及检测等方面的工作提供一定帮助和借鉴.此外,对信号系统大数据挖掘工作也能提供有力支持.

通过研究当前列控系统关于大号码道岔的相关技术规范以及车载处理逻辑,突破传统试验内容,增加大号码道岔试验场景.

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台.采用HTMI,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块.其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理.选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求.结果 表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性.