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。     

LTE-M通信系统接口在线监测技术研究

介绍城轨LTE-M通信系统接口的监测方法。重点分析如何利用交换机端口映射机制来实时采集LTE-M通信系统接口数据,如何解析、解释采集到的数据。按照本文介绍的方法构造的LTE-M通信系统接口监测系统能正确采集和处理监测数据,既能帮助用户实时查看LTE-M通信系统各接口的通信情况,也能帮助用户分析各接口数据,定位通信故障原因。适合在基于LTE-M的城轨实验室和实际运营线路安装使用。     

传输时延对CBTC影响的分析及消除

基于通信的列控系统CBTC利用无线通信传递列车状态信息和控制命令,数据传输时延将引发不必要的列车牵引和制动,降低列控系统的性能。本文提出一种适用于CBTC的列控系统和数据通信系统的一体化设计方法,将CBTC的多列车控制系统等效为网络控制系统,建立一体化模型,分析传输时延对列控系统性能的影响。提出消除传输时延对列控系统影响的改进措施,并通过仿真验证该方法的有效性。     

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。     

浅谈基于无线的车-地通信系统

基于无线的CBTC列控系统代表了城市轨道交通信号系统的发展方向。介绍基于无线CBTC列控系统的基本原理,及广佛线实现车-地通信的方式和构成无线系统的车载设备及轨旁设备,分析基于无线的车-地通信方式的优点及不足。     

沪宁高速铁路GSM-R网络接口监测综合分析子系统设计与实现

沪宁高速铁路是长江三角洲地区城际轨道交通网规划中的网络主轴之一,其设计速度为300 km/h,采用目前我国最先进的CTCS-3级列控系统(简称C3),C3列控数据利用GSM-R网络的无线通道进行车-地间的双向传输.为保证列车能在C3级别高速稳定地运行,并且当出现无线通信超时故障造成降级运行时,能快速地对故障进行分析和定位,因此对GSM-R网络各接口进行监测十分必要.接口监测系统是快速有效地进行无线通信超时故障分析和故障定位的监测分析工具,该系统首先采集GSM-R系统和C3间接口(lgsm-r,PRI)的数据及GSM-R网络内各接口的数据,并将采集到的数据解析存库,综合分析子系统再对各接口存储的数据进行统计汇总,生成无线通信超时故障分析所需的各种报表.     

基于通信的列车控制系统(CBTC)测试方法研究与设计

系统集成测试是列控系统生命周期中的重要阶段,作为系统验证的最直接有效手段,系统集成测试质量决定了列控系统的研发效果,进而影响系统产品的质量安全水平。基于通信的列车控制系统(CBTC)是当今城轨交通领域占主导地位的列控系统,以CBTC系统需求和方案为出发点,研究CBTC系统仿真测试的特点,分析仿真测试环境的针对性需求和方案特色,提出CBTC系统集成测试理论体系,并结合仿真环境,具体介绍测试案例的设计策略。     

RBC侧接口监测设备研究

目前,CTCS-3级列控系统车地通信链路监测主要针对通信侧的通道和车载ATP侧的GSM-R接口,而在地面RBC侧无相应监测手段,在发生无线通信超时故障时,无法及时从RBC侧进行故障分析.为此,提出在RBC侧增加PRI接口监测设备,并对其进行了系统设计和功能实现的研究.通过对车地通信数据的采集及链路监测,以及对RBC数据...     

GSM-R网络综合监测系统的研制

既有GSM-R接口监测系统仅对GSM-R网络的电路域数据进行监测，但新型列控系统使用GPRS分组域承载列控信息，因此既有的GSM-R网监测系统不能满足新增的业务需求。在新型列控系统无线通信超时分析过程中存在监测接口不全、数据可读性差、干扰数据多、数据分析困难、没有可视化呈现等问题。为此，本文研制了可适用于新型列控系统的GSM-R网络综合监测系统。该系统增加了分组域接口监测数据的接入，利用数据融合技术解决了数据不全问题；通过数据解析技术，解决了数据可读性差问题；基于数据处理中台技术剔除了干扰数据；利用自动故障分析技术，降低了用户分析数据的难度；对故障数据进行多维度的统计，并利用数据驾驶舱技术，解决了可视化呈现的问题。GSM-R网络综合监测系统的应用能够监测GSM-R网络状态，降低无线通信超时故障分析难度，提高运营维护效率。     

CTCS-3级列控系统CSD数据传输处理过程及延时性能分析

阐述了列控CSD数据传输在CTCS-3级列控系统中的应用与意义,介绍了CSD传输延时的定义以及铁路应用的指标要求,描述了CSD数据传输处理过程,分析了CSD延时的产生原因与分布情况,针对传输系统保护倒换、R接口不同的串口通信速率,以及不同的空口用户速率、用户数据帧长度给出了实测数据。     

基于LTE-M的下一代列控数据通信系统设计与可用性评估

相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control,CBTC),下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点,且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统,首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro,LTE-M)的通信系统结构;然后针对下一代列控系统典型场景,利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets,DSPN)进行可用性建模,最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示,基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求,其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。     

高速铁路CBTC的数据通信系统故障-安全策略分析

阐述高速铁路采用CBTC的必要性;介绍CBTC和数据通信系统的结构;从数据通信系统的可靠性、DCS冗余性策略等方面分析CBTC数据通信系统的故障-安全策略.     

GSM-R车载通信系统的MVB一类设备设计与实现

CTCS-3级列控系统是"十一五"科技支撑计划"中国高速列车关键技术研究及装备研制"项目的重要研究内容之一.CTCS-3级列控系统的重要特点之一是采用GSM-R数字移动通信系统传输车-地双向列控数据,GSM-R车载通信系统是CTCS-3级列控系统的重要组成部分,其结构见图1.由图1可知,无线传输模块( RTM)中的通信控制单元与列车超速防护系统(ATP)通过多功能车辆总线( MVB)进行通信.MVB-类设备集成在RTM通信控制单元中,具有UART和MVB 2个通信接口:UART接口负责与通信控制单元中的主控制器通信;MVB接口负责与ATP设备通信,实现RTM通信控制单元与ATP设备间的通信.     

城市轨道交通CBTC无线信号智能监测系统

城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统2.4 GHz频段为公用频段,存在大量外部干扰信号,影响列车正常运行。分析了影响CBTC系统车地无线通信的外部无线干扰信号的类型和外部无线信号环境的现状,介绍了CBTC无线信号智能监测系统设计方案和主要功能。该系统通过车载检测设备采集无线通信参数,对CBTC系统通信环境和外部干扰信号进行分析,后台数据处理中心采用智能分析算法进行故障源定位和预警。应用案例表明,该系统能对CBTC系统无线通信环境进行在线检测,在车地通信异常时,可以快速查找故障原因,有效提升CBTC系统的维护能力和排查干扰的能力。     

引入接口中间件的基于通信的列车控制系统仿真

分布式对象中间件在CBTC(基于通信的列车控制)接口仿真系统的应用是实现接口数据传输有效性、通用性、实时性的重要实现方式之一.针对CBTC仿真系统中各子系统间信息的交互和融合问题,通过研究当前分布对象中间件架构和运行机制,提出适合CBTC仿真系统信息交互的接口中间件,构建引入接口中间件工作模式的CBTC通信体系.详细阐述了该通信体系的体系结构及其接口的封装与设计,并将其应用到列车运行控制仿真系统中.此应用根本改变了轨道交通运行控制的运作模式,提高了系统的效率.     

有源应答器传输通道集中监测系统设计

有源应答器是列控系统里非常重要的设备,而既有有源应答器监测装置存在诸多不足.从系统角度出发,论述有源应答器传输通道集中监测系统的结构关系,并分析各单元模块的功能需求和接口设计.     

5G通信网络承载CBTC系统业务的方案研究及现场测试

CBTC(基于通信的列车控制)系统是目前城市轨道交通中广泛应用的信号系统,其中的车地无线系统负责承载列控信息.介绍了5G(第五代移动通信技术)的发展趋势和性能特点,分析了CBTC系统的无线通信需求.在上海轨道交通5号线高架线路区段现场测试了不同场景下的5G承载CBTC系统业务的性能指标.测试结果表明:5G带宽、端到端时延、漫游切换等方面的技术指标高于CBTC系统对数据通信系统无线子系统的技术要求,在技术性能上,5G可以用于CBTC系统的业务承载;使用5G切片功能,在极端压力情况下,5G通信网络可优先保证CBTC系统的业务传输,提高了CBTC系统业务传输的高可靠性.     

城市轨道交通列车运行控制系统发展方向探讨

城市轨道交通既有的CBTC系统存在结构复杂、接口种类多、信息共享差、扩容难等不足。根据城轨列控系统发展的新动态,从系统结构、接口方式、平台要求、运营维护等方面,对城市轨道交通信号系统未来的发展趋势做出一些预测。同时,结合城轨列控系统发展的新趋势,提出了一种基于云技术的云信号系统,并对云信号系统的系统架构、技术特点、功能实现方案等做了详细的介绍。     

CBTC接口转换应用层设计与实现

CBTC系统中,多个子系统之间的信息交互是保证系统正常运行的必要条件.为了使不能直接进行信息交互的子系统之间能够正常通信,在北京地铁运营仿真实验室搭建的CBTC最小系统的基础上,设计和实现了接口转换应用层系统,按照用户需求对CBTC各子系统进行接口协议转换.并对接口转换应用层系统进行测试,结果表明系统在平台中运行正常,能够高效、准确、实时的完成信息交互,同时具有良好的通用性,可扩展性和可维护性.     

CBTC系统是否可以应付复杂的铁路网络

<正>2014年2月,《国际铁路杂志》既报道有关基于通信的列车控制(CBTC)系统的积极信息(CBTC系统在日本实现首次应用),又报道有关CBTC系统的消极信息)(一个重要的CBTC合同在伦敦被取消),上述消极信息使得有人怀疑CBTC系统是否可以应付复杂铁路网络。CBTC系统正在稳步变得越来越受欢迎,成为新建以及既有地铁线路的优选列控系统,并且正在开始用于一些干线铁路最为繁忙的通勤线路。