基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。     

基于ZigBee的旅客列车车内环境监测系统设计

针对有线列车通信网络的灵活性差、扩展范围窄,布线繁多等问题,提出应用ZigBee短距离无线通信技术,建立无线自组织树状拓扑网络,应用AODV路由协议算法,通过多级中继方式实现铁道客车车内环境监测和数据传输的解决方案.整个监测系统由协调节点、路由节点和终端传感器节点组成.详细介绍3种类型节点的硬件组成与自组织建网过程,采用Delphi编写上位机监控软件,并对系统进行实际测试.试验表明,监测系统在30 m通信范围内数据传输稳定可靠,维护方便,完全满足车内环境监测的应用需要.     

高速列车无线接入技术的现状与发展

随着无线接入技术的发展,无线网络能够覆盖到世界的每一个角落,甚至在高速列车上也能够打电话和接入因特网,同时拥有良好的通话质量和服务。阐述德国、法国、日本等国先进的高速列车无线接入技术发展现状,以及WiMAX技术在高速列车无线宽带接入上的应用前景,介绍WiMAX网络中列车网络、路旁沿线网络和无线骨干网5个部分的主要功能,并对各国高速列车无线接入技术的主要参数进行比较。     

GSM-R网络服务质量监测系统设计

GSM—R移动通信网的高速发展，特别是铁路运营中的列车调度通信、列车控制系统、高速列车通信网络的改进，对GSM—R移动通信网的测试监测提出了新的要求，因此，开发一套对整个通信网络进行网元级和系统级的综合评估监测系统势在必行。主要介绍网络服务质量监测系统的功能、结构、特性及涉及的部分关键技术，并对其发展前景作出了展望。     

利用OFDM技术实现车-地信息的传输

随着信息社会的到来，铁路列车自动控制系统（ATC）也面临着极大的发展空间。基于现代通信技术的列车运行控制系统是铁路信号未来的发展方向。多载波正交频分复用（OFDM）是一种无线环境下的高速传输技术，对无线高速列车控制信息传输中由多径传播引起的衰落有很强的抵抗能力，提出了OFDM技术在无线铁路列车自动控制系统中的应用框架。     

城市轨道交通的无线传感器网络模型

在分析无线传感器网络的基础技术及基本功能的基础上,针对城市轨道交通工程的实际应用需求,构建了无线传感网络的具体模型.阐述了无线传感器网络在城市轨道交通中的具体应用,包括应用背景,需求分析,主要技术,网络模型,现状和前景等.无线传感器在城市轨道交通中的应用存在着大量待研究的新领域.     

基于无线局域网的高速列车旅客娱乐资讯服务系统

针对无线通信技术在高速列车旅客服务中的应用,对第3代通信系统、车载无线网络以及飞机舱内娱乐系统做了技术分析,提出了基于无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的高速列车旅客娱乐资讯系统(Passenger Entertainment and Information System,PEIS)的系统构架,描述了系统的功能特点。该系统的应用可极大提升旅客乘车体验要求。     

一种基于DAVIC模型的音视频传感器网络的体系结构

作为传感器网络的高级形式，音视频传感器网络在环境监控、安全监控以及医疗保健等诸多应用领域发挥重要作用。本文从音视频传感器网络的特点出发，设计了一种基于单跳簇结构的音视频传感器网络体系结构。本文将DAVIC模型应用到音视频传感器网络中，并加以改进，从而建立一个适用于音视频传感器网络的音视频服务模型。在此基础上，进一步描述了使用此音视频服务模型构建环境监测系统的方法和协议流程，并将环境监测分为请求服务模式和主动服务模式两种形式进行讨论。本文提出的体系结构和服务模型使音视频传感器网络以服务为核心，能够给用户以及上层应用提供灵活、可靠的音视频服务。最后，通过一个典型应用实例说明本文提供的体系结构和服务模型能灵活满足用户需求，很好地支持音视频传感器网络应用的实现。     

CBTC-RF系统下的备用开通方案

基于无线扩频通信的列车自动控制系统（CBTC-RF）,不依靠轨道电路检测列车位置和向车载设备传递信息,而是利用车一地双向无线扩频通信技术实现列控命令的传送和列车定位及识别。CBTC-RF系统通过车一地间连续、双向、高速、可靠的数据传输,保证列车定位的高分辨率,提高列车控制命令的更新频度,保证列车运营的安全间隔和提高线路的通过能力,并能实现移动闭塞功能。     

基于TD-LTE的市域快速轨道交通无线综合通信网方案研究

随着市域快速轨道交通在我国不同城市中的建设发展,能满足列车高速运行下的无线通信网络显得尤为重要。对城市轨道交通无线通信网络承载业务的功能需求进行分析,提出适用于市域快速轨道交通的基于分时长期演进(TD-LTE)技术组建的无线综合通信网建设方案,综合承载无线集群系统、乘客信息系统、信号系统、列车视频和车辆状态信息监控系统等业务,进一步提高市域快速轨道交通的运营安全性和乘客满意度。     

城市轨道交通车辆及设备状态监测系统

针对车载设备和部件的实时检测需求,设计了一种由检测终端、车载无线网络、远程服务器组成的车辆及设备状态监测系统,采用无线通信技术和HTTP等网络通信协议,实现对温度、位置等多种传感参数的实时无线远程检测和监测,以及数据存储和智能处理等功能。该系统在城市轨道交通车辆的成功应用表明:有效数据成功传输比例与车辆Wi-Fi网络覆盖情况及运行线路的移动通信信号状况均成正相关;车辆实时定位功能满足了车辆监控管理需求;车辆走行部温度监测,实现了走行部部件状态实时监测和故障告警预警等功能,提高了车辆检修效率。     

高速列车轮轨检测和监测方法综述

随着高铁技术的快速发展,无损检测(NDT)技术已被广泛研究并应用于铁路系统,以保证列车安全运行和乘坐舒适度.结构健康监测(SHM)作为NDT技术的发展,可实现列车运行过程中铁路系统状态的实时评估,对高速铁路的运营和发展具有重要作用.文章首先综述NDT技术在列车车轮及轨道上的应用,然后介绍基于光纤传感器、压电传感器等新型...     

5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用探讨

第五代移动通信(5G)网络将于2020年实现大规模商用,这意味着我国乃至全球无线通信将进入5G时代。无线通信系统是城市轨道交通通信系统的重要组成部分,是保障各系统信息无线传输和线路正常运营的重要前提。当前城市轨道交通无线通信系统存在系统传输速率较低、延时较长等局限性,随着传输信息量的急剧增长,已无法很好地满足各系统在高速移动环境下的无线信息传输需求。5G无线通信技术凭借其先天性技术优势,能提供更高的传输速率(10 Gb/s)、更低的传输时延(毫秒级),以及高速移动(500 km/h)环境下更好的系统传输性能。对5G的典型应用场景、关键技术、典型网络架构进行研究,并结合城市轨道交通无线通信系统的特点,就5G在城市轨道交通领域从业务承载、网络架构、频段资源、信号覆盖、应用开发等方面的应用进行探讨。随着系统制式、标准化进程的逐步完善,各厂商产品链的日益丰富和成熟,5G无线通信技术必将在城市轨道交通中大有作为。     

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。     

城市轨道交通车地无线专用通信系统5G技术应用探讨

总结专用于城市轨道交通车地通信的WLAN(wireless local area network,无线局域网)和LTE-M(long term evolution for metro,城市轨道交通长期演进)主要承载的业务,给出LTE-M综合承载列车运行控制、视频监控、集群调度等多业务网络结构.针对城市轨道交通业务需求和...     

基于物联网的城市轨道交通环境监测系统研究

在城市轨道交通系统中,环境信息监测系统是地铁安全、高效运营的基石.为适应城市轨道交通对环境监测信息化和集成化的要求,提出一种以物联网技术为核心的城市轨道交通环境监测系统.该系统在轨道区域内布设传感器节点,实现环境信息的感知和监测;通过汇聚树协议将监测信息以多跳通信方式传送到位于基站的根节点,由基站节点将收集到的数据上传到数据库服务器;最终由终端监控平台对数据进行统一处理.系统以监测区域完全覆盖为基础,同时引入节点节能策略,确保城轨交通的安全、高效运营.     

城市轨道交通车地无线通信的应用

针对城市轨道交通车地无线通信系统的现状和问题,分析城市轨道交通运营对无线通信的需求;结合郑州地铁1号线TD-LTE(分时长期演进)车地无线通信系统的建设方案和实际测试数据,证明TD-LTE技术在高速移动状态下的大带宽传输能够实现多业务承载,具备城市轨道交通无线通信业务整合的条件,满足城市轨道交通环境的安装要求,说明TD-LTE技术在城市轨道交通通信专网的应用是可行的.     

高速铁路车辆系统电磁兼容性能分析与测量

分析高速铁路车辆系统复杂的电磁环境,针对供电系统、列控车载设备(系统)、无线电通信与调度系统中存在的典型电磁干扰现象,分别对低压电源、速度传感器、无线通信设备的电磁兼容问题进行分析,提出相应的解决方法,为建立完善的高速铁路车辆系统电磁兼容标准提供依据。     

一种基于策略梯度强化学习的列车智能控制方法

近年来,我国已初步建成巨大的城市轨道交通和高速铁路网络,逐步开始走向提升整体运营效率的新阶段。城市轨道交通系统的大规模和高密度运营,使得系统能耗急剧增长。现有的自动驾驶控制方法基于已有的模型,能够完成在正常场景下的自动驾驶。基于现有列车自动驾驶技术的控制原理和优秀司机的驾驶经验,提出一种列车智能控制方法,以减小列车的牵引能耗。首先,建立列车控制专家系统,能满足乘客舒适度要求;在此基础上,利用神经网络作为列车驾驶控制器,设计了一种基于策略的强化学习算法,优化神经网络的参数,以适应变化的运营场景。基于地铁现场运行数据仿真结果表明,该智能算法比现有算法具有更好地节能效果和准时性。     

市域铁路多网融合解决方案

市域铁路各无线传输系统独立建设,分别运营维护,增加了前期建设投资和后期运维成本。通过分析市域铁路各业务承载需求,比选当前主流无线通信技术,提出基于TD-LTE技术的综合承载信号CBTC(基于通信的列车自动控制)系统、PIS(乘客信息系统)、无线语音调度系统、列车状态监测系统和AFC(自动售检票)系统手持终端在线传输等业务的多网融合解决方案,并介绍在工程实际中TD-LTE频率资源的选择和网络架构的搭建,为后续市域铁路车地无线通信系统的建设提供参考和借鉴。