GSM-R系统传输性能对CTCS-3级列控系统安全性的影响

对高铁场景下影响GSM-R系统信息传输性能的因素进行仿真,结合通信系统不可靠触发列控系统故障处理的机制,对GSM-R系统承载列控信息传输性能进行分析,定量给出列车行驶到不同位置时列控系统故障发生的概率和严重性.     

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.     

大秦线GSM-R系统运行综述

大秦线是世界上第一条利用GSM-R技术与LOCOTROL技术相结合,实现2万t重载组合列车机车同步操作控制的铁路。作为机车同步操控信息传输的通信平台,GSM-R系统的可靠稳定运行对组合列车的行车安全至关重要。简要介绍了大秦线GSM-R系统的基本概况和在实际运行过程中不断实施的网络优化工作,对大秦线GSM-R系统目前实现的铁路业务功能进行了论述,并简单介绍了为确保GSM-R系统良好运行而配套的监测及检测系统。     

大秦线GSM-R系统构成与功能

大秦线采用GSM-R系统传输车次号、列车停稳信息、调度命令、列车进站预告信息、列尾信息等铁路运输业务数据。通过实施初期弱场和双网补强、全速率环网和交流配电箱改造,以及完善防雷系统等措施,优化和提高了大秦线GSM-R的网络功能。同时大秦线首次将GSM-R与LOCOTROL技术结合运用,实现了试开行2万t重载组合列车,完成年运量2.5亿t的运输任务。     

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.     

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。     

基于SPN的CTCS无线通信形式化建模与分析

CTCS-4列车运行控制系统是基于无线通信传输信息的系统,其无线通信系统是一个动态、复杂的分布式系统,正确的形式化验证对于其性质和最终实现具有重要意义。本文主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下CTCS无线通信的形式化建模和可靠性分析,建立随机Petri网(SPN)表示的CTCS无线通信机制模型和列车与无线闭塞中心通信的GSM-R故障恢复模型,给出对通信故障定位的表示方法,并采用TimeNET仿真工具对GSM-R通信系统的可靠性进行分析得出相应结论。分析结果表明,列车在500 km/h的速度下,越区切换成功概率为99.45%,连接丢失概率为10-2/h。最后,本文将分析结果与GSM-R的技术标准进行比较,说明其可靠性满足规范要求。     

基于大数据的车载电台上行信号问题检测研究

CTCS-3级列控系统作为高速铁路主要的信号控制系统,其车地信息传输超时引起的降级是影响列车正常运行的主要问题。本文重点关注车载电台的上行信号,通过GSM-R大数据综合分析平台,引入GSM-R接口监测系统数据,利用大数据处理技术和人工智能技术实现了上行信号检测的智能化操作,确保车载电台故障的精准预测,对提高铁路运维水平,保障列车安全运行具有重要现实意义。     

GSM-R技术在铁路中的运用和发展

1 我国GSM-R系统现状近年来,GSM-R系统在铁路系统中发展迅速,在列车控制、高原铁路、货运重载成套技术的形成和发展中发挥了重要作用,特别是在高速铁路建设和运营中,GSM-R系统促进了高速移动通信技术进步和GSM-R产业的稳定发展.随着青藏铁路、大秦铁路和胶济线的开通运营和客运专线建设,加强无线网络优化、搞好运营维护是提高GSM-R网络质量的关键.2005年5月,青藏铁路西藏境内GSM-R铁路移动通信工程正式开T.GSM-R铁路移动通信工程由干线通信系统、区段通信系统和无线通信系统组成,需要修建100多座无线基站.青藏铁路是亚洲第一条完全基于GSM-R通信系统的线路,是亚洲第一条采用GSM-R系统传输列车控制安全数据的试验铁路,并采用双重覆盖方案增强系统的可靠性.     

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.     

基于GSM-R实现多机车同步操作控制

多机车同步操作控制系统是重载列车安全高效运营的关键.基于GSM-R系统提出一种全新的多机车同步操作控制方案,并介绍该系统的组成和功能,描述信息传输过程,以及在通信异常情况的解决措施.     

太原核心节点互联互通技术及实施方案

随着我国铁路建设的快速发展,GSM-R网络在铁路运输生产指挥、运输管理通信、列车控制安全信息传输和通用数据传输等领域得以广泛应用.基于GSM-R网络各核心节点间互联互通的迫切需要,铁道部对全路GSM-R移动交换网网络结构进行了统一规划,结构示意图见图1.     

我国客运专线GSM-R网络建设方案的建议

欧洲铁路联盟确定GSM-R为欧洲铁路无线通信的标准制式,该制式为列车控制系统提供了信息传输平台,使欧洲跨国列车可以畅通运行。我国铁路技术政策也规定GSM-R作为我国铁路综合数字移动通信系统,并在青藏线、大秦线和胶济线进行GSM-R典型工程试点,为我国铁路客运专线GSM-R网络建设积累经验。建议GSM-R核心网建设应采取总体规划、分步实施的原则,采用智能网解决GSM-R网络的互联互通,客运专线按照预留双网条件建设,初期按无线列车控制系统的覆盖要求建设单层网络,重点解决场强覆盖问题。     

利用GSM-R USSD技术承载铁路行车业务信息的研究

正GSM-R是铁路专用移动通信系统,为铁路安全、高速、提速、信息化、重载及运营管理提供必要的移动通信手段和传输通道。目前调度命令信息、列车尾部安全防护装置信息、列车无线车次号校核信息(含列车启动和停稳信息)等铁路行车业务信息     

基于GSM-R的增强型列车控制系统研究与设计

主要介绍交通增强型列车控制系统(ITCS)的系统原理,提出基于GSM-R网络环境下的无线传输设计方案,对设计中的列车寻址进行说明,对ITCS的数据在GSM-R网络的传输时间做出预算,最后对GSM-R车载无线通信单元的实现进行描述.     

既有线GSM-R改造中既有传输系统配置运用方案

既有线无线列调改造为GSM-R系统后,能大大提高列车无线调度通信运用质量,传输系统作为承载网络,在既有线GSM-R改造工程中需满足GSM-R系统及其他既有和新增业务承载需求。结合呼和浩特铁路局大包线GSM-R改造工程,简谈既有线GSM-R改造中既有传输系统配置运用方案。     

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。     

一种新型的GSM-R无线信道仿真机制

在CTCS-3级列控系统中,GSM-R无线通信系统负责承载车地间传输的关键列控数据,其传输能力与CTCS-3列控系统性能紧密相关。借助无线信道仿真机制模拟现场信道特性,分析无线传输性能,是研究GSM-R系统性能的重要手段。然而,在列车行驶过程中,终端移动速度、传播环境都会发生快速变化,无法使用传统电信领域的基于固定速度与场景的信道仿真机制。提出一种新型的GSM-R无线信道仿真机制,通过建立与铁路线路匹配的无线信道模型,并根据列车移动速度信息动态配置仿真输出特性,模拟车载电台在变化场景与运行速度下的传输性能,实现在CTCS-3级列控仿真系统中实时仿真GSM-R信道性能的目的。     

适合我国铁路移动通信的GSM－R系统

1概述 GSM-R系统是一种用于列车控制员与列车司机通信的通用列车无线通信系统.所有其它独立和并行的无线通信系统,如平面调车通信、隧道无线通信系统以及供维修使用的无线通信系统都可集成到GSM-R之中,从而形成一个功能完备的独立系统.未来还将通过GSM-R系统,实现自动列车控制管理(ATC).无线通信接口设计速度达500km/h,GSM-R网络结构如图1所示.     

京津城际铁路调度命令信息一次传送成功率低的原因分析

调度命令信息无线传送系统是铁路数字移动通信系统( GSM-R)的重要业务,是保障铁路行车安全的重要组成部分.列车调度员通过GSM-R网络向司机下达调度命令的传送路径为:调度台→CTC→通信服务器→GR IS→GSM-R( GPRS)网络→CIR.《GSM-R数字移动通信应用技术条件第三分册:调度命令信息无线传送系统(V1.0)》6.2章"系统服务质量"条款规定调度命令接收的指标,具体内容为:"GSM-R模式下,当无线传输通道满足《GSM-R数字移动通信网技术体制(暂行)》中的有关规定时,调度命令信息一次传送成功率应不低于95％".