关键字 |
| 无人驾驶列车;自动列车运行;完整的自动化;无人驾驶列车运行。 |
介绍 |
| 现代技术集成在我们生活的几乎所有方面,包括运输,已经取得了很大的进步。铁路运输,例如,经历了一个巨大的转变,从早期的蒸汽引擎最近的子弹头列车。 |
| 许多铁路运输的发展利用现有的基础设施,在现有的地铁系统是现代化,配备自动列车控制和安全系统为了使他们更有效率。无人驾驶自动化概念被采纳和第一个记录的实现是伦敦地铁维多利亚线,于1967年[1]。然后其他铁路自动化的目的是降低运营成本和提高服务的频率。在自动列车控制(ATC)系统中,不同等级的自动化(果)。自动化的成绩(GoA2, GoA3 GoA4)对应于半自动列车运行(国标),无人驾驶列车运行(DTO)和无人驾驶列车运行(UTO) [2]。成绩的自动化(果)定义根据列车运行的基本功能是工作人员的责任,和系统本身的责任。例如,一个年级的自动化0(果阿0)对应于一见就操作,像一辆公共汽车运行在街道的交通。果4是指一个系统在列车自动运行完全没有任何操作员工上。系统内工作GoA4通常有一个整体的信号系统必要的连接,自动列车监督、跟踪空置检测和通信功能[3]。事实上任何新的地铁系统构造和实现今天至少某种程度的自动化集成接触新的完全无人驾驶技术。 |
| 无人驾驶列车操作(UTO),自动化程度最高的不是最近的发展前UTO行日期从1981年[3,4]。然而一个完全无人驾驶系统只有在新加坡2003年实施,而迪拜线75公里是世界上最长的地铁线路[5]。 |
| 已经有一个持续的研究旨在提高列车的整体自动化系统的功能和性能。在[6],汉族等目前韩国的发展标准的列车自动控制和显示韩国铁路上运行测试的结果。小君等[7],建议multi-train操作模拟器的发展战略以支持研发适用于未来的铁路系统,在计算机仿真模型的火车,车站,铁路和铁路设计操作系统代理。关于Communications-Based的列车控制(CBTC), Georgescu[8],提出了一种系统的方法,可以用来确定最有效的方式实现特定于每个客户的需求面临着无人驾驶操作。Georgescu的论文还定义了所需的功能来获得所需的性能和成本,以及相关问题的可操作性、可维护性和可用性的不同类型的无人驾驶CBTC系统的实现。摘要h . Yun和k·李[9],数据传输技术能够计算所需的频率带宽,传输容量的沟通建立列车控制系统,还使用无线网状网络,提出了。 |
无人驾驶列车IMPLEMNTATIONS |
| 火车运输系统的职责是提供安全、一致、有效和高质量的服务乘客。尽可能多的铁路运行达到或接近他们的容量限制,自动化通常是最大化的唯一方法的操作性能培训服务体系。实现在现有生产线,自动化是比建设更经济划算,这在许多情况下新行或扩展平台。完全自动化的地铁等城市吉隆坡,迪拜,东京和哥本哈根,已经运行了好几年。其他主要城市在欧洲、北美和亚洲的例子后,部分自动化系统。 |
| 搬到火车自动化可以通过他们的很多好处:合理的安排训练的操作变得更加准确和及时,火车的频率可以改善,特别是在低流量小时,随着越来越短的火车可以插入在交通不需要更多的操作人员,和增强的安全,人为错误的元素是完全取出。此外,自动化可以减少损坏的列车通过优化能源消耗和减少运营成本通过更有效的和普通列车运行。在全自动驾驶系统中,应该小心的过程通常需要人工干预。最初的火车出发,两个站之间的旅行,在个人站火车停止的时间,控制火车门是这些过程的例子。此外,通常有更多的活动,也应该是自动化。无人驾驶列车的安全系统代表重要活动必须有;像火警自动消防系统、传感的任何可能的损害提供信息的跟踪和下一班火车在相同的跟踪以及基础[10]。 |
| 在这个项目中,这部分被认为是自动化任务,和microcontroller-based原型开发。等操作;穿过给定路径与预定义的电台,感应到达车站,因此,适当的停止在原型实现。与火车的发展同步的消息宣布它的路径通过显示乘客。此外,有报警信号产生。控制门的开启和关闭,这样的行为被认为是计时。 |
DRIVELESS列车原型:设计和仿真 |
| 无人驾驶列车原型的开发活动可以大致分为仿真和硬件实现。海神软件是用于系统仿真,所涉及的基本元素中自动化框图见图1。 |
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| 上面的图所示的块放在一起作为设计形成无人驾驶列车的自动功能,和普罗透斯的伊希斯示意图捕获软件用于编辑这个设计。通过开发一个程序执行操作的自动化使用microC[11],一种语言,是用来编程微控制器。图2显示电路的原理图,用于仿真。在这个图中,很明显,PIC16F887作为主要控制单元。这个选择单片机由于其在市场上的可用性,以及众所周知的PIC系列微控制器。另一个事实是,PIC16F887有两个模拟和数字港口,和这个功能实际上是适合我们的系统有两个模拟和数字输入和输出。单片机程序加载后,系统的行为是在整个模拟过程中观察和调整设计和操作活动。在模拟液晶出现在图2中,显示欢迎消息,火车仍停在第一个车站乘客门进入。在这种情况下,致动器模拟列车的运动,和门的控制致动器处于打开状态。 |
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| 进一步训练活动,而其离开车站和/或到达站被认为是在模拟。这样的激活,他们流的状态图所示图3和图4。 |
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| 火车自动、可靠地停在电台,可以使用不同的技术。站之间的距离,例如,可以用来管理这些行动通过提供信息来控制单元。在我们的系统中,我们已经使用红外传感器,在适当的位置对每一个车站,一个红外发射机的位置。而另一部分的红外传感器,安装接收器,在火车上了。每当站之间的火车旅行,解码相关的红外信号,它将开始在未来车站准备停止。变形仿真的红外电路是图5所示。在这个图中,可以发现三个更小的微控制器芯片(PIC16F628)。这种类型的PIC16系列只有18针和两个端口,这是发现足够的红外发射和接受电路的任务。 |
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硬件IMPLEMNTATION |
| 测试与模拟电路后,硬件实现开始组装的组件在印刷电路板(PCB)。阿瑞斯软件,是普罗透斯的一部分是用于生产三个多氯联苯的示意图是用于实现硬件系统。PCB是设计用来保存主控制器电路组件,和两个小相同的多氯联苯是用来实现红外传感器。PIC单片机单元中使用三种电路。主控制器电路安装在toytrain代表原型和界面上的直流电机开动火车运动,另一个驱动器来控制门的开启和关闭,LCD显示消息,蜂鸣器宣布音频警告。一个红外探测器也包含在主控制电路,而两个红外发射器位于火车站呈现的路径,火车必须停止。组装硬件系统见图6。 |
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结果与讨论 |
| 中如何使用嵌入式技术的一个示例应用程序,特别是在运输部门提出了。一辆无人驾驶的列车原型已经开发成一个microcontroller-based系统。软件和硬件部分都包含在开发过程。使用微C语言编写的程序被海神软件模拟与其他系统组件一起使用。在硬件部分,所有所需的电路接口与PIC单片机设计和建造。原型的发展通过阶段结束了一个工作系统代表了许多功能的自动化。原型的火车是prescheduled路径后适当的站的启动和停止,宣布消息乘客,并发出警报。 |
| 尽管公司的所有特性,提出一个房间还在那里添加更多的改进。目前,火车是推动循环路径。的路径,然而可以重新编程的方式火车,同样的路径遵循正向和反向旅程。另一个改进可以添加这样一个多路径火车遵循提供可供选择。可选路径可能有不同的电台停止,因此不同的计时。 |
结论 |
| 无人驾驶列车原型,提出了实际上是最后一年的项目。一般结论,可以说对这些工程项目是向学生介绍一个开放的发展。这样的项目只能代表一小部分的未来和技术集成可能是什么样子的现代化不同的服务行业包括交通工具。研究和开发一个工作原型增强自信和确保可以设计一个系统和应用为解决某一特定问题是获取必要的信息。此外,开发一个原型系统可以作为基础的一个更复杂的控制系统,推进形式,如真正的无人驾驶列车系统。 |
引用 |
- B.W.C.库克。“新伦敦地铁”。铁路杂志(伦敦)101年(648):279一个¢281。1955年4月。
- e·费舍尔。“证明自动化”。Railway-Technology.com。2011年8月23日。
- 美国Cappaert-Blondelle。地铁自动化事实、数据和趋势。国际公共交通协会(UITP)。技术报告。2012年比利时。。
- J.M. Erbina, c . Soulasa。二十年的经验与无人驾驶地铁在法国。VWT 19诉讼。德累斯顿》2003。
- 运输系统。迪拜地铁,WorldA¢年代最长的完全自动化的地铁网络。三菱重工的技术审查卷。49.。2 .June 2012。
- 美国汉,W.KIM s . LEE。机载列车自动控制系统的发展对韩国标准EMU。处理的ISIE 2001会议。2001年。韩国釜山。
- h .小君,崔。Multi-train操作模拟器的开发交互式人机接口。国际会议上混合信息技术(ICHIT 06年)。2006年。韩国的济州岛。
- m·p·Georgescu。无人驾驶CBTC一个¢CBTC系统的具体要求操作克服挑战。智慧建筑环境上的事务,第88卷。2008年。401 - 409页。
- h . Yun, k·李。列车控制系统的开发使用wi - fi网数据传输技术。如果ICTC 2011。首尔。2011年9月。页406 - 410。
- m . Siemiatycki。在地铁的消息:建设城市轨道基础设施和图像在德里,印度。城市和区域研究国际期刊,30卷,第289 - 92页。
- m . Verle .PIC微控制器- c . mikroElektronika编程;1日版.2009。
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