基于D2D的列控系统车车通信资源分配算法

针对基于D2D (Device to Device,设备到设备)的列控系统车车通信(T2T,Train to Train)复用车地通信资源时产生的干扰问题,考虑在保证车车通信用户和车地通信用户通信可靠性的前提下,提出一种车车通信资源分配算法。该算法首先应用图论的加权二部图建立信道分配模型,然后利用改进的KM算法(IKM,Improved Kuhn-Munkres)为车车通信用户分配信道,最后对功率进行调整,使系统的总吞吐量最大化。仿真结果表明,该算法能够较好地解决列控系统车车通信复用车地通信资源时的干扰问题,既满足列控系统通信需求,又提高频谱利用率。     

基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除

现有的MIMO系统中,当多用户在同一信道同时与AP通信时,存在多用户干扰的问题。本文提出1种基于原模图LDPC码的多用户MIMO干扰消除的方法,解决了现有MIMO局域网吞吐量受限于基站天线数的问题,使多用户可以在同一信道同时通信。该方法将原模图LDPC码应用到多用户MIMO系统中,通过对发送数据流的信道编码,增强空间复用信息的抗干扰能力和纠错能力。其核心思想是:利用多用户信道衰落的差异,AP(接入节点)接收端优先提取信号最强的用户信息,将其他用户信号和信道噪声视为新的噪声,通过迭代译码算法,AP接收端可以获得所有共信道用户的发送信息。在多用户干扰信道,此方法能够提供更高的复用增益。仿真结果表明,与直接提取用户信息相比,在平坦瑞利衰落信道应用本方法提取用户信息可分别得到2～20dB的编码增益,通信容量增加了2倍。     

OFDMA多跳中继网络中基于能效的频谱规划策略

OFDMA中继网络的频谱规划是解决小区内全部资源如何分配给3种链路(直传链路、基站到中继站链路和中继站到用户链路)有效使用的问题。现有的动态频谱规划策略都是根据链路负载需求或干扰情况等,以提高系统吞吐量为目标进行频谱规划。本文针对OFDMA多跳中继网络,综合考虑用户的速率需求、信道质量和干扰情况,以能效为优化目标提出一种基于能效的动态频谱规划策略。基于实际系统中离散的自适应调制编码AMC(Adaptive Modulation and Coding Scheme)建立能效最优化频谱规划模型,并采用最优化理论中的整数规划对模型进行求解。仿真结果表明,基于能效的频谱规划策略在保证用户速率需求的情况下可降低总发射能量,提高能量使用效率,并对用户不均匀分布场景有较强的适应性。     

OFDM在轨道电路中应用的仿真研究

基于轨道电路的列控车载信息传输是目前铁路信号系统信息传输的主要方式,其中具有代表性的法国的UM2000轨道电路已经应用在我国新建的第一条铁路客运专线秦沈线上。本文针对在轨道电路带宽有限的情况下,如何提高传输速率并实现可靠传输信息这一铁路信号研究课题进行了仿真分析。提出利用正交频分复用(OFDM)多载波调制方式代替单载波调制方式对信息进行处理。在不改变带宽、符号周期和载频的情况下,将OFDM与FM(UM2000系统中所采用的调试方式)进行了分析比较,并对所传信息以OFDM调制方式进行了仿真分析。仿真结果证明,在相同的条件下,采用OFDM调制解调方式,可以大幅度地提高频带的利用效率,从而增加了传输的信息量。     

基于HQL(λ)的城市轨道交通车地通信资源分配研究

随着城市轨道交通的快速发展，车地移动通信系统对数据传输时延和传输速率的要求更加苛刻，针对此问题，引入LTE-U技术以加大频谱带宽。考虑到LTE-U系统会与现有WLAN系统产生干扰，因此，通过定量分析系统满意度函数以确保免授权频段LTE和WLAN的整体性能；采用M/G/1排队模型对LTE和WLAN共存异构网络在免授权频段的时域行为进行建模，设计了基于ABS的无线帧结构，并提出由启发函数和资格迹改进的HQL(λ)时域资源分配算法，基站通过与无线通信环境持续交互计算得到ABS(Almost-Blank Subframes)的最佳比例分配，解决免授权频段上LTE-U和WLAN系统的干扰共存问题。仿真结果表明：改进后的算法具有更快的收敛速度，且相比Q-Learning(λ)、Q-Learning, HQL(λ)资源分配算法的系统传输速率分别提高12.8%和26.1%,相比Q-Learning(λ),系统平均传输时延提高27.2%。     

认知无线电网络的基于QoS的自适应频谱分配策略

评估认知无线网络的吞吐量和干扰性能。考虑到认知无线电网络应能提供包括语音、数据、视频、图像等多种业务的服务,这些业务具有不同的服务质量(QoS)要求,引入一种基于多因素多级模糊综合评估的QoS模型。基于此模型,给出认知用户对检测到的空闲频谱的划分方法,同时为激活认知用户提出一种自适应频谱分配策略。分析认知无线电网络在频率选择性环境下的吞吐量和干扰特性。仿真结果表明,本文提出的基于QoS的自适应频谱分配策略,其平均吞吐量和干扰性能优越于一些已经存在的频谱分配算法,同时保持有较低的算法执行复杂度。     

对铁路通信网用户接入方式的分析

文章对用户环路数字复用系统，数字程控交换机的远端交换模块，以及作为本地网接入程控用户交换机的结构配置，接口配合，性能特点，投资费用等进行了分析。     

基于协作多agent机制的高速LTE-R无线网络覆盖与容量优化算法研究

为应对由于列车运行速度快而引起的通信环境恶化的现象,进一步提升高速铁路沿线覆盖与容量性能,保证列车用户在通信需求方面获得持续的优质体验,覆盖与容量优化成为LTE-R网络的一个重点研究方向。基于高速铁路环境中基站与列车位置信息可预测的优势,在传统单一调节天线下倾角的FQL算法的基础上,引入协作多agent机制,提出协作多agent FQL算法,使得LTE-R无线网络频谱效率和吞吐量性能得以提升和优化。同时通过对频谱效率CDF曲线的仿真表明随着列车运行速度的不断提高,算法对无线网络整体性能的提升越加明显,证明了在高速场景下本算法的有效性。     

采用多业务传送平台优化电力SCADA系统通信组网方案

着重讨论如何利用多业务传送平台(MSTP)的二层交换功能实现电力SCADA系统传输带宽的统计复用,通过对各种可能的解决方案进行深入比较分析,特别是从原理上深入分析MSTP和二层交换机在二层交换实现方式上的区别,提出一个经济简单、安全可靠、完全满足电力SCADA系统QoS要求的全新解决方案。     

面向构件的可复用列控中心研究

本文对列控中心进行仿真研究,旨在提高列控中心软件的通用性和可复用性、避免重复劳动.应用构件技术对系统进行设计,分别对每个构件进行细化.仿真实现并验证了列控中心系统的可复用性,其结果表明,针对仿真列控中心的研究,基于构件的设计方法是一种能够避免重复劳动、提高研发效率和软件质量的有效手段.     

基于双PWM技术的变频调速系统的设计

用PWM整流技术代替传统的二极管整流能改善交流调速系统的功率因数。直接功率控制技术的系统结构和算法简单,对于交流侧电压的不平衡和谐波失真有一定的补偿作用;电机控制采用直接转矩控制技术,该方法把转矩直接作为被控量,并且对电机参数不敏感,不受转子参数的影响,简单易行,在很大程度上克服了矢量控制技术的缺点。通过Matlab＼Simulink仿真,验证了双PWM调速策略可以保证交流调速系统的高功率因数和电机优良的调速性能。     

城市轨道交通工程筹划“四通”分析

根据轨道交通建设的关键线路：车站和区间贯通、轨道铺设、供电系统合闸送电、通车试运营,重点分析“洞通”中设计、前期准备、车站工期、盾构进度、盾构始发车站、盾构过站车站6个要素;“轨通”中铺轨条件、铺轨基地、沉降影响、铺轨工期、轨行区等5个要素;“电通”中主变所工期、主变所设备安装时机、运输时间、施工干扰、安装时间5个要素;“车通”中前期准备、车辆运输、车辆基地、热滑、联调、试运行等6个要素,理清控制节点若干关键工序的逻辑关系,为科学、合理、快速进行轨道交通建设提供新思路和参考。     

轨道交通供电系统混合变电站的仿真研究

轨道交通混合变电站仿真系统的建立能够为变电站检修工提供一个有效的培训系统。在建立混合变电站电气设备的三维模型与数学模型基础上,通过模拟车站与列车负载,结合电力调度系统的操作,对变电站进行潮流计算得到各电气设备的电气量,从而模拟实现电气设备的三维浏览及操作,以及供电系统的远控、站控及近控3种控制方式。轨道交通混合变电站仿真系统具有可反复操作、不费材、无危险等特点,对提高培训人员的培训效率能起到重要作用。     

电气化铁道牵引供电系统加窗插值法的谐波分析

传统电气化铁道牵引供电系统的谐波分析方法受频谱泄漏和栅栏效应的影响,不能准确地得到谐波相关参数。为此,提出一种采用加六项优化余弦组合自卷积窗和四谱线插值结合的新算法对谐波进行分析。首先采用复调制细化法分析信号中基波频率附近的谐波成份,剩余信号加窗处理,利用离散傅里叶变换找出谐波频点附近相应离散频谱的4根峰值谱线,利用插值算法对电气化铁道牵引供电系统中谐波相关参数频率、幅值及相位进行加权修正并推导出计算公式,从而进一步提高分析结果的准确性。     

GPS RTK技术在铁路既有线勘测中的应用

针对GPS实时动态定位技术在铁路勘测中的应用，提出连续三角网重复设站测量既有线的方法。该方法以铁路控制测量的首级控制网点作为GPSRTK作业基准点，无需设置外移桩。数据处理时采用带约束条件的最小二乘法进行解算，可准确恢复既有线的各项参数，进而根据设计线形参数求得设计坐标，精确计算每一点的拨距量。     

高铁环境下基于QoS用户业务的公平性功率分配算法

鉴于高速铁路(HSRs)通信业务的多样性,侧重于单一类型业务的传输优化方案,已无法满足用户业务服务质量(QoS)差异性显著提升的需求。针对HSRs通信环境,将用户业务分为时延敏感业务和时延非敏感业务,以满足用户QoS需求且同时兼顾占用无线信道的公平性为优化目标,研究了基站(eNB)平均发射功率约束条件下的功率分配问题。根据eNB能否预先获知用户的期望速率,分别采用了基于用户期望和基于预分配的功率分配策略。仿真结果表明,ε-Optimal比例公平算法的eNB发射功率较高且用户满意度较低;信道反演算法只针对时延敏感用户能较好地满足其QoS(最大耐受时延映射的期望速率),并且固定功率分配算法仅能够满足时延非敏感用户的QoS,两种算法均无法保证用户间的公平性;所提算法既具有较高的用户满足度,又较好地保证了用户间的公平性。     

基于滚动优化的地铁列车节能运行协同控制方法

针对地铁列车节能运行问题,提出基于滚动优化的列车协同控制方法,将系统整体最优问题分解为基于时间推进的局部优化问题。考虑列车每次停站时同一供电分区内其它列车的操纵方案,实时计算下一站间运行净能耗最小的操纵方案。在计算操纵方案时,对传统的列车4阶段操纵策略进行改进,允许列车在运行途中进行2次牵引,减小列车牵引能耗并提高再生能的利用率。结果表明:相比列车基于传统4阶段的个体最优控制策略,采用本文提出的列车协同控制方法在不同发车间隔下均可提高再生能利用率并节约列车运行净能耗,平均节能率达8.37%。     

基于改进Dijkstra算法的进路搜索研究

进路搜索是计算机联锁的核心部分，其准确性及高效性对保证行车安全至关重要。建立铁路站场结构的有向图模型，将站场进路搜索问题转化为有向图的遍历问题；根据铁路站场简化图的特点，从数据存储结方式和队列结构2个方面改进传统Dijkstra算法，采用广度优先搜索方式，提出以最短路径为目标函数的进路搜索策略；编制仿真程序对该算法进行验证，结果表明:基于改进Dijkstra算法能够正确、高效地完成多种类别进路搜索。     

基于微电网的高铁AT所配电设备新型供电方法

近年来,高速铁路的迅猛发展使其成为一个重要的电力用户,然而,高铁AT所配电设备的供电存在缺陷和问题。针对高铁AT所配电设备供电的问题,提出利用微电网技术向高铁AT所配电设备供电的构想。根据高铁AT所特性与微电网的特点,分析将两者结合的可行性、必要性及重要性。同时,提出微电网向高铁AT所配电设备供电的方案,给出微电网的结构、控制策略。运用Matlab/Simulink软件仿真基于对等控制的高铁AT所内微电网孤岛负荷变换和运行方式切换的状况,检验供电方案的可行性及控制方法的正确性。最后通过比较微电网配电与传统配电方案,分析微电网供电的众多优势,得出在实际应用中具有重要意义的结论。