列车控制与服务网络流量调度策略研究

文章根据列车控制与服务网络(TCSN)的列车控制与旅客服务业务一体化传输特殊需求,针对TCSN中数据流量调度,综合考虑TCSN中各种业务流量不同的流量特性、传输服务质量需求和网络当前利用率等因素,设计了一种两级调度方案DWDRR/PRI。重点阐述了两级调度的思想和调度算法的相关细节,以及调度策略,实现TCSN中关键业务优先传输和非关键业务按规则公平传输,并通过仿真分析证明了两级调度算法的可行性和正确性。     

列车控制与服务网络旅客服务流量特性分析与建模

列车控制与服务网络要求列车控制业务和旅客服务业务在同一网络进行传输。为保证列车运行安全,必须对列车旅客服务业务流量进行监管,而旅客服务流量特性是实现有效监管的重要依据。在实验室局域网模拟列车旅客上网环境,通过WireShark采集常见旅客服务应用的流量数据,并提取公开流量数据集的部分数据作为补充,构造旅客服务业务流量数据集;利用Python相关工具包,将旅客服务业务报文到达时间间隔与经典概率分布模型拟合,对比拟合实验结果,据此建立旅客服务业务报文到达时间间隔的数学模型,并通过评价指标验证模型的可信度。本文的研究成果对列车控制与旅客服务网络规划设计、流量监管和系统仿真等方面具有重要意义。     

时代电气助力长沙地铁3号线步入智能时代

<正>近日,由株洲中车时代电气股份有限公司自主研发的新一代列车网络控制产品TCSN(Train Control and Service Network列车控制服务网)进入型式试验阶段,预计2017年将在长沙地铁3号线上实现装车运营。这是国内首次将车辆数据进行融合并通过千兆以太网进行传输,标志着列车网络步入千兆时代。TCSN是从2012年起开始自主研发的列车网络控制     

智能列车数据传输与处理地面基站网管研究

高速铁路多通道通信系统(HRMC)是智能高速列车课题的宽带无线通信部分,其目的是在列车和地面之间实现一个宽带通道,可以传输列车传感器及网络的数据,支持视频监控、IP电话及旅客服务。HRMC系统地面基站网管为了保障网络的正常运行,网管系统采用了C/S架构,SNMP协议等相关技术方案,满足地面基站设备的网络管理的需求,为高速、大流量铁路通信系统提供了一整套切实可行的解决方案。     

考虑旅客需求的停站方案与列车运行图一体化模型与算法

考虑高速铁路旅客出行的时空敏感性较高的特点,将旅客运输状态引入运输时空网络,构建三维的时间-空间-状态网络,提出基于旅客需求的停站方案与列车运行图综合优化0-1整数规划模型,实现旅客分配、停站方案与列车运行图编制的一体化。设计拉格朗日松弛求解算法,将复杂的列车间强耦合问题分解为单列车的最短路径子问题集合,从而降低模型求解难度。以京沪高铁北京南-曲阜东区段为背景进行验证和分析,结果表明模型不仅实现了较低的运营成本,还能够有效满足旅客需求,实现客流分配、停站方案与列车运行图编制的有机联动。     

GSM-R网络中调度命令、进路预告的故障排查

1概述GSM-R系统目前主要承载语音业务和数据业务.随着网络规模的扩大和用户数量的不断增长,调度通信、旅客服务、列车控制应用对语音、数据业务的需求持续增长.尤其是基于电路域的列车控制数据对信道的持续占用,导致铁路枢纽地区频率资源紧张.GSM-R网络中数据业务按照安全等级分为安全数据业务和非安全数据业务.安全数据业务是指与列车控制有关的信息传送业务,例如机车同步操作系统中的车-地双向数据,对传输质量要求较高需要采用电路模式全程占用信道;非安全数据业务包括调度命令、列车进路预告信息、绿色许可证及车次号信息等.     

GSM-R数据业务发展方向——分组交换数据传输

针对铁路通信网的不断扩大,用户数量、调度通信、旅客服务、列车控制对语音、数据业务需求的日益增长,第7届欧洲铁路运输管理系统(ERTMS)年会提出在GSM-R网络中引入GSM成熟的GPRS和EDGE技术,作为数据传输业务新的发展方向,以提高网络性能和资源利用率。我国铁路GSM-R网络中已经引入GPRS系统,通过提供端到端的分组交换数据连接,可以在两个数据业务之间的空闲区插入另一个数据分组,实现同时进行几个数据业务的传输。EDGE是增强数据速率GSM演进方案,在现有GSM-R网络中引入EDGE技术,不需要设置新的节点设备,可以支持现有的频率规划和无线覆盖方案。     

城市轨道交通基于网络瓶颈的运力资源分配研究

城市轨道交通网络运力资源分配的目的是实现运输供需平衡,从解决网络运能瓶颈与服务瓶颈角度出发,综合考虑旅客平均等待时间,企业运用车组数,列车满载率等因素提出了高峰时段及非高峰时段网络运力资源分配模型,最后实例验证了模型在独立运行模式下对网络运力分配的有效性。     

考虑列车随机延误的铁路网络客流均衡分配方法

铁路客流均衡分配是旅客出行选择的集中体现,对旅客列车开行方案和列车运行图等的评价和优化十分重要。实际运营中列车的随机延误会导致铁路旅客的出行时间发生变化,影响旅客的出行,尤其是换乘选择。考虑旅客在路径选择决策过程中的出行时间可靠性和不可靠性2个方面因素,提出一种考虑列车随机延误的铁路网络客流均衡分配方法。首先,构建旅客换乘网络,基于提出的期望-超额出行成本(METC)概念,考虑换乘过程中列车的延误概率,计算旅客的换乘成功概率和换乘周期选择;然后,进一步计算旅客出行路径的期望-超额成本,基于用户均衡条件,构建考虑列车随机延误的期望-超额客流均衡分配模型;最后,考虑到期望-超额出行成本的不可加性,结合相继平均法和k-最短路算法设计基于路径的客流分配算法,并对均衡模型进行求解。通过对一个简单算例和广珠铁路实例进行分析,结果表明：同时考虑出行时间的可靠性和不可靠性时,旅客的出行路径选择和换乘选择与仅考虑出行时间可靠性有较大差异,基于期望-超额的铁路网络客流分配模型可以更加准确地描述考虑列车随机延误的旅客的出行选择行为,证实了均衡分配方法的有效性。因此提出的客流分配方法可以为铁路网络旅客列车开行...     

高速铁路无线宽带接入方案探讨

高速铁路提升了铁路运输速度和运输能力,同时也对列车行车安全提出了更高要求,列车上的旅客通信也由传统的话音业务为主逐渐转变为以数据业务为主。为进一步提高列车通信系统能力,满足列车和旅客的通信需求,提出三层网络结构以实现列车上的宽带接入,探讨可行的实现方案,进一步分析不同接入网络之间的垂直切换。     

城市轨道交通CBTC中准无缝切换的研究

在城市轨道交通中,当列车运行跨越由多个AP构成的大型无线网络时,存在切换的问题,切换过程中不可避免引起时延和丢包率问题。安全性是轨道交通永恒的主题,过长的时延和重要数据丢失都会引起行车安全。提出了基于位置的切换算法,减少切换时延的同时实现在相邻AP点间接力数据传输,消除丢包率,实现准无缝切换。     

轨道车辆MVB通信网络的实时特性

多功能车辆总线(MVB)应用于轨道交通车辆的车厢级通信网络已经成为新一代列车通信网的发展趋势。采用MVB必须满足轨道车辆对数据传输提出的实时性要求。MVB网络的端到端传输延迟主要包括报文分组在缓存器内的平均等待延迟、发送报文分组延迟、介质传播延迟等,而影响发送报文分组延迟的主要因素是报文分组的平均等待延迟受介质访问控制方式的约束;主设备消息事件请求帧的到达过程服从泊松分布,多消息事件并发引发的事件仲裁延迟是影响消息数据报文延迟的重要因素。仿真实验结果表明,MVB网络的过程数据具有报文分组传输时间确定、报文分组长度对网络延迟影响小等实时特性,但消息数据的报文延迟受网络负载的影响较大。运用排队理论分析主从轮询方式下过程数据的延迟与MVB的轮询周期、通信速率的关系;分析数据表明,该方法可以取代以往的国外经验值来配置网络,而且配置指标更符合实际运行的要求,并已经成功应用于实际设备的测试分析中。     

GSM-R在客运专线列控系统的运用

分析GSM-R数字移动通信网络建设的必要性,介绍基于GSM-R的客运专线列控系统的结构,并详尽探讨客运专线列控系统对GSM-R的业务、网络服务质量、网络设计及网络无线覆盖要求。     

铁路列车调度指挥应急系统的研究

在现有铁路列车调度指挥系统的基础上,采用硬件备份、数据实时同步和调度终端单机本地工作的方式构建铁路列车调度指挥应急系统.当核心设备故障(网络、数据库宕机)或离线维护时,故障修复时自动恢复正常联网工作模式,数据自动回传服务器;同时,为保证数据的完整性,建立应急灾备数据库,故障情况下可以随时接替生产库提供数据服务.在核心设备故障情况下,提供基本的列车调度指挥功能,保持列车调度指挥业务的连续性,提高了行车指挥效率和运输安全.     

TIDS系统及其在苏州有轨电车2号线的应用

针对目前有轨电车系统结构复杂、建设成本偏高等问题,提出有轨电车综合指挥调度系统。该系统摒弃传统轨道交通行业里将调度、信号、机电、供电独立设置的思想,围绕业务功能、硬件平台、软件平台三个方面对各个业务子系统进行集成整合,从而形成一套集运行监控、运营管理、调度指挥为一体的运营调度指挥平台。对系统的构成元素如运行控制中心、车辆段、网络管理系统、培训仿真系统、设备维护系统等进行详细分析,并介绍系统的通用功能、自动监控功能、电力监控功能、广播系统功能、乘客信息系统功能、闭路电视系统功能、联动功能等,另外对系统的接口矩阵也进行说明。     

滑坡监测无线传感器网络基于事件的信道分配方案

在高速铁路沿线的山体斜坡上部署无线传感器网络,用于监测山体斜坡变化情况。综合考虑传感器节点能量有限性和对采集信息的实时性需求,提出一个基于事件的信道分配方案用于滑坡监测信息的传输。以是否有列车经过山体斜坡区域作为事件,当无列车经过时,为节点分配活跃周期和睡眠周期,采用TDMA的方式唤醒节点并分配一个可用信道进行数据传输,从而在保证数据传输的前提下节省节点能量,延长网络寿命;当有列车即将经过时,节点完全进入活跃周期,采用多个信道并行传输的方式传输数据,减少传输过程中由于信息碰撞造成的信息丢失和重传,从而降低传输时延,提高信息传输的实时性。最后,通过仿真实验分析系统性能,证明所提方案的有效性。     

TD-LTE在有轨电车工程中的应用研究

对比LTE与WLAN在通信频率、覆盖范围以及抗干扰等方面的技术特点,阐述LTE在有轨电车车地无线通信应用的合理性,指出LTE在有轨电车发展中具有广泛应用的可行性;通过分析有轨电车的运营调度、售检票、乘客信息、广播、视频监控、列车状态监测等综合业务需求,给出有轨电车各业务的带宽需求和性能需求,并根据不同的业务需求分配合理的上下行设计能力。以武汉有轨电车车都T1线为例,全线采用LTE宽带无线集群通信系统网络进行无线信号覆盖,实现车地无线语音通信、数据传输及控制中心的录音功能。采用专用测试软件模拟业务数据测试系统带宽和丢包率,测试结果以及项目试运行的效果表明,采用LTE车地无线通信系统在稳定性、安全性、抗干扰性等方面表现突出,指标满足多样化业务承载和系统高可靠性要求,系统运行流畅,为未来有轨电车的通信发展提供参考依据。     

利用Sniffer软件管理和维护局域网

Snifeer pro是可视化的网络分析软件,主要功能有实时监测、数据包捕捉、网络测试等,可用于网络的性能分析、故障诊断、设备测试等.着重介绍了该软件在主要功能及其实际应用局域网管理和维护中的体现.