城市轨道交通通信和定位合一的列车控制系统车地传输技术研究

阐明无线通信和无线定位一体化可更好地满足下一代列车控制系统需要的发展趋势。针对未来基于通信的列车控制(CBTC)系统对车地无线通信系统的要求,提出了车地无线通信和列车无线定位的技术条件,比较分析了当前主流的无线通信技术和手段,给出了相应的技术解决方案。对典型场景的列车无线测距定位的仿真结果表明,基于线性调频扩频(CSS)的无线通信技术可满足城市轨道交通列车控制和列车自主无线定位的需要。     

基于Stackelberg博弈的城市轨道交通CBTC系统越区切换研究

针对城市轨道交通CBTC系统无线局域网越区切换问题,结合具有竞争机制的Stackelberg博弈模型,提出一种采用协作分集技术的列车越区切换算法,满足CBTC系统可靠连续通信的要求。本文分析列车在无线局域网环境下的中继触发和越区切换过程,中继节点根据列车请求的带宽确定价格策略,设计一种基于价格和收益的列车效用函数,证明纳什均衡的存在性。为获取列车的最优带宽策略和网络收益,提出一种分布式迭代学习法求解纳什均衡,并进一步分析列车越区切换过程。仿真结果表明,本文提出的博弈策略能够激励中继节点参与协作,合理分配网络资源;列车动态越区切换时间小于50ms,切换成功概率明显高于传统切换方法。     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信的安全措施

城市轨道交通基于通信的列车控制系统的车地无线通信是采用基于IEEE 802.11系列标准的无线局域网技术.其工作在开放频段时,容易受到干扰和攻击.从干扰和攻击两方面分析了车地无线通信的风险源,分析了车地无线通信的安全需求,并介绍了可用于城市轨道交通车地无线通信安全的防护措施.     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统车地无线通信优化方案

目前我国城市轨道交通信号系统的制式基本采用基于通信的列车控制(CBTC)系统,但在全国各大城市CBTC系统能够全功能开通的并不多.其主要原因是CBTC系统的车地无线通信系统基本都是直接采用基于IEEE 802.11标准的民用WLAN系统,导致车地无线通信系统的不稳定.以某设备商的CBTC车地无线通信系统为例,阐述了对C...     

城市轨道交通CBTC车地无线通信快速切换算法研究

基于通信的列车控制(CBTC)系统通过应用无线局域网(WLAN)进行车地无线传输.列车在高速行驶时不仅要求无线通信切换执行快速、而且要求切换判决迅速,本文通过分析传统WLAN越区切换在城市轨道交通上应用的瓶颈,在原有越区切换算法的基础上对其进行了优化.     

城市轨道交通基于通信的列车控制系统抗干扰性研究

国内新建的城市轨道交通列车控制系统多数采用基于通信的列车控制系统,通过无线的方式实现车地通信.在实际的应用过程中,用户对通信传输的抗干扰性普遍提出质疑,认为影响的因素较多.为防干扰,在介绍传输媒介、无线通信协议的基础上,分析了城市轨道交通范围内通信传输的干扰情况,拟定应对干扰的防护措施和预防办法,以期在工程实践中取得良好的应用效果.     

基于通信的列车控制无线网络构架与安全性研究

介绍了当今无线局域网中常用的网络协议,以及无线技术在基于通信的列车控制网络构架中的应用。分析了网络中可能存在的安全隐患和漏洞。并以IPSec加密技术为例,介绍了如何采取相应措施来确保无线网络的安全。     

基于通信的列车控制系统中无线传输系统的安全性研究

在基于无线通信的城市轨道交通列车控制系统中,无线传输系统的安全性至关重要.分析了采用无线局域网的城市轨道交通基于通信的列车控制(CBTC)系统及其可能存在的安全问题;提出了基于IPSec协议的安全加强措施,设计并实现了基于IPSec的安全方案,建立了仿真测试平台.测试结果表明,IPSec安全方案具有较高的安全性和可用性,是提高城市轨道交通CBTC系统数据传输安全性的一种有效措施.     

上海轨道交通11号线基于通信的列车控制系统车-地通信故障分析

基于通信的列车控制(CBTC)系统采用独立于轨道的车-地双向通信设备,与列车的精确定位技术相结合,实现移动闭塞的功能。分析了上海轨道交通11号线使用CBTC系统运营以来,车-地通信设备发生的主要故障状态及故障查找方式,介绍了具体的故障处理方法和预防措施,从预防性维护的角度对网络管理系统提出了一个分析软件的需求。     

基于通信的列车控制系统的列车追踪间隔时间计算

针对由于外界因素影响而使基于通信的列车控制(CBTC)系统列车追踪间隔偏大的问题,对列车追踪间隔时间算法进行了研究,得出了列车追踪间隔时间的表达式,分析了影响列车运行追踪间隔时间的本质因素,提出了基于提前减速法的追踪间隔时间优化方法.以兰州地铁1号线线路数据为例,对提出的理论计算方法进行了仿真验证,得出了相应的追踪间隔-距离曲线图.仿真结果表明,提前减速方法能很好地优化线路中关键区段的追踪间隔偏大的问题,提高了整条线路的运行效率.     

城市轨道交通CBTC系统验收测试方法

CBTC(基于通信的列车控制)系统是一个安全苛求系统,其系统功能以及系统的可靠性和安全性,直接影响到城市轨道交通运营效率和行车安全。研究了在试验室条件下CBTC系统功能验收测试方法。简要介绍了CBTC系统的组成和各子系统功能,重点阐述了测试案例的设计原则和方法、实验室仿真测试平台的构成以及故障-安全功能测试方法。该方法和工具已在实际工程中得到了应用。     

基于可见光通信的城市轨道交通列车控制技术的前景与挑战

可见光通信具有安全节能、防电磁干扰、通信速率高等优势,应用前景广阔,是光通信领域的研究热点。介绍了基于可见光通信的列车控制系统的结构,从可靠性、安全性、信息量等方面探讨了可见光通信技术在CBTC系统应用的可行性和优越性,并对遇到的挑战进行了分析。     

城市轨道交通LTE综合承载CBTC与专用无线集群业务

对宁波市轨道交通3号线及宁奉城际铁路工程采用的LTE(长期演进)技术综合承载CBTC(基于通信的列车控制)与专用无线集群信号系统的设计方案进行了介绍。这些设计方案主要包括LTE有线网络、LTE车-地无线通信、LTE时钟同步、业务隔离以及综合供电方案等,系在传统的LTE仅承载CBTC业务的基础上,考虑了同时承载集群业务。为进一步增强整个系统的可靠性、安全性,独创性地设计了基带处理单元的跨网连接、设备冗余配置、集群无线覆盖、轨旁漏缆安装高度以及跨专业供电的方案。     

TDD-LTE技术在城市轨道交通CBTC系统中应用

CBTC(基于通信的列车控制)无线通信系统的抗干扰性是城市轨道交通通信领域发展的一个关键问题。随着对专用频率的热切诉求,第4代移动通信LTE(长期演进)技术在车地无线通信中应用的呼声很高。对TDD(时分双工)-LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用进行了分析,利用LTE自身技术优势和特点,建立以CBTC为核心应用的无线网络,并结合实际项目工程对这一方案进行研究和实施,为城市轨道交通无线通信网络技术演进方向提供参考。     

CBTC系统在车站保护区段的解锁优化方案

在基于通信的列车控制系统(CBTC)中,保护区段的设置在保障列车安全停车、提高运营效率方面有着重要的作用。为此,在分析保护区段CBTC功能实现及解锁方式的基础上,基于项目实际经验,设计了保护区段解锁的触发区段,以及增加站台区域点式列车自动防护模式下车载设备与联锁设备间无线通信接口的优化方案,以实现保护区段解锁的优化。     

CBTC仿真测试中车辆运动学模型的应用

基于通信的列车控制(CBTC)系统仿真测试,是在模拟城市轨道交通信号系统现场运行环境的基础上,对其关键设备进行测试。车辆特性的模拟是进行仿真测试的重要基础。分析了城市轨道交通列车在运行中的受力情况,建立了车辆动力学模型,以北京地铁亦庄线为实例验证了该模型的正确性。     

无线CBTC信号系统工作模式分析

随着基于通信的列车控制(CBTC)技术的发展,无线CBTC信号系统的运营组织越来越灵活多样。综合ATS(列车自动监控)层面的中心控制模式和紧急站控模式,轨旁设备的CBTC模式和后备模式,以及车载设备的ATO(列车自动驾驶模式)、ATPM(列车自动防护的人工模式)和WSP(轨旁信号保护模式)等模式,全面分析了无线CBTC系统的工作模式。