基于GSM-R的CTCS-3级列控系统安全数据传输通信协议栈分析

基于开放系统的安全数据传输理论,分析了开放传输系统的特点和应对策略,针对CTCS-3级列控系统安全数据传输,从数据链路层和传输层的角度探讨了用GSM-R来承载CTCS-3级列控安全数据传输时在协议方面所采取的差错控制、防止非授权接入等措施,在分析的基础上,给出了基于GSM-R开放系统的CTCS-3级列控系统连接建立详细过程。     

CTCS-3级列控系统中RBC功能需求及接口分析

无线闭塞中心(RBC)是CTCS-3级列控系统的核心地面子系统,随着300km/h以上CTCS-3级客运专线的建设,RBC的运用越来越广泛。着重分析RBC结构、列控系统运营场景中的功能需求、容量计算以及与CTCS-3级列控系统中其他子系统的接口,对CTCS-3级列控系统工程设计中RBC的功能划分和接口设计有很大的帮助。     

CTCS-3级列控系统中GSM-R车载通信系统的研究

采用GSM-R进行车-地列控数据传输是CTCS-3级列控系统的重要特征之一.本文在研究CTCS-3级列控系统总体技术方案的基础上,对GSM-R车载通信系统的需求进行了分析和研究,整理了GSM-R车载通信系统的设计和开发中的标准、规范与约束,并给出了一种系统结构的设计思路.     

CTCS-3级与ETCS-2级列控系统控车模式差异性分析

CTCS-3级列控系统是在结合中国路情和使用习惯的基础上借鉴ETCS-2级列控系统,并且兼容中国既有的CTCS-2级列控系统。为了更好的理解CTCS-3列控系统的控车模式,通过与ETCS-2级列控系统控车模式的比较,阐述了CTCS-3级列控系统控车模式的运用并结合中国的实际应用,重点描述了ETCS-2级与CTCS-3级列控系统控车模式的差异性。     

CTCS-3级列控系统接口在线监测研究

介绍CTCS-3级列控系统接口的监测方法,重点分析如何利用串口监测ATPIgsm-r接口,如何利用专用设备监测RBCPRI接口,以及如何利用交换机端口映射监测安全以太网络接口。按照介绍的方法构造的CTCS-3级列控系统接口监测系统能正确采集、存储、处理、解析监测数据,既能帮助用户实时查看CTCS-3级列控系统各接口的通信情况,也能帮助用户分析各接口历史数据,定位通信故障原因。适合在CTCS-3级实验室以及实际运营线路安装使用。     

列控联锁一体化系统多层次结构化设计实现

列控联锁一体化系统（TIS）集成计算机联锁系统和列控中心系统接口和功能,在现场设备维护、系统实时性控制等方面带来一系列优点,但也随之带来软件功能的复杂性。考虑设备现场需具备更好的可维护性和可操作性,从功能结构上进行层次划分,例如站内联锁关系、区间信号机控制、轨道电路编码等作为CTCS-0级列控系统线路功能,临时限速及有源应答器功能作为CTCS-2/CTCS-3级列控系统线路功能,再结合数据配置进行多层次模块化管理,软件采用独立模块结构化设计,不同功能的数据配置、软件升级互不影响,降低不同功能模块之间的耦合性,既有利于工程实施,便于数据配置和软件维护以及故障分析定位,又有利于对系统整体安全性进行分析。     

CTCS-3级列控动态检测技术探讨

针对目前CTCS-3级列控系统综合检测的需求,分析CTCS-3级列控系统功能,从功能和测试内容的角度,提出地面信号设备检测、列控通道综合检测和车载运行记录监测及数据分析等CTCS-3级列控动态检测项目。     

基于铁路下一代移动通信系统的CTCS-3列控数据传输接口及协议研究

依托中国铁路总公司重大课题"铁路下一代移动通信关键技术研究—铁路下一代移动通信系统铁路专用业务关键技术研究",结合铁路移动通信系统发展现状、列控系统数据传输对移动通信系统的需求,研究提出基于铁路下一代移动通信系统的CTCS-3列控数据传输接口及协议方案,为铁路下一代移动通信及CTCS-3列控系统系统设计、设备研发等提供参考。     

GSM-R 4.8kb/s数据业务传输特性和机理的研究

基于CTCS-3级列控系统对GSM-R系统的需求,从理论角度探讨了用来承载CTCS-3级列控系统安全数据传输的4.8kb/s异步透明数据的传输特性和机理,从而可以为规范制定、互联互通提供技术依据。     

CTCS-3级列控系统规范的建模与形式化验证方法研究

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。     

基于GSM-R网络空中接口动态监测系统研究

CTCS-3列控系统使用GSM-R网络作为车载和地面之间数据承载通道。通过GSM-R网络空中接口(Um接口)监测能够分析车地之间网络信令和用户数据,能够为CTCS-3列控系统运营维护和通信故障诊断提供依据。在对3GPP协议深入分析基础上,提出一种基于GSM-R无线Um接口信令和业务数据的动态监测方案,重点阐述方案的关键技术,系统结构和实现方法,并且通过实验室测试对系统进行论证。该系统填补了目前GSM-R网络监测系统只针对有线接口进行监测的空白。     

CTCS-3列车控制系统数据融合方法研究

数据融合是提高列车控制数据完备性和保证列车安全的重要方法,CTCS-3列控系统已在传感器层面进行了局部数据融合。本文在分析列控系统技术规范、CTCS-3列控系统结构及工作原理的基础上,提出一种CTCS-3列控系统决策层数据融合方法,分析融合的可行性并建立实现该方法的模型。该方法通过CTCS-3列控系统C3控制单元与C2控制单元之间进行列控信息交换,实现行车许可、线路描述信息、临时限速等核心列控数据的数据融合。融合后的列控数据更可信、准确、可靠。使用融合后的列控数据计算列车允许速度和生成监控曲线,使列车控制的安全性更高。     

基于MSC与UPPAAL的列控系统等级转换场景形式化验证

等级转换是C3级列控系统的重要场景,是列控系统兼容性的集中体现,转换的成功与否直接关系到列车的运行安全和行车效率。因此,有必要对设计规范中所描述的转换过程进行形式化建模和验证,以保障系统的安全性和实时性。为保证设计规范与所建模型的一致性,采取消息顺序图(MSC)与时间自动机相结合的方式,建立等级转换场景中C2级向C3级转换过程的MSC模型,并将其转换为时间自动机模型。应用UPPAAL对模型的安全性和受限活性进行仿真验证,结果表明设计规范中所描述的转换过程是安全可靠的,可以满足C3级列控系统的兼容性和安全性要求。     

马来西亚东海岸铁路CTCS-2级列控系统方案研究

对马来西亚东海岸铁路CTCS-2级列控系统方案进行了分析和研究;针对单线自动站间闭塞情况提出了CTCS-2级列控系统方案;通过综合比较后提出马来西亚东海岸铁路列控系统推荐方案,可为CTCS-2级列控系统在单线自动站间闭塞中的应用提供一定参考.     

CTCS-3级列控无线通信接口监测系统设计与实现

结合京沪高速铁路项目,对CTCS-3级列控无线通信接口监测系统的设计与实现进行了探讨,并给出了应用案例。     

基于GSM-R的空口监测系统研究

空口监测系统可实现地面侧Um接口与车载侧Igsm-r和Um接口的监测,与既有的CTCS-3无线接口监测系统结合实现车地全接口覆盖,为故障的精确定位和智能分析提供基础。探讨空口监测系统的结构与功能设计,并对基于无线模块阵列的空口数据采集与解析技术、GPS及北斗并行授时技术、ATO业务监测等关键技术进行详细阐述。最后,结合实际应用情况介绍系统采集设备的现场部署经验。     

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。     

适应CTCS-3系统集成的安全保障体系研究

项目安全组织结构、项目安全保障工作、项目安全监视工作和项目安全关键控制点(安全里程碑)是构建项目安全保障体系的四大关键要素。从CTCS-3系统集成项目实际出发,结合欧洲成熟安全保障理念和最佳实践,对构建适应CTCS-3系统集成的安全保障体系进行详细论述。工程实践证明,本安全保障体系能够有效适用于我国CTCS-3客运专线通信信号系统集成项目安全管理。