城市轨道交通新型车载信号设备以太网网关的设计

目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实现以太网通信协议与MVB间的数据传输。     

无线Mesh网络中基于中继转发的定价问题研究

无线多跳中继转发方式是一种保证无线网络连接质量的方法,它可以让一些离中心网络较远的节点把别的节点当作中继节点,帮忙转发自己的数据.但是在多跳合作转发的过程中,中继节点因为转发别人的数据会对自身的数据传送造成不良影响,所以这就需要一种激励机制来鼓励这种中继节点的转发行为.本文研究并归纳了目前网络中常见的节点间中继转发的合作行为和需要被转发数据的节点向中继节点付费的问题,即基于节点间数据转发的定价问题.     

繁忙干线重载列车停靠站间距研究

对重我列车运行区段内旅客列车影响区和非影响区进行分析,计算旅客列车单发和连发的概率并结合既有繁忙干线重载运输实际,将区段内运行的列车分类,按运行列车组分别计算各种运行方案下旅客列车扣除系数,得出重载列车运行区段旅客列车扣除系数表达式.以扣除系数分析法为基础,提出了双线自动闭塞区段重载列车停靠站间距的分析计算方法,并针对兰新线兰武段(兰州西-武威南)重栽列车停靠站的站间距进行了研究,通过计算分析,得出兰新线重载列车停靠站间距应为30～50 km.     

铁路移动信息传输安全平台的设计与实现

为铁路移动设备通过GPRS、Internet、网络动态隔离系统、铁路内部骨干计算机网实现与地面局域网间的实时数据通信,从实用、安全、可靠的角度出发,设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。该平台硬件系统由内外网通信服务器、行车监控及业务系统设备为主的时实监控和传输设施组成,平台软件系统主要由外网传输处理子系统、内网传输处理子系统、管理监视子系统构成。将GPRS数据接入点部署在铁路局,每个铁路局设立统一的外网通信服务器,作为各个业务系统地面数据处理中心,承担所有应用系统车、地间和内、外网间的数据交换任务,使各应用系统中所有从GPRS下载的实时信息统一由铁路局外网通信服务器接收,再经网络安全传输平台进入铁路运输生产系统,提供给各个相关责任部门使用,从而确保铁路第6次大提速的行车安全。     

基于贝叶斯网络的驼峰超速连挂事故分析

针对驼峰超速连挂事故进行分析。分析对事故有重要影响的线路、调速设备和车辆等因素,考虑到贝叶斯网络能较好解决不确定性问题以及可以双向推理的特点,建立驼峰超速连挂事故树,并将其转化成贝叶斯网络,计算顶上事件的发生概率以及基本事件的后验概率。结果表明,超速连挂事故的主要影响因素为线路纵断面、调速设备制动能力以及新型重载车辆三方面。进一步考虑新型重载车辆的共因失效问题,建立贝叶斯共因失效混合网络,计算并分析新型重载车辆对超速连挂事故的影响程度以及对既有驼峰的适应性。     

城市轨道交通线网形态对换乘便捷性的影响

通过对城市轨道交通线网形态和换乘特点的分析,给出轨道交通线路及线网通达性的量化描述方法。对典型线网通达性的理论计算表明:在同等条件下放射形线网比方格形线网的通达性好,便于换乘;在方格形线网中增加平行线路、斜向线路和环状线路(或弧形线路),对提高线网通达性的贡献依次为较小、较大和最大;在多条线路的交叉点设置换乘站和客运交通枢纽,是提高整个线网通达性、方便乘客换乘的有效措施。通过与莫斯科地铁线网比较,分析北京地铁线网通达性和换乘便捷性方面的不足和原因,提出应该适时选择适宜的线网节点建造多线换乘的客运枢纽站。     

基于W5100的以太网通信系统设计

应用射频识别技术,语音技术和以太网技术,采用高速8 bit单片机ATmega32L微控制器和W5100以太网芯片设计了一种带刷卡功能的以太网通讯系统.详细的设计了以太网通信系统的硬件电路.采用模块化软件编程思想,重点介绍了以太网通信模块驱动程序的设计.     

朔黄铁路重载无线闭塞中心系统研究

针对朔黄重载铁路移动闭塞系统的特点和技术要求,对重载无线闭塞中心(R B C)系统进行研究,实现以移动闭塞方式为重载列车计算行车许可.重载RBC针对重载列车长度长、制动性能弱等特点,研究适应重载列车的列车辅助定位、列车筛选、行车许可保持、固定闭塞与移动闭塞间不停车切换等功能.通过朔黄铁路现场试验,验证重载RBC系统各项...     

无碰撞区准同步跳频通信系统多址干扰性能分析

基于跳频通信边缘效应的多址干扰性能分析模型,即四碰撞态Markov过程模型,本文分析了基于新型无碰撞区(NHZ)跳频序列的准同步跳频通信系统用户干扰性能。当准同步跳频系统组网时工作在NHZ跳频序列集的无碰撞区内时,用户的载波频率表现为无碰撞状态;而在无碰撞区边缘的碰撞状态则可视具体情况分为无碰撞或左碰撞或右碰撞状态;对于无碰撞区外的碰撞状态则为无碰撞或左碰撞或右碰撞或左右都碰撞的状态。据此本文分析了无碰撞区准同步跳频通信系统的载波频率碰撞状态序列的特性,并提出适合无碰撞区准同步跳频通信系统的用户干扰性能分析模型。分析和数值结果表明,采用NHZ跳频码的准同步跳频通信系统的多址干扰性能优于采用随机跳频码的异步通信系统。     

基于工业以太网的列车控制网络性能分析及优化

分析了传统以太网通信网络技术,由于介质访问方法和数据通信的不确定性,导致其在列车控制网络的应用中存在问题。借鉴TCN介质访问的控制特点,引入基于时间触发机制的时分复用信道方法,对基于工业以太网的列车网络调度机制进行改进,以提升网络的实时性和确定性。在此基础上进行了实时性分析和计算,并在OPNET仿真平台上建立模型,仿真结果验证了该方法的可行性及有效性。     

基于误比特率计算的三维Ad Hoc传感器网络连接性分析

网络连接性是在设计与仿真Ad Hoc传感器网络时需确定的重要基础性问题，本文从通信路由中误比特率的角度研究了三维Ad Hoc传感器网络的连接性问题。在基于二维平面网络节点均匀分布的情况下，对三维AdHoc传感器网络的连接性进行理论计算，得出通信路由中端到端平均误比特率（BER）和平均连接跳数（Hop）的精确表达式。通过表达式发现，节点分布密度相应的存在门限值，节点分布密度低于此门限值，则网络不能进行通信，即网络为不连接。假如分布密度高于此门限值，则通信路由的最大连接跳数大于平均连接跳数。同时讨论了中继节点数对端到端平均误比特率的影响，发现在第三维中继时如采用较大的发射功率则能提高网络通信的性能，降低端到端平均误比特率。     

基于自适应调制技术移动自组网连接性增强机制

连接性是在对移动自组网进行规划与设计时需确定的重要基础性问题之一,目前一般研究的是物理连接性,而未考虑实际通信时的通信连接性.本文以IEEE 802.16a中所推荐的3种典型调制方式QPSK、16-QAM、64-QAM为例,研究了基于自适应调制技术的移动自组网的通信连接性增强机制.根据传送业务对端到端误比特率和对数据传送速率的要求,在节点间距离不同时,采用自适应调制方式,在保持网络正常通信、维持网络连接性的情况下,能够获得较大的网络吞吐量,同时可兼顾节点发射功率的要求.通过理论与数值分析发现,相对于传统的单一调制技术,自适应选择调制技术可在满足业务QoS要求的情况下,提高网络的连接性,进而提高网络的吞吐量.     

基于误比特率计算的Ad Hoc传感器网络连接性分析

目前对于AdHoc网的研究主要集中在仿真与分析上,而缺乏理论上的计算与分析。本文在基于网络节点均匀分布的情况下,对AdHoc传感器网络的连接性进行了理论计算,在无干扰和有干扰环境下分别得出了通信路由中端到端平均误比特率(BER)和平均连接跳数(Hop)的精确表达式。结果表明:网络中节点分布密度存在门限值;如果低于此门限值,则网络中节点之间不能进行通信。     

大秦线开行2万吨重载组合列车系统集成与创新

大秦线是我国第一条双线重载电气化运煤专线,承担着全国铁路18%的煤炭运量。开行2万t重载组合列车涉及很多技术难题,采用LOCOTROL技术必须解决好"山区铁路通信可靠性、长大下坡道周期制动、长大列车纵向冲动"三大技术难题。铁道部先后安排60多项科研项目,自2004年起经过三个阶段、上百次试验,实现了大秦线开行2万t重载组合列车的技术创新、体系创新和运输组织创新,在运量和运输收入、装备水平等方面显著提高。     

铁路应急通信网络组呼的组播路由算法分析

从建立GSM-R铁路应急通信网络的需要出发,在组播路由算法ODMRP的基础上通过改进,提出1种支持GSM-R铁路应急通信网络组呼的组播路由新算法(REGCA)及其算法流程。在该算法中加入了抑制听者发言、限制洪泛区域以及允许自动加入临时组播等控制策略。使用NS2仿真工具建立武广高铁应急通信系统自组网仿真模型,然后根据模型建立相应的仿真场景,对REGCA算法进行仿真分析。仿真结果表明,采用REGCA算法能够大大减轻网络负载、提高分组投递率、降低端到端传输时延和路由开销;采用REGCA算法在各种仿真场景中的分组投递率均达80%以上,端到端传输平均时延均在0.4s以下,能够满足GSM-R铁路应急通信环境下的组呼要求。     

多功能车辆总线网络中网络节点的设计研究

多功能车辆总线(MVB)是分布式工业控制系统的一种应用形式,其核心部分是网络节点.提出构建一个MVB网络节点的设计方法.采用时序转换机制实现网络节点中上位机Host CPU和网络接口单元(NIU)之间信息的传输,并在实验室条件下进行了仿真试验.试验结果验证了设计的可行性、通用性.     

基于属性数学的铁路重载运输安全评价

铁路重载运输设施设备要求高,确保其安全运行意义重大。属性数学理论主要研究和解决定性描述的度量和不同的定性描述之间的关系问题,基于此,从人员、设备、环境及管理4个方面建立包含3层级28项指标的铁路重载运输安全综合评价指标体系;采用德尔菲法和模糊统计法得到指标初始权值,并通过灰色关联法判断指标权值的合理性。建立铁路重载运输安全综合评价模型,重点利用属性集和属性测度理论研究并制定单指标等级划分标准,采取正规模糊子集以及置信度准则等方法构造属性测度函数以及属性识别准则。以呼和浩特铁路局大包线重载运输为例,应用所建模型评价其安全等级,评价结果符合呼和浩特铁路局实际情况,表明所建模型能较好适用于铁路重载运输安全综合评价。     

重载铁路LTE网络应急处置策略研究

重载铁路LTE网络主要承载重载列车机车同步操控(列控)、调度通信、调度命令等业务,对无线网络可靠性、时延性和稳定性等要求较高.若无线网络发生故障,将直接影响重载列车的行车安全,故障恢复时长亦影响重载铁路的运行效率.为及时处置网络故障,保障列车安全运行,重点对LTE网络应急处置策略进行研究.首先,依据重载铁路LTE网络线...     

山西中南部铁路30t轴重75kg/m钢轨重载道岔设计研究

30 t轴重重载运输是货物运输的主要发展方向之一。结合山西中南部铁路的建设,前期研究开发了30 t轴重60 kg/m钢轨12号、18号重载道岔,经在既有线上道试验,总体使用效果良好。但根据目前的相关技术标准,30 t轴重重载线路应使用75 kg/m钢轨,为此有必要研究开发75 kg/m钢轨重载道岔。简要介绍75 kg/m钢轨12号、18号重载道岔的研究设计,包括平面线型及结构设计,通过增大导曲线半径、尖轨加宽技术,设置轨撑、采用镶嵌式合金钢组合辙叉和高锰钢组合辙叉(爆炸硬化)等优化道岔结构设计,经动力学仿真分析研究表明:75 kg/m钢轨重载道岔的结构部件位移及加速度均低于标准限值,并且能够满足行车安全性要求。     

一种大型养路机械车辆作业防撞系统

大型养路机械车辆作业防撞系统是一套辅助操作人员进行车辆间位置判读并自动进行防撞预警的作业安全防护设备。作业防撞系统通过GPS定位、激光测距、轮径脉冲计数等手段实现车辆的位置定位及相互距离判断，通过数传电台及4G网络模块实现车辆通信，将车辆间相互距离的实时监测及当前车辆速度经过防撞模型算法处理，得到车辆的碰撞预警信息，实现大型养路机械车辆防碰撞预警功能。系统在现场测试中可实现60 km/h的车速下，提前1 min以上进行车辆碰撞预警，有效保障了大型养路机械的作业安全。