高速铁路典型地形GSM-R系统电波传播特性的研究

对高速铁路典型地形GSM-R系统电波传播特点进行分析.对典型准平原和平原高架桥地形条件下的试验数据进行分析和计算,建立典型准平原和平原高架桥地形高速铁路GSM-R系统电波传播大尺度路径损耗模型和小尺度衰落模型,并对各模型进行分析和比较.     

高速铁路专用通信信道电波传播特性

依据射线跟踪法和帐篷定律,计算高速列车车厢内高速铁路专用通信信道电波传播的频率响应可知,电波在车厢内传播的路径损耗大于30 dB.实测车厢内电波传播的频率响应,对实测数据进行IFFT变换处理可知,在直达路径(LOS)和非直达路径(NLOS)条件下,电波传播的平均功率时延谱符合Saleh-Valenzuela(SV)模型,均方根时延扩展与传播距离的关系更适合选用幂函数描述.进一步对实测数据进行统计处理,得到SV模型关键参数,以及车厢内电波传播的小尺度衰落模型和路径损耗模型;车厢内电波传播的小尺度幅度衰落在LOS场景下服从对数正态分布,在NLOS场景下服从瑞利分布;车厢内电波传播环境指数LOS场景下为1.283,NLOS场景下为1.098.     

高速铁路CTCS-3级列控系统无线信道电波传播特性研究

提出了2种不同的、基于频谱仪的测试方法,用于实现在较宽的频率范围内对CTCS-3级列控系统无线通信信道中等尺度衰落及小尺度衰落特性的测量。通过对现场测试数据的分析,初步得到了高速列车无线信道电波传播中等尺度及小尺度衰落特性的相关结论。还提出了在实验室搭建仿真测试平台用于模拟地面高速移动信道的方法。     

高速铁路电波小尺度衰落特性分析

从电波小尺度衰落的形成和影响因素出发,研究现场试验中测试电波小尺度衰落的方法。根据列车无线通信系统参数确定小尺度衰落统计参数,并利用数理统计方法对测试数据进行分析,建立电波小尺度衰落数学模型。计算分析结果表明:衰落频度与速度成线性关系;衰落宽度与速度成反比关系;衰落深度随速度的增加而略有下降;衰落余量随电波频率的增加而增加。     

高速铁路GSM-R系统电波传播场景分类与路径损耗指数的求解

基于电波传播的机理,结合高速铁路电波传播的特点,对高速铁路电波传播衰落影响因素进行分析,对高速铁路电波传播场景进行划分.利用最小平方差估计算法,提出大尺度传播模型路径损耗指数n、均方差的数学求解方法.将联调联试取得的实测数据按照典型的传播场景划分整理,统计出各典型地形场景电波传播路径损耗指数n、均方差和接收电平初值.     

GSM-R系统中Hata模型的研究

介绍了GSM-R系统中常用的电波传播的模型Hata模型,对Hata模型的原理进行简要介绍和仿真。铁路环境的多样性要求对模型进行校正,给出了模型校正的原理。根据某铁路线路的实测数据,运用最小二乘法对模型进行校正。通过与实测数据的仿真对比,证实其预测准确度得到提高,为GSM-R系统中的无线电波传播建模和模型校正提供了理论依据。     

高速铁路场景大尺度传播模型与时频色散特性研究

随着高速铁路的快速发展,未来高速铁路无线通信系统要求同时支持列车控制、面向运行安全的在途检测数据传输以及旅客信息服务。无线信道是无线通信系统设计的基础,准确认知无线信道的传播特性是设计无线通信系统的前提条件。然而,现有高速铁路宽带信道传播特性的研究存在一定空白,无法为下一代高速铁路无线通信系统的设计提供足够参考。本文基于标准信道探测仪获取的测量数据,研究高速铁路信道的大尺度和小尺度衰落特性。统计路径损耗和阴影衰落参数,建立高速铁路典型场景的大尺度传播模型。根据提取的多径时延、多普勒和角度相关参数,探讨高架桥和U形槽场景的信道时间色散、频率色散以及空间色散特性。     

高速铁路GSM-R系统无线信道特性仿真

根据无线信道特性和高速铁路场景,建立高速铁路GSM-R系统无线信道小尺度衰落模型。从时域和频域2个方面,定量分析时延扩展、相干带宽、电平通过率和相干时间等无线信道参数。利用搭建的高速铁路GSM-R系统半实物仿真平台,对高速铁路GSM-R系统的性能进行仿真测试。计算机仿真和半实物仿真结果表明:列车运行速度的提高会造成通信质量不同程度的下降;列车运行速度为350 km.h-1时的下行链路通信质量与80 km.h-1时相比有一定程度的下降,但可以满足GSM-R系统的要求,通信质量是有保障的;列车运行速度达到500 km.h-1后,通信质量发生明显的恶化;优化接收机设计是解决通信质量恶化问题的关键。     

CBTC移动无线信道的建模和仿真

在分析基于通信的列车控制(CBTC)移动无线信道衰落特性的基础上,建立包含短期衰落和长期衰落情况的信道数学模型和仿真模型,针对不同传播条件和接收机移动速度进行仿真,并分析仿真结果.     

450MHz频段电波传播路径损耗模型的研究

高速铁路450MHz频段的无线覆盖是系统设计和建设的重点和难点。通过对电波大尺度传播模型的理论分析,结合我国高速铁路穿越复杂地形的实际特点,利用最小平方差估计法对高速铁路典型地形条件下450MHz频段电波传播进行建模。基于某客运专线试验段测试数据,分别对平原、路堑、桥梁、车站及丘陵等典型地形条件下的路径损耗指数n、标准差σ和相关系数γ进行统计,求解出上述五种地形条件下的电波传播模型,并对模型中参数的差异进行分析,最终建立高速铁路完整电波传播模型。     

如何避免GSM-R无线通信系统对机场电磁干扰

以拟建合湛高速铁路经过遂溪机场的线路方案为例,对Longley-Rice不规则地形信道模型进行了简要介绍,仿真分析了该模型在不同传输距离和置信区间下信号的衰落情况。现场实测数据验证了Longley-Rice信道模型的准确性和合理性。结合仿真和实测结果,提出了GSM-R无线覆盖的解决方案,并且为铁路选线方案的优化提供了技术支撑。     

高速列车通过隧道时诱发车厢内压力波动的数值分析

在假定列车车体为均匀多孔车体的基础上,根据一维可压缩非定常不等熵流动理论与广义黎曼特征线法,研制了高速列车通过隧道过程中诱发车厢内外空气瞬变压力耦合的计算方法和计算程序。其中,基于热力学第一定律的“充排法”建立了车厢内压力波动的计算方法,并成功地将该方法推广应用于隧道内会车条件下车厢内压力的计算分析中。通过与国外试验数据的验证表明了本文计算方法与程序的正确性,为准确合理地计算高速列车通过隧道时诱发车厢内瞬变压力提供了可靠的分析工具。     

BIM技术在山区峡谷大型铁路桥梁施工中的应用

针对山岭地形大型铁路工程施工组织精细化需求,利用BIM技术对大瑞铁路怒江特大桥在施工阶段的应用进行研究。明确了与BIM应用点相对应的模型标准,选择不同的BIM软件组合构建了地形、主体结构和临时设施模型库;采用BIM+GIS实现施工总平面图精细化布置,充分利用Delmia参数化优势对主拱圈总体施工方案和各专项方案进行优选,对重点工艺实现可视化交底;应用人机交互模拟、BIM+CAE、BIM+3D激光扫描技术进行安全质量管理。有效提升了项目的技术管理水平,并形成可复制推广的桥梁BIM技术应用解决方案。     

中低速磁浮列车U形电磁铁的电磁力特性分析

由于中低速磁浮列车车体携带较重的初级线圈,影响了列车载客能力和牵引动力,为了提高中低速磁浮车的运载能力,必须提高U形磁铁的悬浮和导向能力。以国内已经开通运营的2条中低速磁浮试验线中U形电磁铁基本结构参数为例,建立U形电磁铁的3D有限元仿真,根据电磁力仿真结果,分析得到影响电磁力特性的主要结构参数为铁芯长度、磁极宽度、线圈厚度和励磁电流等,根据仿真计算结果,总结上述参数对电磁力特性的基本规律。根据主要结构参数的作用规律,更新了原来参数设计值,仿真结果验证了上述规律的正确性和新参数值的合理性。     

牵引逆变器仿真及其电磁干扰机理分析

本文在Simulink平台上搭建了牵引逆变器的仿真模型,模拟了牵引逆变器的工作过程,针对牵引逆变器中主要的电磁干扰来源进行了仿真,得到逆变器输出谐波幅值及其THD.在模型中加入死区时间、对地寄生电容等实际因素,得到其对于逆变器EMC的影响,分析比较输出波形中谐波的畸变率、频谱变化,提供电磁兼容滤波的依据.     

高速铁路钢箱拱桥动力特性及模型简化研究——以南广高铁西江特大桥为例

为了提高该钢拱桥动力特性的数值模拟精度和效率,针对目前复杂变截面结构普遍处理方法的弊端,自主编写开发出一款截面特性精确求解程序。以肇庆西江特大钢拱桥为工程背景,结合ANSYS软件分析研究该钢拱桥全桥模型和两种桥面系简化模型的自振特性,对该桥在地震波作用下的结构响应进行分析。研究结果表明:(1)采用提出的方法建立的模型的自振特性更接近实测值;(2)提出的模型简化理论在提高效率的同时可以保证分析精度;(3)全桥结构在三向埃尔森特罗地震波作用下除桥面跨中位置外没有发生较大位移变形。     

列车运行仿真中地形视景的生成

地形实景模型的生成对于提高视景仿真的周边场景真实度具有重要影响.其关键技术包含获高程数据,建立三角化地形模型和地形贴图等.本文利用Multigen Creator作为处理平台,以上海磁悬浮铁路作为仿真对象,对建立线路周边地形模型的各个环节进行详细的对比,提出优化方案,较好地提升了线路周边地形模型的精度和仿真度.     

Research on the thrust output of a long primary double-sided linear induction motorEI北大核心

Research purposes: Based on Maxwell equations and T-type equivalent circuit of linear induction motor, we analyze the electromagnetic thrust output of a double-sided linear induction motor in the case of edge effect, and use the finite element method and simulation to test the effectiveness of the theoretical calculation. We further derivate the mathematical expressions of a double-sided linear induction motor, build the simulation model by parameter design, and experimentally analyze the slip frequency control thrust output in conditions of different operating. Through analysis of the output characteristics of the electromagnetic force, optimal control of constant current slip frequency is achieved. Research conclusions: (1) We calculate various mechanical properties of a bilateral linear induction motor through its mathematical model and equivalent circuit, and derive the corrected coefficients of the horizontal and vertical edge effect. When the motor runs at a high speed, the edge effect has little influence on the output of the electromagnetic force. (2) We use the finite element computer software to establish the simulation model of a bilateral linear induction motor, and compare the theoretical calculation and simulation data: the simulation results are consistent with theoretical calculation, thus ensuring the validity of the mathematical model. (3) We simulate and analyze the influence of slip frequency, speed, suspension air gap, and length of the mover on electromagnetic force. At different speeds, properly adjusting the slip frequency can increase the output of electromagnetic force. For low speed, the optimal slip frequency is near 2 Hz; for high speed, the optimal slip frequency is between 4.0 Hz and 6.0 Hz. When satisfying the motor's rated condition, the optimal control of electromagnetic force is achieved. (4) The research result of double-sided linear induction motor can provide important implications for the electromagnetic launch system of an aircraft carrier.