CTCS-3级列车运行控制系统对GSM-R网络主要需求的探讨

CTCS-3级列车运行控制系统采用GSM-R网络实现RBC与车载设备的车-地信息双向传输。通过总结CTCS-3级列车运行控制系统安全数据传输对GSM-R网络的主要需求特点,分析满足列车运行控制系统需求的GSM-R网络主要运行指标,提出工程建设和运营维护工作中需要考虑的因素及建议采取的措施,可供统筹开展高速铁路信号、通信系统设计、建设与维护工作参考。     

基于闭环监测链的GSM-R网络无线连接超时分析

对于基于GSM-R无线通信网络传输信息的CTCS-3级列车运行控制系统,无线连接超时会对行车效率产生影响.在GSM-R网络相关接口闭环监测的基础上,对几种典型的无线连接超时故障进行分析,总结出无线连接超时分析流程,以供信号人员分析高铁通信故障时参考.     

GSM-R网络HLR设备备份方案

铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)是我国铁路建设和发展的重要组成部分,承载铁路运输调度指挥话音通信业务及高速铁路列车运行控制等安全数据传输和非安全数据传输业务,其可靠性是保障铁路运输安全的重要因素.为保证GSM-R网络稳定、高效、安全地运行,网络组成中的每一部分要具备可靠的运行能力.归属位置寄存器(HLR)是GSM-R系统中的一个核心网元,保存着全网用户的用户信息、签约信息、位置信息等重要数据,需要在设计时考虑高可靠性要求,使其有能力对外提供稳定、连续的服务,以确保整个网络稳定、有效地运行.HLR的高可靠性能极大地保证整个GSM-R网络的正常运行,因此,对GSM-R系统中HLR设备的冗余备份机制研究十分必要.     

GSM-R车载无线传输模块RTM的设计与实现

CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线网络实现列车与地面无线闭塞中心(RBC)之间的双向信息传输,还具备CTCS-2级列车运行控制功能.CTCS-3级列控系统的GSM-R系统设计要求实现GSM-R车载网络接入终端设备,该设备应满足列车在350 ～ 400 km/h运行时速下,最高9600 bit/s的列车安全数据与地面RBC间的实时双向传输[1],同时要求数据传输链路实现无缝连接,数据传输安全、可靠、实时.     

高速铁路GSM-R系统无线信道特性仿真

根据无线信道特性和高速铁路场景,建立高速铁路GSM-R系统无线信道小尺度衰落模型。从时域和频域2个方面,定量分析时延扩展、相干带宽、电平通过率和相干时间等无线信道参数。利用搭建的高速铁路GSM-R系统半实物仿真平台,对高速铁路GSM-R系统的性能进行仿真测试。计算机仿真和半实物仿真结果表明:列车运行速度的提高会造成通信质量不同程度的下降;列车运行速度为350 km.h-1时的下行链路通信质量与80 km.h-1时相比有一定程度的下降,但可以满足GSM-R系统的要求,通信质量是有保障的;列车运行速度达到500 km.h-1后,通信质量发生明显的恶化;优化接收机设计是解决通信质量恶化问题的关键。     

GSM-R系统网络、列车速度与列控设备之间的关系分析

GSM-R系统在高速铁路列车控制系统中承担连续传送列车控制命令和语音信息的业务,实现车-地间双向数据通信,满足CTCS-3级列控的功能要求.基于GSM-R系统的无线闭塞中心( RBC)是集计算机应用技术和高速列车运行控制技术为一体的系统,与现有闭塞系统相比具有明显的优势和很强的兼容性,为铁路调度指挥带来很大的灵活性,对GSM-R传输网络及其传输设备的可靠性和安全性提出了更高要求.     

京沪高铁列车控制载设备的运营维护

列车运行控制系统(简称列控系统)是客运专线和高速铁路列车运行的关键技术设备.列控系统主要包含两个方面,一方面为地面控制技术,另一方面为车载控制技术,即通过地面提供信息,车载实现自动控制功能.京沪高铁采用CTCS-3级列控技术,其列控车载设备为CTCS-3级列控车载设备.CTCS-3级基于GSM-R无线传输信息,并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统.列控车载设备与其配套的地面列控系统实时进行通信,完成地面与列车之间的信息交汇,从而保证高速运行列车安全平稳运行.     

覆盖客运专线车站的GSM-R小区内列车驻留时间分布模型

根据客运专线车站和GSM-R系统的特点,确定建模的基本条件.建立覆盖客运专线车站的GSM-R小区内列车驻留时间分布模型,包含新呼叫后不停站列车、切换呼叫后不停站列车、新呼叫后停站列车、切换呼叫后停站列车在GSM-R小区内的驻留时间分布模型.以GSM-R小区覆盖半径31km、列车运行速度200～250 km·h-1为例,...     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

列车运行控制系统中地-车信息传输方式的探讨

地-车之间的信息传输直接关系着行车安全,是列车运行控制系统中的关键部分,现在应用较为广泛的地-车信息传输技术主要有点式应答器、轨道电路、轨道电缆和GSM-R技术,对这几种方式进行分析、比较,总结出其优缺点。     

简析GSM-R在CTCS-3列控系统中的作用和故障判断处理

CTCS-3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统;它主要面向提速干线、高速新线或特殊线路,基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞。因此,GSM-R的质量如何将直接关系到CTCS-3列控系统的正常运行,并将影响到目前中国铁路大量投入建设运行的客专高速铁路的行车秩序。下面从几个方面来简单阐述GSM-R在CTCS-3系统的作用、GSM-R故障分析以及如何通过对GSM-R各接口信令的监测分析来判断定位CTCS-3系统的故障。     

京沪高铁列控车载设备的运营维护

列车运行控制系统(简称列控系统)是客运专线和高速铁路列车运行的关键技术设备。列控系统主要包含两个方面,一方面为地面控制技术,另一方面为车载控制技术,即通过地面提供信息,车载实现自动控制功能。京沪高铁采用CTCS-3级列控技术,其列控车载设备为CTCS-3级列控车载设备。CTCS-3级基于GSM-R无线传输信息,并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统。列控车载设备与其配套的     

不同模式及编码条件下GSM-R短消息传输特性对比研究

阐述了GSM-R短消息PDU模式UCS2编码、PDU模式7bit编码,以及Text模式的实现原理,并介绍了GSM-R短消息传输特性自动化实现方法.在不同网络覆盖、不同列车运行速度级、不同短消息模式及短消息用户数据编码方式、不同短消息长度等各种条件下,对短消息传输特性进行了深入对比分析,并分析了短消息传送失败的几种典型案例,总结了不同模式及编码条件下GSM-R短消息传输特性.     

客运专线中GSM-R越区切换的研究

客运专线对GSM-R切换提出了更高要求,分析切换的基本原理,根据GSM-R无线网络线状覆盖的特点,提出利用（CI,TA）定向坐标法和TA定向法判定列车运行方向,设计新邻小区列表,得到一种适合于客运专线的快速切换算法.     

传输系统时钟同步不良对GSM-R无线基站同步性能的影响分析

<正>1概述铁路GSM-R移动通信网承载了大量语音和数据业务,其中有些业务与列车运行有关,因此保证GSM-R稳定运行非常重要。GSM-R基站子系统一般通过传输网2 Mb/s链路承载业务,多个基站通过2 Mb/s链路串联后与BSC形成环网,BTS从连接到BSC的2 Mb/s链路中提取同步定时信号。因此,传输系统2 Mb/s链路的质量好坏,不仅影响GSM-R的业务质量,也会影响GSM-R的时钟质量。在此通过实际案例,分析传输网元时钟劣化(体现在TU-12指针调整)对基站时钟同步性能影响。     

GSM-R网络中同频干扰检测与分析

提出一种简单、有效、基于BSIC扫描的同频干扰检测与分析工具,简单介绍其原理,给出分析算法及软硬件的实现框架,针对GSM-R线状结构及列车运行特点简化了分析窗口,为分析GSM-R网络干扰、优化网络提供一种简单有效的路测工具.     

GSM-R系统运营维护中的无线网络优化

随着我国铁路的发展,GSM-R作为铁路专用通信的发展方向逐步取代现有模拟制式的铁路无线通信系统.GSM-R系统主要用于铁路列车调度、列车运行控制并支持高速列车最终实现铁路通信信号一体化,其安全、可靠性要求程度较高.因此,需通过各种技术手段和措施,使系统在网络建设和运营阶段解决可能存在的各种问题,保证系统维持较好的运行状态,以达到网络优化的目的.由于GSM-R系统的无线网络部分存在很多不稳定因素,而且无线网络的优化对整个通信网络质量起决定性作用,因此,GSM-R系统运营维护中的无线网络优化显得尤为重要.     

高铁追踪接近预警系统车载设备的设计与实现

高铁追踪接近预警系统能够实现高铁列车的防撞预警.车载设备是系统的重要组成部分,车载设备计算出列车公里标,将数据通过GSM-R无线传输设备发送到地面的预警服务器,并接收来自预警服务器的列车运行预警信息,通过列车预警显示设备提供给司机安全预警信息.对高速铁路列车追踪接近预警系统的组成、工作原理和关键技术进行阐述,设计并实现了系统中的车载设备,最后进行了单元测试、系统测试及现场验证.测试结果表明车载设备能够有效的提供列车位置,公里标的误差在8m以内,实现相邻列车运行状态的安全预警,证明该设备具有很高的实际应用价值.     

200～350km/h列车运行控制系统关键技术研究

通过分析CTCS-2、ETCS-2和CTCS-3列车运行控制系统的不同特点,在CTCS-2应用的基础上,提出一种能够满足200～350 km/h列车运行速度的列车运行控制系统(CTCS-235).CTCS-235系统利用CTCS-2系统设备,通过增加轨道电路列控信息、改变闭塞分区设置等方法,解决了满足300～350 km/h列车运行控制信息量和列车安全追踪间隔问题,实现对200～350km/h列车安全控制.同时,CTCS-235系统克服了ETCS-1点式系统实时性较差的缺点;避免了CTCS-3系统由于轨道电路传输信息和GSM-R传输信息不兼容,造成ETCS-2 与CTCS-2兼容性实现复杂等问题.CTCS-235系统结构简单,兼容性好,便于实现,成本低廉.本文阐述CTCS-235系统的构成和工作原理.分析满足300～350 km/h列车控制信息量、闭塞分区设置、兼容性、系统的可靠性和安全性等关键技术.将CTCS-235系统的性能和特点与 CTCS-2、ETCS-1和CTCS-3系统进行了比较.     

高速铁路无线通信系统半实物仿真技术与QoS仿真分析研究

正GSM-R作为铁路神经网络承载CTCS-3级列车运行控制系统(C3),直接关系到铁路运行效率与安全。因此,对高速铁路GSM-R网络的服务质量(QoS)提出了更为严格的要求[1]。