GSM-R铁路移动通信系统干扰分析及查找

1概述郑西高速铁路是我国中长期铁路规划中徐兰客运专线(徐州-郑州-西安-宝鸡-兰州)最先开工的一段,2009年底正式开通试运营.郑西高速铁路设计速度350 km/h,无线通信平台采用GSM-R数字移动通信系统,并采用基于GSM-R的CTCS-3级列控系统指挥行车.基于GSM-R的CTCS-3级列控系统将实现350 km/h,3min追踪间隔的高速运行.GSM-R网络是CTCS-3级列控系统车-地通信的基础平台,可在铁路沿线的车站、隧道、山区、丘陵等各种地形、地貌条件下提供连续无缝的网络服务,在这些区域的任意两点间能完成双向信息交互.CTCS-3级列控系统车载ATP和地面RBC之间利用GSM-R网络进行双向命令与状态信息交互,完成列车位置跟踪、移动授权、紧急停车、临时限速等关键信息的传送.CTCS-3级列控系统对GSM-R网络的可靠性和可用性提出了非常苛刻的要求.GSM-R网络要为CTCS-3级列控数据传输提供安全可靠的通道,无线网络优化尤为重要,GSM-R无线网络只有持续优化,才能满足CTCS-3级列控系统对其QoS指标要求,使列控数据安全可靠传递.     

CTCS-2级与CTCS-3级列控系统兼容性仿真研究

CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的兼容性问题包括应答器设置、级问切换、降级过程和临时限速的传迟执行.本文重点研究了CTCS-2级列控系统和CTCS-3级列控系统应答器设置和降级切换过程.并利用HLA建立了兼容性测试模型,使用数据驱动的方法设计了兼容性测试案例.     

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EMC技术的研究

依据CTCS-3级列控系统在实际运行中的电磁环境状况,从骚扰源、耦合途径和敏感设备3个构成电磁干扰的环节入手,分析CTCS-3级列控系统的干扰模型。围绕ATP系统的电磁兼容性试验,研究并验证CTCS-3级列控系统在现场和在实验室的电磁兼容测试方法和测试技术,讨论国内和国际相关标准的发展状况,提出了几点展望。     

我国铁路CTCS-3级列控系统的分析与研究

CTCS-3级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知识产权的列车运行控制系统,凝结了我国铁道部、高校、科研院所和骨干企业群策群力的智慧结晶。通过对国外列车控制系统发展现状及我国列控系统发展历程的介绍,阐述了我国CTCS-3级列控系统研究的必要性及技术方向的选择;说明了我国CTCS-3级列控系统的技术特点;同时还对CTCS-3级列控系统结构及主要设备的功能作了简要介绍,并总结了系统研发的主要创新成果。     

CTCS-3级列控车载设备侧无线故障分析处置

CTCS-3级列控系统通过GSM-R无线网络实现车地信息传输,无线传输功能直接关系着CTCS-3级列控系统是否能够正常工作。通过对CTCS3-300T列控车载无线系统的分析和无线故障案例研究,总结CTCS3-300T列控车载设备侧无线故障的原因,并提出相应的预防建议。     

CTCS-3级列控系统施工及动态试验方案分析

CTCS-3级列控系统作为对高速运行动车组实施目标-距离连续速度控制的系统,由无线闭塞中心生成行车许可、GSM-R无线网络实现车-地信息双向传输。基于CTCS-3级列控系统特点,在施工及试验时与传统信号相比有很大不同,本文重点分析C3列控系统施工及动态试验方案。     

CTCS-3级列控系统标准规范体系的研究

为推进高速铁路CTCS-3级列控系统自主集成创新,我国开展了CTCS-3级列控系统技术体系研究。经过近3年的努力,初步建成了具有完全自主知识产权的CTCS-3级列控系统技术标准体系,CTCS-3级列控系统标准规范在武广、郑西和广深港等高速铁路列控系统建设中发挥了重要的指导性作用。阐述了标准规范对行业技术发展的重要性;简要介绍了国外典型的列控系统标准规范;详细描述了CTCS-3级列控系统标准规范的体系结构及主要规范的内容。     

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。     

基于黑盒测试技术的CTCS-3级列控系统联调联试研究

CTCS-3级列控系统是高速列车安全、可靠、高效运行的关键技术之一。为检验列控系统的总体设计方案和功能需求,在系统集成工作完成后,应在动态条件下,对系统设计方案、总体功能需求和系统接口关系与安全性等进行联调联试。CTCS-3级列控系统联调联试属于典型的黑盒测试,武广高速铁路CTCS-3级列控系统联调联试以黑盒测试技术为基础,将测试模型、测试案例、测试数据、缺陷管理与试验环境充分结合,促进了列控系统联调联试技术的发展。     

高速铁路环境中无线信道传输特性的探讨

在高速铁路环境下，无线信道的性能发生急剧的变化。针对高速环境下电波传播的特点，阐述了高速铁路中无线信道的特点并对无线信道进行了建模，分析了高速铁路中多普勒频移的特性及对误码率的影响，讨论了隧道传播环境，最后对无线传输的可靠性进行了分析。     

基于Atoll的GSM-R无线场强覆盖仿真研究

铁路沿线的电磁环境日趋复杂,无线网络场强分布示意图已经成为各路局向北京铁路通信技术中心报审网络数据申请的必要材料。然而,目前主要的无线网络规划软件均未对铁路数字移动通信系统(GSM-R)仿真提供直接支持,无线网络场强分布示意图的制作存在一定的难度。本文将以GSM-R的理论特性为依据,通过论述Atoll软件中的三维电子地图模型信息导入、GSM-R网络参数配置、无线基站仿真参数设置、特殊区段无线仿真处理等关键性问题,提出一种GSM-R无线场强覆盖仿真方法。最后,结合国内某条高速客运专线的无线网络场强分布仿真结果,说明本文方法的合理性,并且验证该线路的无线网络设计方案具备理论可行性。     

基于GIS的不良地质区域线路方案优选方法研究

现代铁路选线设计特别注重复杂地质条件下的线路方案设计及比选问题,而地质问题涉及因素众多,线路方案决策具有较强综合性特点。利用GIS的数据管理和空间分析决策功能可以实现线路方案行经区域不良地质特性的有效表达和提取,并且可以分析出不同线路之间行径区域的不良地质情况对比。通过利用ArcGIS构建不良地质区域铁路走向辅助决策的层次分析模型,并且结合层次分析法,实现基于地质选线的方案优选。     

GIS-BIM在铁路工程建设管理中的应用研究

针对当前铁路工程项目地域广泛、工程复杂,传统的管理模式不能满足多维信息的共享与管理,开展基于GIS-BIM技术在铁路工程建设管理中的应用研究。采用快速建模方法构建大范围三维铁路工程结构物;通过基于数据转换的GIS-BIM融合技术实现铁路工程建设和工程结构的精细化管理;基于倾斜摄影技术,快速真实描述客观场景。利用GIS-BIM技术,构建工程建设环境,工程模型的三维场景,工程结构物模型,实现模型和铁路工程建设项目信息共享与集成、铁路工程建设项目信息化管理。基于GIS-BIM技术构建的铁路工程建设地理信息系统在郑万（郑州南站—万州北站）铁路试点应用,效果良好,此研究可为铁路工程建设信息化、可视化管理提供参考。     

光纤直放站+时延模块技术在大型铁路编组站中的应用研究

利用GSM-R实现调车业务,有利于克服传统400MHz无线通信的诸多缺点,实现话音、调车指令同时传输,调车作业单无纸化传送,满足编组站综合自动化的需要,提高劳动效率,保证安全生产。针对新丰镇编组站地区特殊的线路情况,提出采用光纤直放站+时延模块技术对编组站进行场强覆盖。通过无线网络规划、模拟测试等手段,有效解决新丰镇编组站和郑西客运专线间的频率干扰、多径干扰问题。     

基于GIS的AHP区间铁路线路方案比选研究

为了确定最优线路方案，综合地形、地物和环境影响等8个因素，包括:坡度、坡向、土地利用、道路、建筑用地、水域和湿地、植物群落和文物古迹等，作为区间铁路线路方案评价指标，建立了基于地理信息系统（GIS）的层次分析法（AHP）线路方案比选模型。以辽宁省康平站—法库站区间铁路线路方案比选为例，进行了基于 GIS 的 AHP 线路方案比选评价分析。该线路方案比选模型对于铁路线路生态环境保护、降低工程造价、避免工程灾害具有重要作用。     

基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案的研究与设计

为提高城市轨道交通车地无线通信质量,提出了一种车地多网融合无线通信系统方案,方案利用线路中共存的多种车地无线网络提供多条通信链路,共同保障车地数据的稳定传输。针对如何选择最优网络进行数据传输这一关键技术点,采用支持向量机（SVM）分类方法实现智能选择。最后,通过搭建车地多网融合无线通信系统的仿真环境,进行实验仿真。仿真显示:列车在当前车地无线网络信号质量下降时,能够智能检测并切换至质量更优的无线网络完成车地数据通信。基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案能够提高车地无线通信质量,该方案具备有效性和可行性。     

基于GIS的铁路选线智能环境及领域本体建模方法

提出基于GIS的铁路选线智能环境(GBRLIE)的智能选线综合解决方案。铁路选线智能环境的既有研究,以及GIS技术、人工智能技术和其他计算机技术的发展为解决方案的研究奠定了基础。在GBRLIE的知识表达上,本体提供了信息共享、互操作的中间件,可保证知识系统从概念分析到系统建立的概念一致性,能保持数据和知识的语义统一。本体位于GBRLIE的逻辑表示层,包括领域本体、方法本体和应用本体。领域本体是对研究领域可共享和重用静态知识的描述,采用UML和面向对象技术进行表示,可克服专用本体描述语言和表示方法的不足。领域本体的形式化描述把关系和规则当作概念处理,用UML表示本体、概念、关系、规则、约束、公理。应用提出的领域本体表示方法描述了铁路选线几何构成本体,列出选线设计中的部分规则及约束。     

铁路环境保护信息广域网络系统

铁路环境保护信息管理系统在1997年研发的基础上,于1999年开始铁路环境保护数据库广域网络的研究与开发工作.根据铁路行业环境保护工作的特点和铁路环境保护数据库的实际应用,采用了Internet/Intranet网络技术和TCP/IP通信协议构建覆盖全路的铁路环境保护信息广域网络,充分利用Web技术和设备来构造或改建可提供Web信息服务、数据库连接服务等应用的、自成独立体系的铁路环境保护信息广域网络系统.     

郑州至西安客运专线GSM-R网络调试技术

GSM-R系统是高速铁路和客运专线的综合无线通信平台,是铁路运输和安全生产的重要保障。结合郑州至西安客运专线＂四电＂系统集成,介绍了郑州至西安客运专线GSM-R网络调试的主要工作内容、工器具的配备以及人员组织。重点研究了核心网互联、无线网络优化、配合C3系统的联合调试等内容,对主要的工器具和操作流程也进行了阐述。该技术经实施后取得了良好的效果,可供其他客运专线、高速铁路GSM-R工程建设参考。