高速铁路车地宽带通信软切换技术研究

LTE在高铁环境伴生了无法克服的高频次快衰落,LTE硬切换缝隙内的快衰落又伴生乒乓切换。针对LTE存在快衰落问题,提出了抗多普勒频移的空口技术;针对LTE硬切换缝隙问题提出了移动MPLS软切换技术。MPLS不是与LTE空口而是与抗频移空口技术结合形成移动MPLS系统。MPLS标签堆栈构建双层隧道,外层隧道利用FRR"先接通、后断开"实现软切换,消除切换缝隙;内层隧道封装IP包,与切换无关,实现业务无损切换。试验表明,移动MPLS软切换在高铁环境下可构建车地宽带大通道。     

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.     

高速铁路地震预警震级快速准确预测方法

基于我国高速铁路沿线路排列的原位地震监测网络所必需的单台站预警模式,研究提出基于位移平方积分的地震震级预测方法,并与具有代表性的基于平均周期和基于位移幅值的地震震级预测方法进行比较。应用2008年汶川Ms8.0级地震的记录数据,分别推导基于位移平方积分、平均周期和位移幅值这3个特征参数的地震震级预测公式;对比3个公式的预测结果可知,基于位移平方积分的地震震级预测方法预测的震级偏差的标准差最小。通过对地震数据进行频域特性解析,拟合分析3s初始P波谱强度的对数与预测震级偏差之间的相关性,进而提出对震级偏差进行有效修正的方法,修正后的预测方法能够缓解预测大地震时出现的震级饱和现象,提高震级的预测精度。提出的基于位移平方积分的地震震级预测公式与修正方法可以实时、准确、快速、有效地预测复杂震源的地震震级,能够满足高速铁路单台站地震预警的严格要求。     

基于OFDM的铁路移动通信系统及越区切换方法

设计了一种基于正交频分复用（OFDM）技术的铁路移动通信系统,利用OFDM信号的宏分集改善铁路移动通信的传输性能。以同步网中采用时分信道的情况为例,给出几种可能的切换信道分配方案,将GSM-R等系统中影响通信可靠性的越区硬切换中断问题转化为＂数据提取及完整性检查＂,并讨论了采用现有OFDM通信特制构建该系统的可能性。     

一种基于预测和提前认证的机车越区切换方案

基于通信技术的列车控制CBTC(Communication-Based Train Control)系统是城市轨道交通信号系统的主流发展方向。WLAN自身所拥有的优势使其在CBTC系统中得到应用,其中存在的安全问题也成为研究热点。本文在对应用于CBTC系统中的无线局域网络链路层的越区切换具体过程进行深入研究的基础上,将一种基于混合Markov预测模型的WLAN越区切换机制应用于CBTC系统中,并用NS2仿真软件对该方案进行仿真,与一般硬切换过程相比较表明,该方案缩短了时间延迟,保证了列车在高速运行的情况下车地通信的实时性,并且在一定程度上减少了整个CBTC的工程造价。     

高速铁路车地宽带无线通信方案比较研究

研究目的:目前作为无线调度的GSM-R技术已不能满足高速铁路车地宽带无线通信的需求,探讨高速铁路车地宽带无线通信的实现方案,为我国铁路宽带无线网络规划和优化方案提供依据和参考。研究结论:LTE技术是目前车地间宽带无线通信系统建设方案中比较理想的技术,既能提供安全、可靠的车地间宽带无线通信,又是今后车地宽带无线发展的方向,同时还符合目前国际铁路联盟确定的GSM-R向LTE-R的基本演进策略和步骤。     

日本高速铁路噪声预测方法

日本在设计、建设北陆新干线时采用的高速铁路噪声预测方法,是根据高速铁路噪声的特点,按车辆下部噪声、构筑物噪声、集电系噪声、车辆上部空气动力噪声分别计算后合成,预测受声点处的噪声级。该方法对我国高速铁路和客运专线铁路的噪声预测有一定参考价值。     

高速铁路车地无线宽带传输系统技术分析

分析我国高速铁路的业务特点以及无线宽带系统的技术特性,根据高速铁路车地宽带系统的测试情况及既有系统(GSM-R)的平滑升级的需求,提出高速铁路车地无线宽带传输系统的主要架构,指出系统应具备的技术特点,分析高带宽、高频率切换和多优先级等关键技术,并对多普勒、高频率切换、无线覆盖和带宽适应等关键技术进行了探讨。     

一种支持车-地宽带互联的广义AP间切换模型

针对旅客列车车-地宽带互联的AP(Access Point,接入点)间切换不仅要求切换执行快速、而且要求切换判决迅速的特点,研究如何实现车载通信网关自主快速的AP间切换.为此首先提出狭义和广义AP间切换的概念,以描述车载通信网关自主地从一个AP切换到下一个AP的完整过程,并根据旅客列车宽带Internet应用的需求与特...     

高速铁路沿线噪声的预测方法

从点声源的理论出发，对列车运动噪声进行预测计算，采用一列车通过时的单发暴露声级、时间特性的最大声压级和一定时间内的等效声级等作为噪声评价量，编制了相应的可视化软件，并将预测结果与日本预测方法进行对比，证明该软件预测计算的准确性及采用点声源理论进行预测评价的可行性。     

高速铁路沉降预测方法分析研究

以某客运专线沉降评估为背景,选取较有代表性的监测断面,研究和对比各沉降预测分析方法的适用性。可以看出,双曲线法更适合于沉降前期与后期速率相差不大的实例;指数曲线法在一次性加载完成且沉降明显的情况下表现优越;Asaoka法适用于预测小波动的沉降曲线;三点法在沉降处于基本收敛的情况可靠性较高。各个沉降预测方法各有其优缺点,在不同的案例中计算结果各有差异,实际工作中应充分考虑地质条件、设计理念等,结合各种预测方法对比分析,以保证客运专线运营的平顺性。     

一种应用于高速铁路的GSM—R快速切换算法研究

研究目的:随着我国高速铁路和客运专线建设,GSM-R数字移动通信系统在我国铁路得到迅速发展,同时也带来一些亟待解决的问题.GSM-R的线状覆盖方式,使列车运行过程中越区切换频繁发生,切换性能对系统的服务质量和行车安全有很大的影响,尤其是高速列车对GSM-R系统越区切换提出更加严格的要求.为在高速环境下实现快速可靠切换,针对切换算法进行研究,提出一种快速切换算法,达到缩短切换时延,提高高速环境下跨MSC间越区切换的成功率的目标.研究结论:通过研究提出了一种适用于高速铁路环境下的新型快速切换算法.在理论上对该算法的实现方式和性能进行了分析,并与常规的切换算法在切换时延上进行了比较.结果表明本算法在缩短切换时延上具有一定的优势,特别在跨MSC切换时能减少约64%的时延.采用快速切换算法非常适用于高速环境,通过缩短切换时间,从而提高切换成功率,为移动通信系统提供更高的可靠性和有效性.     

车-车通信与车-地通信信号系统方案可靠性分析对比

目前轨道交通信号系统主要基于车-地通信的信号系统,而基于车-车通信的信号系统也已经在国内开始逐步投入运营。为比较两种信号系统的可靠性水平,从故障导致运行延误的角度开展车-车通信与车-地通信信号系统方案的可靠性分析,结合车-车通信与车-地通信信号系统的设计架构与线路配置分别绘制故障导致2 min以上延误、故障导致5 min以上延误的系统可靠性框图,评价与比较两种系统架构下的可靠性水平,并提出改善措施,为轨道交通信号系统的发展与应用提供参考。     

高速铁路车-网电气耦合匹配特性研究

高速铁路车-网电气耦合匹配特性直接关系到安全、高质和高效运营,具有重要意义。以某高铁线路为例,采用专业电能质量监测设备,对典型区段牵引变电所、AT所和分区所开展供电品质综合测试,同步分析高压侧与馈线侧电压分布、谐波畸变率以及功率因数等变化过程。同时,对新型动车组用电特性进行测试,基于相关标准定量评估牵引供电系统和动车组之间的电气耦合匹配关系,为优化车-网耦合系统相关设计提供重要依据。     

基于数据驱动的高速铁路动车组列车头尾车车轮踏面缺陷预测方法

[目的]踏面缺陷是高速铁路动车组列车车轮失效的主要表现形式之一,严重影响了动车组运行的安全性及乘客的乘坐舒适性。车轮踏面缺陷主要集中在头尾车,可能是多种因素共同作用的结果,需要寻找一种能综合多种影响因素的预测方法。[方法]基于某铁路局动车组列车的车轮镟修数据,每个数据样本包括10个特征(4个名义特征和6个连续特征),对数据进行预处理。通过合成少数类样本过采样技术对不平衡数据集进行处理,构建了标准化数据集。建立了DNN(深度神经网络)模型,对底层特征进行组合,形成了特征的高层抽象表示。通过网络结构调整和超参数优化得到了模型的最优学习效果。对模型进行训练并测试,验证了该模型的预测效果。[结果及结论]基于数据驱动的头尾车车轮踏面缺陷预测方法具有较高的预测精度和较优的综合性能,其预测精确率达92.5%,可有效预测头尾车车轮踏面损伤的发生概率。     

高速铁路路基沉降量预测方法研究

路基沉降是高速铁路设计和施工中所要考虑的主控因素。结合沉降观测数据可以对路基沉降量进行预测。通过预测可有效保证高速铁路路基工程达到规定的变形控制要求,以合理确定无砟轨道的铺设时间。而路基沉降预测常用方法涉及多个学科和领域,工作难度大,是长期以来困扰高速铁路施工技术人员的难题。此文介绍了高速铁路路基沉降预测的几个典型方法,极具代表性,有一定参考价值。     

高速铁路槽形连续梁车-轨-桥相互作用动力分析

济青高速铁路(40+70+70+40) m槽形连续梁是国内外跨度最大的高速铁路双线预应力槽形连续梁。为分析其列车通过时的动力性能,建立列车-轨道-槽形连续梁动力相互作用模型,编制铁路列车-轨道-桥梁耦合动力仿真软件RTTB,利用现场实测数据验证仿真软件的工程可用性,对动车组与货车过桥时系统的动力响应进行数值计算和评估。结果表明:CRH2动车组、CRH3动车组、C64货车在设计速度范围内以单列或者双列的形式通过桥梁时,车辆的安全性指标均合格,平稳性指标为优秀,桥梁的各项动力响应指标均满足规范要求,槽形连续梁结构设计合理,满足设计要求。     

浅谈轨道交通车-地通信技术

介绍城市轨道交通车-地通信技术在铁道信号系统中的应用与发展,着重介绍城市轨道交通车-地通信的发展过程和方向,并进行相应的比较。     

CBTC车-地无线通信方案研究

基于通信的列车控制系统（CBTC）和民用WiFi设备都工作于2.4GHz频段,需要采取一定的措施来避免系统之间的干扰.针对目前存在的干扰问题,阐述各种解决方案,分析各自的优缺点,提出切实可行的措施.     

MIMO在高速铁路GSM-R车地通信系统中应用的研究

GSM-R(GSM for Railways)系统作为一种新的铁路无线通信网络,应用于CTCS-3级列车控制系统,以满足高速铁路可靠的信号传输需求.但从实际的运行效果来看,对于车地无线传输质量的影响主要来自于多径效应,为此,本文在分析MIMO(Multl ple-lnput-multiple-output,多输入多输出)的基础上,证实了将MIMO技术引入GSM-R系统能使通信质量得到改善,非常适合高速铁路移动通信的特点.