CTCS-2級列控系統(tǒng)ATO精確停車功能的研究.pdf

1、珠三角城際鐵路運營組織模式、運營速度、車輛選型等既不同于客運專線制式,也不同于城市軌道交通制式,它是將客運專線與城市軌道交通相結(jié)合的新型區(qū)域軌道交通,具有高速度、高密度、跨線運行的特點,它對信號系統(tǒng)提出了新的要求,C2+ATO信號系統(tǒng)正是基于此提出的,即在CTCS-2級列控系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上增加ATO功能。C2+ATO的技術(shù)方案是開創(chuàng)性的,國內(nèi)外均無在干線鐵路上實現(xiàn)ATO功能的先例,因此需要深入研究其技術(shù)方案。在站內(nèi)的精確停車是C2+AT

2、O系統(tǒng)的一項重要功能,如果停車位置不精確將影響旅客乘降以及運輸效率。本文的目的是構(gòu)建合理的C2+ATO精確停車方案,選取合適的精確停車控制算法,滿足±30cm的停車精度要求。
　　 本文首先構(gòu)建C2+ATO信號系統(tǒng),闡述其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備組成、系統(tǒng)接口、主要功能等,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計C2+ATO精確停車方案。而后分別研究CRH6型動車組的牽引特性、制動特性、列車基本阻力、列車附加阻力,進行相關(guān)的牽引計算,建立CRH6型動車組的單質(zhì)點

3、列車模型。根據(jù)經(jīng)典控制理論和模糊控制理論,分別設(shè)計精確停車PID控制器和模糊PID控制器。最后應(yīng)用Simulink搭建仿真模型,驗證C2+ATO精確停車方案是否符合珠三角城際鐵路的要求。
　　 Simulink仿真結(jié)果表明,采用PID控制器停車誤差是-77cm,模糊PID控制器停車誤差是-26cm,模糊PID控制器對于目標曲線的追蹤效果優(yōu)于PID控制器,因此選用模糊PID作為精確停車控制算法。隨后采用不同的應(yīng)答器布置方案,停車誤

4、差分別為-26cm、-84cm、107cm,說明C2+ATO中至少需要兩組精確停車定位應(yīng)答器,本文的精確停車方案可以滿足±30cm的精度要求。在2‰下坡道、5‰下坡道、3‰上坡道的線路條件下,停車誤差分別為92cm、194cm、-85cm,說明線路坡度對于停車精度有很大的影響,坡度越大,停車誤差越大。最后,多次采樣的結(jié)果表明采用本文所設(shè)計的精確停車方案及模糊PID控制器,列車停車精度離散度為13.3％,滿足15%的離散度性能指標。綜合以