客车运行安全监控系统(TCDS)的升级研究

摘要

TCDS系统（客车运行安全监控系统）是为适应对我国客车安全运行越来越高的要求而开发的一种新型客车安全监控系统。它通过车载安全监控设备，对客车运行关键部件进行实时监测和诊断。从2005年至今，TCDS系统已在全国铁路18个铁路局及其管内车辆段安装和投入使用，客车运行安全状况得到了有效监控，有效减少了诸多危及行车安全的事故发生，取得了预期效果。
　　但在实际运用中也发现了一些问题限制着TCDS系统作用的发挥。如轴温误报警现象频繁、TCDS网络通信不稳定、数据收发不稳定、数据传输不完整、数据丢失或系统拥堵现象多发、显示编组信息错误、地面应用不完善等。
　　本文提出了TCDS系统改进的背景意义，分析了国内外以及铁路车辆段客车运行安全监控系统的使用现状，对TCDS整体和各组成部分的工作原理进行了简单介绍，结合当前TCDS使用管理，认真分析存在的问题，并结合目前TCDS的运用现状，从软件层面采用模块化、低耦合、易扩展的设计思想，对TCDS进行升级与开发，并对升级后的系统运行试验验证。
　　通过实验验证可以看出:升级改进后的系统可以有效地减少网络系统拥堵、提高轴温报警准确率、减少列车编组的变化，系统的实时性、准确性、完整性均得到了大幅的提高，规避了由于硬件环境恶劣带来的诸多问题。另外，升级后的系统完善了地面数据的分析和统计功能，为使用部门日常安全生产运输管理提供了更加坚实的技术保障。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究的背景及意义

1．2 国内外客车运行安全监控系统使用现状

1．2．1 国外客车运行安全监控系统使用现状

1．2．2 国内客车运行安全监控系统(TCDS)使用现状

1．3 上海铁路局合肥车辆段TCDS的使用情况

2 客车运行安全监控系统TCDS系统简介

2．1 TCDS系统定义

2．2 TCDS系统功能

2．3 TCDS系统构成

2．3．1 车载安全监控子系统

2．3．2 车地数据无线传输子系统

2．3．3 地面联网应用子系统

2．4 TCDS系统的数据分类

2．4．1 实时数据

2．4．2 下载数据

2．5 TCDS监控功能体现

3 上海铁路局合肥车辆段车辆运用故障情况分析

3．1 合肥车辆段概况

3．2 运用故障分析

3．2．1 转向架及钩缓装置故障

3．2．2 制动系统故障

3．2．3 空调系统故障

3．2．4 车电系统故障

3．2．5 发电车故障

3．2．6 轮对故障

4 TCDS在实际运用中使用存在的问题

4．1 数据完整性差

4．2 数据实时性差

4．2．1 TCDS系统集中离线现象

4．2．2 重点行车数据的采集和远程实时监控功能不完善

4．3 误报警

4．4 地面应用系统不完薹

5 TCDS系统的改进方案

5．1 TCDS系统改进整体目标

5．2 车地双向通信协议优化

5．3 列车级车载软件设计

5．3．1 系统功能

5．3．2 软件架构设计

5．3．3 编组生成算法改进

5．3．4 轴温诊断算法改进

5．4 地面数据收发软件设计

5．4．1 系统功能

5．4．2 系统架构设计

5．4．3 系统数据流

5．4．4 实时性改进

5．5 地面监控网站优化方案

6 系统运行试验验证

6．1 试验环境

5．2 数据完整性试验

6．3 数据实时性试验

6．3．1 TCDS系统集中离线现象解决情况

6．3．2 全列制动试风时刻的压力数据采集情况

6．3．3 验证系统兼容性和稳定性

6．4 轴温报警优化验证

6．5 验证车辆故障分类、统计功能

6．6 验证车辆在线率统计

7 结语

参考文献

作者简历及科研成果

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