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。     

专家诊断系统在GSM-R网络运营维护中的应用

自2003年6月至今,青藏线、大秦线、胶济线、武广、郑西、沪宁、沪杭高速铁路等多条使用GSM-R网络的铁路线相继建成,GSM-R网络承载了CTCS-3级列控、机车同步操控等重要系统的车-地信息传输业务,是列车控制系统的重要组成部分,因而GSM-R网络运行性能和质量成为影响铁路运营的关键因素之一.但目前GSM-R网络的运营维护(简称运维)工作,虽然可以利用一些现有的系统和工具,但最终的故障诊断和优化还要依靠工程人员和维护人员的工作经验进行,在今后大批GSM-R网络建立之后,这种方式必然无法满足网络运维的需要.     

铁路GSM-R系统可用性分析方法的研究

GSM-R系统承载着调度通信语音业务、列控业务、机车同步操控业务、专业维修人员语音通信业务、车次号校核信息传送、调度命令传送、监控信息传送等众多的业务。随着中国高速铁路的快速发展,GSM-R系统将承载更多的新业务。GSM-R系统的可靠运行直接影响到列车的正常运营秩序。从系统的可靠性与可用性理论出发,研究GSM-R系统的可用性和可靠性的分析方法。     

采用GSM-R的机车同步操控车载通信设备可靠性设计

介绍采用GSM-R的机车同步操控车载通信设备(以下简称OCU设备)的可靠性建模和可靠性预计,分析样品的可靠性预计数据,并对设计进行了改进.     

我国GSM-R系统关键技术创新及应用

在青藏高原铁路、大秦重载铁路建设和胶济线提速改造工程中,铁道部针对GSM-R系统的关键技术开展一系列攻关和创新,取得了引进消化吸收再创新的成功经验。在调度通信、机车同步操作控制数据传输、列车控制系统数据传输、CTC数据传输等方面形成了具有中国铁路特色的GSM-R应用体系。结合我国铁路运输特点,制定我国GSM-R技术规范和标准,完成互联互通测试,形成产学研一体化的产业链。我国还将在CTCS-3、CTCS-4、ETCS-2、ITCS系统应用、机车同步操控、铁路移动信息化、移动终端、GSM-R运营维护、大型铁路枢纽站和编组站等方面开展大量的技术攻关和应用工作。     

网络化无线机车同步操作控制的研究与应用

机车同步操作控制是世界重载铁路运输普遍存在且亟待解决的关键问题,无线机车同步操纵技术是当前研究的热点之一.本文提出网络化无线机车同步操作控制思路,在现有GSM-R网络基础上,论述网络化系统的组成与结构,车载通信单元子系统、地面应用节点子系统、网络监测子系统的功能设计,提出采用机车同步操控的安全数据会议、主备数据链路切换、多机车协同作业与数据处理、网络实时状态监测等关键技术,突破无线数据传输电台方式的局限性,解决山区可靠无线通信问题.同时,对比分析了两种无线机车同步操作控制系统的技术指标,并介绍了现场数据传输试验和综合试验结果.     

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。     

谈重载铁路GSM-R网络设计

高可靠性的GSM-R网络是保障重载铁路机车同步操控LOCOTROL和可控列尾业务的前提,是保障列车安全运行的关键。介绍铁路重载业务发展、业务实现原理,探讨了GSM-R区间无线网络冗余设计、大型货运编组站无线网络冗余设计、MSC冗余备份设计,以提高GSM-R系统的整体可靠性。     

机车同步操控无线数据传输系统

介绍一种用于重载列车机车同步操控系统的适应于多山地区及隧道线路条件的无线数据传输系统。该系统能够保证同步操控数据的传输质量,提高同步操控系统的可靠性。     

GSM-R网络中基于位置和中继功率控制的切换优化方案

GSM-R(GSM for Railway)的可靠性和高效性引起人们的关注。列车速度的提升导致多普勒效应更严重、切换触发位置更靠后、越区切换更频繁。多普勒效应恶化接收信号质量使中断率增加;切换触发位置靠后变相缩小重叠区覆盖范围使越区切换失败率增加;频繁的越区切换进一步降低系统可靠性。因此列车速度的提升对GSM-R网络的安全性和可靠性产生重要影响。同时,我国铁路网络的不断扩展对GSM-R系统的容量提出更高的要求。本文首先对GSM-R网络传统切换策略进行建模和性能分析。随后,提出一种利用列车位置信息和中继功率控制技术的切换优化方案。在该方案中,列车到达切换位置前,利用中继站获得分集增益,提升信道容量和链路可靠性;处于切换位置时,通过中继的功率控制,保证本小区的信号满足最低通信要求,变相扩大重叠区覆盖范围的同时有利于触发切换提升切换成功率。仿真结果表明:本文提出的方案有效地提升切换成功概率和信道容量,明显改善了GSM-R系统的性能。