青藏铁路GSM-R网络切换过程的分析与研究

随着铁路信息化的发展，GSM-R数字移动通信系统即将在我国大规模应用。在铁路的高速运行环境下，保证有效可靠的切换是GSM-R网络的重要问题。根据青藏铁路的实际工程情况，总结了GSM-R网络切换过程的特点，同时对切换的2个重要问题，参数设置和切换异常，进行了分析，并根据信令流程得出异常定位的结论。     

基于SPN的无线闭塞中心切换过程中的故障分析

分析在RBC2(接收无线闭塞中心(RBC))不同时段故障工况下,对RBC切换的影响,选取形式化描述语言随机Petri网(SPN),分别建立RBC2在不同时段故障下RBC的切换模型,采用SPN数学建模,通过SPNP6.0分析RBC故障对切换的影响以及对行车安全和行车效率等方面的影响.分析结果可使人们对实际情况中RBC切换有更真实的认识,并对设备的改进、协议的完善等有一定的借鉴意义.     

京沪高铁无线闭塞中心日志分析

京沪高铁于2011年6月30日正式开通,它是一条高速度、高密度、高正点率、高安全性的现代化旅客运输线路。为满足列车控制系统对信息传递实时性的要求,引入了基于无线传输的CTCS-3级列控系统,而无线闭塞中心系统RBC是CTCS-3级列车运行控制系统的地面核心设备。介绍了京沪高铁无线闭塞中心系统的组成、功能、特点等,对无线数据进行举例分析。     

GSM-R无线网络越区切换问题研究及案例分析

越区切换是保障高速列车车-地数据传输的重要基础,切换失败或异常切换在CTCS-3级线路中可能会引起无线超时甚至系统降级。本文通过简要介绍GSM-R无线网络越区切换的基本流程,阐述越区切换的测试方法,基于高速铁路综合检测列车的动态检测数据分析近年来切换成功率指标的变化趋势,指出造成越区切换故障的原因,并提出优化建议。     

京沪高铁无线闭塞中心(RBC)设备问题分析

RBC作为CTCS-3级列车运行控制系统的核心设备,其故障分析成为维护人员的重要工作之一。为此,总结了一些RBC的典型故障及分析,希望能对现场的维护工作提供一些参考。     

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...     

无线闭塞中心系统安全风险分析及对策

通过分析无线闭塞中心(RBC)的系统结构和功能,从RBC的角度辨识出各种安全风险,并将它们分为列车超速和列车冒进两大类;采用故障树分析方法对2类风险分别建立故障树,进而求解故障树的最小割集,识别出所有可能导致这2类安全风险的原因。分析结果表明,导致列车超速的直接原因一是RBC向列控系统车载设备发送了错误的行车许可信息或与速度相关的信息,二是RBC未能向列控系统车载设备发送应该发送的行车许可或与速度相关的信息;导致列车冒进的直接原因一是RBC发送了错误的行车许可或有条件紧急停车信息,二是RBC未及时发出缩短行车许可以及有条件和无条件紧急停车信息。针对分析和归纳出的五大类共11项安全风险原因,给出对应的防范措施,并经在武广高速铁路应用,验证了防范措施有效且实用。     

京广高铁无线闭塞中心双系重启故障探讨

京广高铁无线闭塞中心可产生控车所需的行车许可信息、线路描述信息及临时限速等信息,是控制列车运行的核心设备。自京广高铁开通以来,无线闭塞中心曾因移交问题多次发生双系重启故障,列车因收不到控制信息而从CTCS-3级降至CTCS-2级减速运行,在严重时还会导致部分列车紧急停车。针对该故障进行了较为深入的研究并给出改进算法,以供广大技术人员借鉴研究。     

客运专线与既有线共用GSM-R无线系统若干问题探讨

客运专线与相关既有线并行建设或存在交越情况时,二者存在共用GSM-R无线系统的可能性。若考虑共用无线系统,则会影响某些GSM-R业务的实现,因此,需要考虑相应的解决方案,此外,针对不同的情况,应考虑采用不同的无线组网原则。     

CTCS-3级列控系统无线闭塞中心仿真研究

基于Visio studio 2008平台设计了无线闭塞中心(RBC)仿真系统、简易的车载仿真系统和仿真系统内部数据库。实现了列车注册、注销、列车行车许可计算等列车运行管理功能及与车载子系统通信功能的仿真。     

基于Timed-UML顺序图的RBC交接形式化建模与分析

在CTCS-3级列控系统中,采用RBC技术将线路划分成多个管辖区段。当列车行驶并跨越相邻RBC交界区域时,控制权将会移交至前方相邻RBC,整个过程称为RBC交接。在运行中,RBC交接过程能否实时安全可靠地执行,直接影响着列车的行车效率和乘客的生命安全。采用一种基于添加实时约束的UML顺序图与时间自动机结合的模型来建立RBC交接场景。以双车载电台的RBC切换策略出发,建立切换的Timed-UML顺序图模型,然后按照UML-TA转换规则,建立得到完整的时间自动机网络模型。并利用UPPAAL验证工具对RBC交接模型进行形式化建模及分析,对模型的死锁和功能实现做了验证,从而达到对CTCS-3级RBC子系统的实时性以及设计规范合理性的验证目的。     

RBC移交运营场景分析

分析了列车在RBC移交时遇到的双电台移交、单电台移交、RBC边界轨道区段故障、RBC间通信中断、RBC边界临时限速、灾害激活等运营场景和RBC的处理机制。     

基于SPN的CTCS-3级列控系统RBC实时性能分析

RBC(无线闭塞中心)实时性能指标是影响CTCS-3级列控系统运行的关键要素。本文将随机Petri网和马尔可夫随机过程理论结合起来,提出一种新的系统性能分析方法,剖析CTCS-3级列控系统的运行机制,建立RBC子系统周期处理和非周期处理的随机Petri网模型,并利用ERTMS/ETCS的参考数据,分析GSM-R通信环境下RBC的实时性能,在不同系统周期和列车交互数量下得出RBC子系统平均延时曲线。本文对我国CTCS-3级列控系统的规范制定和系统开发具有一定的借鉴意义。     

郑徐高铁CTCS-3无线超时分析

针对郑徐高铁开通初期出现的徐州东线路所RBC交接区附近和上海局与郑州局局界附近C3无线超时问题,结合郑徐高铁GSM-R无线覆盖方案、MSC与RBC管辖范围、车载电台记录和网络设备故障代码等,详细分析故障产生的原因,提出解决方案。鉴于问题隐蔽,且涉及通信、信号两系统,在工程建设、联调联试和试运行阶段均未被发现,总结提出工程设计、数据制作、联调联试和试运行方面的建议,供后续高速铁路GSM-R网络设计、调试及故障分析等参考。     

基于Timed RAISE的高速列车RBC切换协议形式化建模及验证

在CTCS-3(Chinese Train Control System Level 3)级列控系统中,RBC(Radio Block Center)切换是影响列车安全高效运行的重要环节,现阶段对RBC切换协议进行验证分析所使用的形式化方法还存在状态爆炸或描述性质单一等问题。基于Timed RAISE的形式化方法,结合域的模型,在对RBC切换流程分析的基础上,构建状态转移图,得到切换协议的形式化模型,使用等价和推断的推理规则对模型的正确性和实时性进行推理验证,得到的结果表明,RBC切换协议满足规范标准对正确性与实时性的要求,将验证结果与其他文献的结论进行比较分析,说明该方法具有通用性,对于推广其在列控系统场景验证中的应用有一定的实际意义。     

基于有色Petri网的CTCS-3级列控系统RBC切换的建模与形式化分析

在CTCS-3级列控系统中,车载设备在执行RBC切换过程中所用时间的长短和切换成功概率的大小,严重影响着列车的运行效率。本文利用有色Petri网对车载设备进行RBC切换的两种方式分别建模,模型中引入GSM-R故障模型和非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中消息的传输过程和重发机制。研究结果表明:基于两部车载电台的RBC切换方式比基于一部车载电台的RBC切换方式所用时间更少,效率更高。列车速度、消息重发时间间隔都会影响列车执行RBC切换的时间。消息重发时间间隔和RBC重叠范围又会影响车载设备进行RBC切换的成功概率。     

CTCS-3级列控系统RBC切换过程分析

RBC根据轨道电路、联锁进路等信息生成行车许可,通过GSM-R无线通信系统传输给车载设备。受单套RBC控制能力限制,在相邻RBC控制范围的边界处必须实现对列车控制权的安全可靠切换。分别对车载设备采用2部或1部车载电台时的RBC切换过程进行了深入分析,并在详细分析RBC切换过程的基础上,用着色Petri网的支持工具CPNTools对该过程进行了形式化建模,对所建立的模型进行了仿真,对用自然语言描述的RBC切换过程进行了形式化表示和验证。     

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。     

WCDMA软切换算法和TD-SCDMA接力切换算法比较

概述了WCDMA的软切换算法和TD-SCDMA中的接力切换算法，分析和比较了这2种算法各自的特点。