铁路LTE网络检测监测系统研究

朔黄重载铁路LTE宽带移动通信系统已进入日常维护阶段,建立LTE网络检测监测系统成为铁路运营维护部门亟待解决的问题。本文在分析重载铁路LTE网络应用特点的基础上,研究构建LTE网络检测监测系统,为朔黄重载铁路LTE网络检测监测设备设施建设和铁路通信网络智能化运维提供参考。     

重载铁路LTE网络应急处置策略研究

重载铁路LTE网络主要承载重载列车机车同步操控(列控)、调度通信、调度命令等业务,对无线网络可靠性、时延性和稳定性等要求较高。若无线网络发生故障,将直接影响重载列车的行车安全,故障恢复时长亦影响重载铁路的运行效率。为及时处置网络故障,保障列车安全运行,重点对LTE网络应急处置策略进行研究。首先,依据重载铁路LTE网络线性组网应用模型,分析平原、山区等不同场景网络的覆盖特点。然后,对受LTE网络影响较大的无线侧所涉及的基站设备、天馈及漏缆等主要故障类型进行深入分析,通过研究不同故障类型对LTE网络承载能力、网络有效覆盖范围、网络信号质量等的影响,利用无线场强GIS仿真、覆盖范围冗余计算、软参特性分析等方法,在保证故障应急处置效率EoEH的前提下,针对性提出架设模块化基站、设置级联RRU、调整相邻基站天馈参数、调整相邻小区软参等应急处置策略。最后,给出应急处置效果评估方法。通过朔黄重载铁路实际应用,验证所提策略对网络故障快速恢复切实有效,并有助于提高LTE-R网络的可靠性和稳定性。     

构建重载铁路改造施工管理体系

朔黄重载铁路扩能改造是涉及神华集团实现"5年经济总量翻1番"目标的关键之一,扩能改造施工综合保障工作是制约施工安全、高效进行的关键因素。针对朔黄重载铁路扩能改造及大中修施工中工务部门所面临的问题,在综合分析的基础上,提出在运输生产与扩能改造"两不误"前提下的预防措施。     

朔黄铁路大机捣固预测与维修决策系统研发

针对朔黄重载铁路线路设备特点和大机捣固维修管理实际需求,研发了朔黄铁路大机捣固预测与维修决策系统。该系统集成了朔黄铁路轨道质量分级管理标准、轨道质量发展规律预测、大机捣固经济维修决策等技术,实现了朔黄重载铁路线路运维数据管理,大机捣固质量指数(MTQI)及其劣化率分布分析与趋势预测、大机捣固维修决策及作业效果评估等功能,为朔黄铁路大机捣固维修提供科学化、智能化决策支持。     

铁路站场LTE系统QoS技术

铁路站场业务多样化、业务要求差异化较大等特点对传输承载的可靠性提出严格要求。根据铁路站场业务质量要求的差异特点,综合利用长期演进(LTE)技术中基于服务质量等级(QCI)保障机制和基于用户签约服务标识(SPID)保障机制,提出LTE系统针对铁路站场业务的承载解决方案,并验证服务质量(QoS)技术对铁路站场业务时延和吞吐量等关键指标的有效改进,提高了铁路站场不同业务的传输可靠性。     

基于车载控制技术的轮轨摩擦管理方法研究

针对朔黄重载铁路采用的摩擦控制技术和产品,进行摩擦控制技术的测试。在既有线路上研究摩擦系数变化对列车制动距离的影响;结合摩擦控制技术实际运用情况,评估采用摩擦控制技术前后的轨道结构动力响应效果。     

基于小波和Wigner-Hough变换的轨道特征不平顺联合分析

轨道不平顺时频域分析和引起车体振动的不利波长的准确提取对运营线路的养护维修具有重要的工程意义。本文提出轨道不平顺特征(不利)波长自动提取算法:通过离散小波变换自适应提取轨道不平顺和车体振动响应各频段信号,对各信号进行Wigner-Ville和互'Wigner-Ville时频能量分析,利用Hough变换抑制多分量信号Wigner-Ville变换中的交叉干扰项,导出了轨道不平顺特征(不利)波长提取公式。以朔黄重载铁路2011年7月~2012年10月的轨检数据进行验算,证明了方法的有效性,得出的朔黄重载铁路特征波长统计值对我国重载铁路线路的运营管理和养护维修具有参考价值。     

朔黄铁路重载无线闭塞中心系统研究

针对朔黄重载铁路移动闭塞系统的特点和技术要求,对重载无线闭塞中心(R B C)系统进行研究,实现以移动闭塞方式为重载列车计算行车许可.重载RBC针对重载列车长度长、制动性能弱等特点,研究适应重载列车的列车辅助定位、列车筛选、行车许可保持、固定闭塞与移动闭塞间不停车切换等功能.通过朔黄铁路现场试验,验证重载RBC系统各项...     

朔黄重载铁路LTE系统容量分析

朔黄铁路LTE系统是全球第一个重载铁路LTE系统,在LTE基础上进行大量的研究和改造,并开发了应用业务系统.对该系统进行了介绍,并进行了系统容量分析,希望对以后重载铁路及高速铁路LTE系统的建设有一定的借鉴和指导意义.     

重载对铁路轨道结构破坏作用分析

重载铁路运输是国内外货物运输的方向,重载铁路由于大轴重、高密度组合列车的开行,对轨道结构的冲击力及破坏作用较大。根据国内外有关轨道力学、轮轨关系、重载轨道的研究成果,对重载铁路轨道结构的竖向、横向、纵向受力特点进行了全面分析,且根据朔黄铁路现场测试数据,就万吨列车与普通列车对轨道结构的受力影响进行了对比。对轨道结构各组成部件的相互作用力和重载运输对轨道结构破坏作用进行了重点论述,结合朔黄重载铁路工务设备养护维修的实践经验,提出了轨道结构各组成部分在加强与养护维修方面的建议与措施。     

朔黄铁路轨道质量分级管理标准研究

基于朔黄重载铁路不同区段的线路地域条件、捣固维修实际情况、轨道质量等因素,将线路分为Ⅰ级、Ⅱ级两个等级区段进行管理.基于国内外轨道质量分级标准的制定方法,分析了轨道质量发展各阶段的特点,提出了重载铁路质量评价标准分级方法,将两个等级区段线路的轨道质量评价指标分为捣固验收值、优先值和超限值三个管理值.结合轨道检测实测数据...     

5G-R无线通信系统承载重载铁路机车同步操控业务研究

基于对重载铁路机车同步操控业务的分析，首先提出5G-R承载机车同步操控业务的网络架构，以及核心网、无线接入网等冗余组网方式。其次从数据路由、会话和服务连续模式、IP地址分配等方面，研究机车同步操控业务在5G-R网络中的实现方式；其中数据路由可采用归属地路由方式，会话和服务连续模式建议采用SSC模式1，对于不同核心网架构给出3种IP地址分配实现方案。最后对既有重载铁路建设5G-R网络进行方案探讨，包括以大秦铁路为例，提出5G-R网络建设方案，以及机车同步操控系统地面设备和车载设备的改造方案；以朔黄线为例，提出与既有业务运用相适应的5G-R网络双网冗余组网且业务负荷分担方案。通过对5G-R系统承载重载铁路机车同步操控业务的网络架构、工程应用等研究和分析，为未来5G-R系统应用于重载铁路提供一些参考。     

路基基床动应力响应特征的数值模拟研究

以朔黄重载铁路为工程背景,运用ABAQUS软件建立车辆-轨道-路基相互作用有限元模型,分析重载列车运行下基床的动力响应特性,引入典型轨道谱分析轨道高低不平顺对基床动力响应的影响。结果表明:随着深度的增加,基床表面以下动应力横向分布由双峰型逐渐转变为单峰型;相邻车厢转向架通过时,基床表面处动应力存在明显的叠加效应;基床不同位置处动应力峰值基本随列车轴重的增加线性增大;既有重载铁路基床厚度设计标准(2.5m)尚难以适应运行轴重30t及以上重载列车;轨道高低不平顺使路基内动力响应加剧,不同位置处路基面动应力差异增大。根据三倍标准差原理,用正态分布函数估算重载列车和轨道高低不平顺共同作用下路基面处的最大动应力。研究结果可为重载铁路路基设计及既有线扩能改造提供参考。     

基于移动GIS的重载铁路工务设备智能巡检终端设计与应用

基于移动GIS(Geographic Information System)技术、卫星导航定位技术和移动通信技术,对重载铁路工务设备智能巡检终端架构进行了设计,开发了智能巡检移动应用端和平台应用端。结合朔黄铁路工务设备巡检作业需求,建立以作业票为驱动的标准化巡检流程,形成巡检作业闭环管理。使用智能巡检终端实时采集工务设备病害信息,实现工务设备检查数据在时间和空间上的自动关联、分类检索、多维分析等功能。在朔黄铁路线桥隧中试用表明,采用智能巡检终端能提高巡检作业效率和业务管理水平。     

首列智能驾驶重载列车开行

<正>2019年10月16日,我国首列智能驾驶重载列车正式在神朔铁路开行,首列车7033由108节车厢组成,整车长度1530m,装载煤炭超万吨。始发站是陕西神木北站,终到山西朔州的神池南站。神朔铁路是我国西煤东运的大通道,为国家I级电气化重载铁路。作为一条重载铁路,神朔线最小曲线半     

重载铁路钢桁梁健康监测系统设计及应用北大核心

从钢桁梁运营维护需求出发,结合重载铁路桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的健康监测系统实现多源数据的集成与管理。以朔黄重载铁路64 m双线钢桁梁为工程背景,对加速度、振幅、应力、挠度数据进行分析并基于1/3倍频程谱进行桥梁状态评估。结果表明,桥梁运营状态良好,钢桁架梁健康监测系统可为桥梁的后期运维提供决策依据。     

重载铁路站场咽喉道岔病害整治及加强措施

道岔是铁道线路三大薄弱环节之一,其病害形式多种多样。由于重载铁路具有运量大、车辆轴重大、行车密度高等特点,站场咽喉区道岔结构更是整条线路的薄弱环节,线路设备病害较为严重,其维修更换频率远高于普通线路相同型号的道岔。以朔黄重载铁路为例,结合神池南站站场咽喉区道岔设备勘察记录,详细描述道岔的几种典型病害,并对病害产生原因进行分析,最终提出相应的整治措施及养护维修建议。     

斜向旋喷桩加固重载铁路路基效果研究

以斜向旋喷桩加固朔黄重载铁路路基为工程背景,运用ABAQUS软件建立三维有限元模型,对比分析均布荷载作用下斜向旋喷桩加固路基前后路基内附加应力分布、路基面沉降的变化规律。研究结果表明:斜向旋喷桩加固路基后,在桩-土交界区域存在应力集中现象,尤其在桩底区域应力集中现象最明显。斜向旋喷桩加固后沿横截面方向不同位置处的附加应力值均较加固前降低,应力分布更加均匀,斜向旋喷桩具有明显的支撑加筋作用。斜向旋喷桩加固后,路基面各位置沉降值明显降低,斜向旋喷桩对降低静荷载作用下路基面的沉降具有积极作用。研究结果为进一步揭示斜向旋喷桩加固效果和朔黄重载铁路扩能改造工程提供参考。     

朔黄重载铁路水中桥墩服役性能试验研究

以朔黄重载铁路一水中桥墩为对象,分析在重载列车作用下的横桥向振幅,利用冲击振动试验法测试了横桥向自振频率,并依据规范初步判断桥墩整体健康状态,进而采用模型修正方法对桥墩的病害位置和程度进行了定量评估。评估结果表明:水中3个桥墩的墩身质量良好,流水局部冲刷造成的基础约束弱化是桥墩横向刚度偏弱的主要原因。     

重载铁路400 m小半径曲线线桥偏心整治效果及演化趋势预测

以朔黄重载铁路恢河特大桥为研究对象，分析重载铁路400 m小半径曲线地段线桥偏心超限问题并提出整治措施，进而研究线桥偏心整治效果和演化趋势。结果表明：整治后线桥偏心最大值由200 mm降低为70 mm，轨道、桥梁运营性能指标均显著改善；利用奇异谱分析理论建立恢河特大桥线桥偏心值演化趋势的预测模型，模型验证效果良好；线桥预测偏心发展规律与监测结果基本相同，两个月内线路中心线向曲线内侧发展2 mm左右，线桥偏心整治效果良好。