- 冯江华;肖磊;胡云卿;
为了优化城市交通结构,既满足人们出行对公共交通快速、准点、舒适、便捷等要求,又满足低成本、高速度建设需求,中车株洲电力机车研究所有限公司推出了跨界创新的智能轨道快运系统这一城市交通新制式。文章全面阐述了智轨电车的主要构成及其无需钢轮钢轨进行类轨道行驶的原理与关键技术,系统地介绍了定点充电、通信信号、综合运营一体化平台等地面机电系统,详细描述了基础设施技术方案。目前,该系统在湖南株洲、四川宜宾运营并获得了良好的应用效果。
2020年01期 No.463 1-12+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 44002K] [下载次数：897 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：58 ] |[阅读次数：1 ] - 胡云卿;冯江华;龙腾;潘文波;袁希文;林军;黄瑞鹏;侯志超;
智轨电车的多源环境感知系统是车载平台与运行环境的交互纽带,其包括基于激光雷达的障碍物感知子系统、基于毫米波雷达的前侧向障碍物感知子系统以及基于多摄像头的360度环视子系统。基于激光雷达的障碍物感知子系统采用地面分割算法、点云聚类算法和数据关联算法,实现了对运行前方障碍物的检测和跟踪;基于毫米波雷达的前侧向障碍物感知子系统采用目标检测算法和跟踪算法,实现侧向以及前向障碍物探测;基于分布式鱼眼摄像头的360度环视子系统运用图像拼接算法,实现智轨电车周围障碍物感知和预警。实车试验结果表明,该环境感知系统可有效地提高智轨电车的运行安全系数,为车辆智能驾驶提供了全面的环境信息。
2020年01期 No.463 13-18+26页 [查看摘要][在线阅读][下载 13264K] [下载次数：342 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：1 ] - 袁希文;冯江华;胡云卿;张新锐;黄瑞鹏;林军;袁浩;
自动循迹系统旨在实现智轨电车头轴自动跟随数字虚拟轨道行驶。其感知子系统解决了信息分离、标识、特征提取和连续数字轨道生成难题,在路面信息残缺、车辆随机振动条件下能够稳定形成数字轨道;其控制子系统在列车架构特殊、初始姿态随机情况下,实现了头轴可自主、精确地进入和跟踪数字轨道。文章首先介绍了自动循迹系统组成,提出一种基于深度学习的车道线识别与数字虚拟轨道生成算法;接着基于智轨电车非线性、大延时的特点,分别提出了考虑延时的PID控制法和MPC控制法。实车试验结果表明,采用所提出的方法,列车停站时头车与站台间隙保持在10 cm内,高速行驶时横向偏差控制在±15 cm内,达到了业内领先的自动循迹控制水平。
2020年01期 No.463 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 12785K] [下载次数：656 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：2 ] - 彭京;冯江华;肖磊;任晓军;王山伟;刘小聪;
智轨电车是一种城市轨道交通新制式,自主导向与轨迹跟随系统作为其关键技术,解决了多编组铰接车辆在转向过程中占路宽度大、灵活性差、转向不及时及误差大等难题,保证了车辆在转弯过程中的快速性、准确性及稳定性。文章首先介绍了自主导向系统组成,然后分析了轨迹跟随控制原理,并建立了智轨电车转向系统模型。仿真分析与试验结果表明,该系统能很好地满足车辆在转向过程中的响应速度及轨迹跟随精度要求。
2020年01期 No.463 27-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 10946K] [下载次数：417 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：1 ] - 杨勇;李晓光;银应时;张陈林;
智轨电车是智能轨道快运系统的核心组成部分,车辆的总体设计方案及性能直接决定了智能轨道快运系统在城市交通中运送能力、适应性、乘坐舒适性及综合成本等重要指标。文章以满足智轨中小运量交通的系统定位为性能指标出发点,对标现代有轨电车相关参数,确立了智轨电车的总体技术参数及结构设计方案,并针对智轨电车在类轨道行驶车体及轻量化设计方面的优化创新进行了阐述,可为胶轮多编组车辆设计提供有益的参考。
2020年01期 No.463 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 12008K] [下载次数：301 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 文登;张宁;
<正>2019年12月9日,中国城市轨道交通协会(简称"城交协")标准化技术委员会牵引电气设备与系统分技术委员会(简称"牵引系统分委会")成立大会在株洲召开。城交协是我国城市轨道交通领域的国家一级协会,国家发展和改革委员会为其业务主管单位。中车株洲电力机车研究所有限公司(简称"中车株洲所")是牵引系统分委会秘书处承担单位。牵引系统分委会汇聚了行业内具有一流水平的业主单位、高校、设计单位、制造厂商、检验机构等29家,覆盖了城市轨道交通牵引电气设备的各个环节;主要致力于城市轨道交通牵引电气设备与系统领域的团体标准化工作,
2020年01期 No.463 37页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 谢斌;李京;文宇良;郑汉峰;
智轨电车牵引系统采用一种高能量、高充电倍率的磷酸铁锂动力电池为车辆提供能源,同时其永磁电机牵引的节能性与主电路设备的轻量化、可靠性设计保证了智轨电车续驶里程的最大化。文章概述了该牵引系统的组成及主要参数、牵引/电制动特性等,并对其系统特点、参数计算方法及控制策略等进行了说明。
2020年01期 No.463 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 3517K] [下载次数：255 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 钱华;余接任;罗晓峰;付建朝;刘文锋;谢永清;
针对智轨电车结合了轨道与道路应用特征的特殊性,文章研究了智轨电车制动系统的特殊需求,分析并提出了制动系统的设计目标与顶层指标,阐述依此目标设计的系统方案对需求的符合性。实验结果表明,该新型制动系统能满足道路安全、乘客安全与乘坐舒适性要求。
2020年01期 No.463 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 4407K] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 李一叶;粟爱军;程玉溪;沈梦玉;邹智荣;唐鹏辉;
列车网络控制管理系统是轨道交通车辆的智能控制和安全保障的核心部件。文章基于智轨电车的数据传输及控制需求,开发出符合列车实时以太网相关标准的智轨电车专用列车网络控制管理系统。文中概述了该系统的组成,介绍了针对智轨电车这一跨界创新交通工具所做的特性开发,包括双环网拓扑结构及实时以太网控制等,并对智轨电车网络控制系统的技术发展趋势进行了展望。
2020年01期 No.463 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K] [下载次数：312 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：1 ] -
<正>为顺应网络环境下期刊出版的新要求,促进期刊网络出版进程,凡被本刊录用的论文,在《中华人民共和国著作权法》的框架内,其复制权、发行权、信息网络传播权、翻译权、汇编权等权利在全球范围内一并转让给《控制与信息技术》编辑部及其授权的第三方使用,本刊一次性支付作者著作权使用报酬(即稿费,包括印刷版、光盘版和网络版等各种版本的稿酬)。作者向本刊提交文章发表的
2020年01期 No.463 52页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 彭桢;陈小玄;李一叶;白云;
智轨电车人机交互系统主要实现对智轨电车整车状况的显示,同时将驾驶员的操作传递给车辆控制系统。由于智轨电车系统较多、安全性要求高,需要通过一个信息统一的人机交互系统来实时展示车辆的状态,同时将驾驶员的操作指令通过更为简单的模式传递给车辆。从需求调研出发,根据整车系统架构,对系统界面进行结构化设计,让系统操作便捷、更具人性化、能够直观展示整车状况,并能快速定位和解决问题。文章首先概述了智轨电车人机交互系统的系统架构和界面分布,然后介绍了系统的主要功能,包括基于人工智能实现的疲劳监测、语音识别功能以及基础的展示和控制功能,最后展望了智轨电车人机交互系统的改进趋势和应用前景。
2020年01期 No.463 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 9678K] [下载次数：246 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 陈超录;罗煌;董其爱;谢斌;
针对继电器、断路器等传统电气元件组成的低压配电系统很难实现负载状态信息监测及管理的问题,文章采用网络化、模块化设计思路,开展了基于智能低压配电模块与CAN/ETH网关的低压配电与数据采集系统的研究。文中介绍了低压配电与数据采集系统组成和基于以太网通信及CAN通信双网冗余的分布式低压配电与数据采集系统网络架构,以及在该架构下低压配电与数据采集系统的功能,最后介绍了低压配电与数据采集系统故障诊断与远程监控功能。该系统的应用实现了智轨电车对负载电源的智能控制与信息管理,提升了列车的智能化程度。
2020年01期 No.463 58-61+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 6303K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 肖磊;郭洋洋;李文波;杨勇;张陈林;
智能轨道快运系统(autonomous-rail rapid transit,ART)作为轨道交通与地面交通融合创新的一种新型城市轨道交通制式,如何正确划定安全分析的范围和确定功能安全的要求是最终实现车辆安全运行的基础。为此,文章以ART运载工具——智轨电车为主要分析对象,考虑电车的基本功能、车辆接口、运行环境和操作模式,结合轨道交通和道路交通车辆系统危险源,对危害类型进行分组,形成了智轨电车特定安全应用场景和范围,并给出了常见的安全架构和安全性设计;最终通过应用场景、安全类别、故障隐患、安全架构、功能安全设计和安全证明的描述,提供了一个完整的分析论证思路,为ART各系统的危害分析和控制提供了依据。
2020年01期 No.463 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1210K] [下载次数：254 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 吴俊亮;彭勤;邹斌;张洪彬;
现代轨道交通系统种类繁多、各子系统组成复杂,而传统的轨道交通运营和调度管理系统采用分立系统独立部署运行模式,其设备界面繁多、操作繁琐,已经越来越难以满足高效运营的要求;但系统业务仍然想保持各自的独立性,以方便故障排查可定位。为了保证智能轨道快运系统运行的安全有序,提高运营调度效率,研发了一种统一的智能轨道快运系统综合运营一体化平台,其通过统一的用户界面和人机接口集成各个子系统功能,从而简化工作人员的操作,节省运营人力成本。系统采用前置机作为中间层,负责不同业务的子系统功能与后台处理的接口。该系统的使用,大大降低了运营管理人员的工作量和工作强度,提高了运营调度效率,同时降低了运营的人力成本。
2020年01期 No.463 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 14505K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 肖磊;张洪彬;吴俊亮;程玉溪;粟爱军;蒋小晴;
针对智能轨道快运系统(autonomous-rail rapid transit, ART)大功率快速充电需求,文章分析了车载动力电池式储能系统及地面快速充电系统对ART这种中小运量城市轨道交通制式的适应性及其带来的车地通信交互难题。通过对比分析超级电容式有轨电车及动力电池式公交客车充电方式,基于ART线路运营特点,提出了一种双无线通信链路的升弓充电方案。该方案通过引入无线通信链路,解决了升弓充电无通信硬线情况下充电交互信息的传输问题;同时在充电位配备射频定位系统,配合司机在充电位一键完成升弓充电操作,缩短了充电准备时间及实际充电时间,提高了ART线路运营效率。实际应用结果证明了该方案的有效性和实用性。
2020年01期 No.463 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2915K] [下载次数：230 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 邹斌;蒋小晴;肖磊;吴俊亮;詹崇树;
车站是乘客候车、换乘、疏散的公共场所,是智能轨道快运系统(ART)运营最重要的组成部分之一。通过在站台配置乘客信息、广播、视频监控、售检票及站台门等车站服务系统,不仅可保证ART的高效运营与乘客安全,而且能提高乘客的乘坐体验感。为进一步提高车站系统的稳定性,开发了ART车站现地系统,保证了车站服务系统即便在通信故障情况下仍能正常运行。文章对ART车站服务系统的架构及所含各系统的功能进行了详细介绍,并对其未来的发展提出展望。
2020年01期 No.463 77-81+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 6214K] [下载次数：236 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 谷丰;刘光勇;蒋小晴;刘伟康;周天宏;
智能轨道快运系统中,通信信号系统是负责运营调度、进行运营监控、保证智轨电车运行安全、提高运输效率的重要设施,需要具有明晰的系统结构、合理的功能分配、适宜的技术方案选择才能保证智轨电车良好的运行效果。文章通过分析通信信号系统功能需求,进行了方案设计,并对其定位方法、通信手段、信号优先、系统集成等关键技术进行了说明,最后对智轨通信信号系统的下一步研究方向进行了展望。
2020年01期 No.463 82-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 4738K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 陈杨;张恒;李缘;张楠;邹斌;
智能轨道快运系统的乘客信息系统(PIS)以车站及车载的显示终端向乘客提供信息服务,广播系统(PA)通过车站扬声器向乘客进行实时及语音预录等广播,二者在系统架构和功能上类似。根据两者的共同点,文章提出了乘客信息系统和广播系统融合的PIS系统方案,在人机界面、接口、业务功能等方面实现深度融合,并就系统架构、功能及特点进行了介绍。该方案可减少硬件的投入,降低运营成本,实现数据融合,提高系统自动化程度。
2020年01期 No.463 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 刘光勇;石阳阳;刘伟康;刘浏;贾碧胜;罗云峰;张恒;
针对城市道路资源的有限性、公用性、十字路口多等特点,开展在保证智轨电车运行效率的同时合理利用城市道路资源的智能轨道快运系统(autonomous-rail rapid transit,ART)路权控制技术研究是十分必要的。文章从合理使用城市道路资源、公共交通优先的角度出发,首先介绍了路权的概念,然后研究了智轨电车在半专用路权及混合路权场景下的运行情况,提出了"移动路权系统+路口信号优先系统"的解决方案,并就需要重点关注的技术项点进行了说明。采用该方案,可在保证智轨电车运行效率的同时尽可能减少其对城市道路资源的占用,实现城市道路运输效率的提升。
2020年01期 No.463 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 3603K] [下载次数：307 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 钟汉文;李晓光;肖磊;杨勇;张陈林;黄瑞鹏;袁希文;
智轨电车是一种胶轮承载、多编组、虚拟轨道运行的新型轨道车辆。针对其动力学性能,文章通过数学模型的搭建开展仿真研究,为中央虚拟轨迹线循迹控制器、自动跟随转向控制器的算法设计验证提供支持;通过精细化模型的搭建开展仿真研究,为整车动力学性能评价与改进提供指导。通过仿真研究,缩短了研发周期,降低了研发成本,为智轨电车的基础研发和快速工程化应用提供理论支撑。
2020年01期 No.463 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2831K] [下载次数：223 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 佛向东;
<正>2019年12月3～6日,第15届上海国际汽车零配件展览会(简称"AMS")在上海国家会展中心举行。在同期举行的2019汽车电气化与智能化技术论坛上,中车株洲时代电气股份有限公司(简称"中车时代电气")荣获"2019年度优秀电控系统企业"和"2019年度优秀品牌企业"两项殊荣。其中,前者仅有4家企业入围,后一奖项只有2家企业获得。这些奖项由中国汽车工业协会、国际自动化工程师学会(SAE)、中国机械国际合作股份有限公司、中国汽车工业协会车用电机电器电子委员会和中国汽车新能源电机电控产业联盟联合评选。中车时代电气此次获奖,充分展示了中车电驱系统产业在行业中的地位和影响力。
2020年01期 No.463 104页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K] [下载次数：41 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 蒋小晴;肖磊;吴雄韬;胡正元;李树培;贺捷;
为解决市区日趋严重的交通拥堵、优化城区交通结构、提升城市形象,四川省宜宾市规划了7条线路、共计156.9 km的智能轨道快运系统(ART)交通线网,其中的T1线是宜宾市,同时也是全球第一条ART商业化运营线路。宜宾智轨T1线贯穿老城区、长江两岸、工业新区,接驳交通枢纽,其城市中运量交通特征鲜明、交通管理方法创新灵活、线路后期运营效果良好,很好地反映了ART作为城市中运量交通应用的特点及优势。文章以该线路为背景,详细阐述了ART在线路规划、设计施工、交通组织、运营管理方面的探索成果,为后续ART的市场化应用提供可参考复制的工程范例。
2020年01期 No.463 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 20170K] [下载次数：742 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：1 ] - 冯江华;胡云卿;肖磊;袁希文;潘文波;林军;刘悦;
随着当前新技术的快速涌现以及客户需求的不断提高,智轨电车将作为智能化新技术的应用载体,围绕智能驾驶持续提质升级。未来,新技术的应用还将从车辆端延展到地面端,最终形成车地一体化的智慧交通运输系统。文章对智轨电车智能驾驶技术的框架和发展进行了展望。
2020年01期 No.463 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 28785K] [下载次数：414 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] 下载本期数据