基于车地和车车通信列车运行自动控制系统分析研究

目前,5G 通信、大数据、云平台、无人驾驶等新技术不断在国内地铁运营中的广泛应用,有效推动基于车地通信的传统 CBTC 全自动运行技术转型升级,使地铁全自动运行技术朝着基于车车通信的全自动自主运行方向发展。文章对基于车车通信的列车运行自动控制系统进行详细分析,并与传统基于车地通信的列车运行控制系统进行深入对比研究,对提高地铁全自动运行系统的安全性和智能化水平、降低建设和运营成本、实现智慧地铁运营可持续发展有着重要意义。     

城市轨道交通列车运行状态信息传输方案研究

对于常规有人驾驶城市轨道交通线路,利用车辆系统、通信系统、乘客信息系统、综合监控系统已有的功能和配置,提出一种通过车地无线通信将列车运行状态及故障信息实时传输至地面车辆维护终端的技术方案,使常规有人驾驶线路具备与全自动运行线路类似的车地互联功能.     

基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统

为保证城市轨道交通运营安全,迫切需要整合车地无线通信生产业务的承载需求,建立基于城市轨道交通专用无线频段的车地通信系统。利用我国自主知识产权的TD-LTE(time division long term evolution,分时长期演进)技术,设计出基于LTE(long term evolution,长期演进)的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),在北京的国家铁道实验中心环形道进行全球第1个LTE-M系统的试验段测试。整个测试过程完全复制列车的实际运行场景,包括真实的车辆、设备以及高架、隧道等实际通信场景。大量的测试结果表明,所设计的LTE-M系统抗干扰能力强、综合承载能力强、频谱利用率高,能够满足轨道交通业务需求。LTEM系统用于承载轨道交通综合业务,在保障CBTC(基于通信的列车控制)业务高可靠传输的同时,能够为CCTV(车辆视频监控)和PIS(乘客信息系统)等业务提供有效的传输通道。     

城市轨道交通全自动运行模式下的车地无线综合通信网络方案分析

针对城市轨道交通全自动运行模式下的车地无线通信需求,对LTE(长期演进)技术的承载能力和频率规划方案进行了分析,发现LTE技术传输带宽受限,需要建立备用的无线通信传输通道。提出了一种适用于城市轨道交通全自动运行线路的LTE+WLAN(无线局域网)的综合车地无线通信网络方案,利用LTE A/B双网系统设备进行车地无线通信安全类和非安全类业务的综合承载。WLAN作为TCMS(列车监控管理系统)、车载CCTV(闭路电视)、车载PIS(乘客信息系统)的备用传输通道,可满足车地无线通信业务的带宽需求和可靠性需求,并保障城市轨道交通安全运营。     

LTE技术在城市轨道交通车地通信中的应用

分析无线局域网作为城市轨道交通车地传输系统存在的一些重要问题;介绍LTE的技术特点,提出将LTE应用到城市轨道交通车地无线通信系统是很有必要的;针对城市轨道交通车地无线通信的综合承载需求,设计基于LTE的城市轨道交通车地通信传输系统,并给出相应的LTE网络架构和测试方案,为城市轨道交通进行车地信息综合承载提供较为全面的视角和参考。     

全自动运行模式下车载通信设备自检方案研究

在全自动运行模式下,车载通信设备为列车全自动运行提供车地无线通信、车载录像及乘客紧急对讲功能,是列车安全运行的关键设备。文章以深圳地铁首条全自动运行线路20号线的实际场景为例,介绍车载通信设备的系统结构及功能;根据全自动运行实际场景,描述车载通信设备的自检方案和列车唤醒时IPH、车载TAU、LTE车载台的自检项,为实现车载通信设备与全自动运行系统的集成提供参考。     

基于EUHT技术的首都机场线车地通信综合承载方案研究

针对城市轨道交通车地通信业务需求,依托首都机场线EUHT综合承载研发试验线工程,提出基于超高速无线通信(EUHT)技术的城市轨道交通车地通信综合承载方案,并简述测试结果,可供EUHT相关工程项目参考。     

基于LTE技术的城市轨道交通车地通信综合承载环形道试验方案

针对城市轨道交通车地通信业务进行分析,提出基于LTE技术的城市轨道交通车地通信综合承载方案,希望对LTE技术在城市轨道交通的应用有一定的借鉴意义。     

基于城轨云的全自动运行系统设计与实践

随着城轨云信息化技术和全自动运行技术的发展,全自动运行系统承载于云平台已成为城市轨道交通的发展趋势.太原轨道交通2号线是国内首条基于城轨云的全自动运行线路.重点介绍了太原轨道交通2号线全自动运行系统的5大专业(通信、信号、综合监控、站台门、车辆)基于城轨云平台的系统设计方案.     

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点.归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案.基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁.提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题.     

5G通信系统在城市轨道交通车地通信中的应用分析

中国国内5G系统已经开始商用,第一个5G系统演进版本的标准化已经完成。首先基于目前普遍采用的LTE-M介绍了城市轨道交通车地通信系统的概况和需求,分析了5G通信系统的关键技术及在城市轨道交通车地通信环境中的适用性,最后讨论提出了未来5G通信系统在城市轨道交通车地通信系统中的一些设计思路和方案,指出LTE-M加5G的NR-U是未来城市轨道交通车地通信建设的可行方案。随着车地通信业务的发展,5G系统将可能应用于未来的城市轨道交通车地通信中并发挥重要的作用。     

TD-LTE在有轨电车工程中的应用研究

对比LTE与WLAN在通信频率、覆盖范围以及抗干扰等方面的技术特点,阐述LTE在有轨电车车地无线通信应用的合理性,指出LTE在有轨电车发展中具有广泛应用的可行性;通过分析有轨电车的运营调度、售检票、乘客信息、广播、视频监控、列车状态监测等综合业务需求,给出有轨电车各业务的带宽需求和性能需求,并根据不同的业务需求分配合理的上下行设计能力。以武汉有轨电车车都T1线为例,全线采用LTE宽带无线集群通信系统网络进行无线信号覆盖,实现车地无线语音通信、数据传输及控制中心的录音功能。采用专用测试软件模拟业务数据测试系统带宽和丢包率,测试结果以及项目试运行的效果表明,采用LTE车地无线通信系统在稳定性、安全性、抗干扰性等方面表现突出,指标满足多样化业务承载和系统高可靠性要求,系统运行流畅,为未来有轨电车的通信发展提供参考依据。     

城市轨道交通全自动运行条件下综合监控系统方案研究

从城市轨道交通综合监控系统及其运营模式的匹配发展历程出发,介绍了全自动运行条件下综合监控系统与各种运营场景的关系,提出了全自动运行条件下综合监控系统的设置原则,分析了调度员的设置方案,给出了综合监控系统与包括信号系统在内的各机电系统的接口方案、基于车载监控信息的车地无线传输方案及系统的安全策略等,对云平台与全自动运行条件下综合监控系统的适应性进行了分析.     

小带宽下LTE-M系统承载CBTC业务能力分析

业内对1.4 MHz和3 MHz等小频谱带宽承载CBTC(基于通信的列车控制)业务能力的研究报道不多。为了研究城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)在小带宽下的业务承载能力,设计了基于LTE(长期演进)技术的LTE-M系统,并在青岛地铁2号线进行实地测试。测试结果表明:在满足丢包率、时延等要求的条件下,车地无线通信系统在1.4 MHz和3 MHz带宽下可分别承载3路和6路CBTC业务。     

城市轨道交通长期演进(LTE)综合承载系统的可靠性设计

分析了城市轨道交通车地无线通信的可靠性要求。从网络覆盖和传输链路两方面详细阐述了LTE(长期演进)综合承载系统车地无线通信的可靠性设计。以宁波轨道交通1号线某区间为对象进行试验,测试了场强、信噪比及丢包率等指标。测试结果显示,LTE综合承载系统满足规范要求,可靠性高,可用于城市轨道交通的车地无线通信综合承载。     

地铁PIS车地无线技术方案研究

车地无线技术方案会直接影响地铁PIS的最终运行效果。随着国内城市地铁线路的不断建设以及技术的不断发展进步,对于PIS中车地无线技术方案的选择成为地铁通信系统从业人员关注的重点。本文着重介绍了当前国内地铁PIS中的车地无线技术方案,并针对PIS当前及未来业务需求、应用现状及技术原理进行分析,提出了适合于PIS业务需求的技术方案。     

轨道交通车地通信TD-LTE综合业务承载研究

为研究采用TD-LTE技术进行轨道交通综合业务承载的可行性,分析车地通信业务的承载需求和TD-LTE的技术特点,提出一种适用于轨道交通综合业务承载的TD-LTE车地无线技术方案,并在郑州市轨道交通1号线一期工程上进行测试验证,结果表明,TD-LTE技术可以满足轨道交通综合业务承载的需要。     

全自动运行系统联动场景及联动功能设计研究

全自动运行系统联动是全自动运行线路运行的核心,联动功能设计是决定全自动运行系统是否成功的关键。对全自动运行线路的设计思路和前提条件、核心专业的网络架构及车地无线传输等内容进行了梳理,对关键和典型的联动场景及联动功能进行分析,对全自动运行系统的联动功能设计进行了优化,形成了适用于工程建设的全自动运行系统联动功能设计文件。     

南京地铁宁高线LTE系统综合业务承载方案

宁高城际禄高段为南京地铁首条采用LTE系统实现车地无线通信系统的线路,也是全国首条在120 km/h高速下采用该技术综合承载信号CBTC、PIS、车载CCTV、车辆状态信息等业务的线路。分析宁高城际禄高段LTE车地无线通信系统综合业务承载技术方案,对LTE综合承载业务、无线资源配置情况及宁高线LTE系统网络架构进行论述;并从系统网络优化、区段运行、干扰风险、网络单点可靠性及综合承载网络性能5个方面对应用方案进行测试,有效验证LTE综合业务承载的合理性与适用性。宁高城际禄高段所积累的经验可供同类工程参考借鉴。     

城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M)性能测试与分析

在城市轨道交通系统中,各子系统车地通信模块是完全独立的。独立建网造成城市轨道交通沿线缆线密集,结构复杂,对珍贵的频率资源也造成了极大的浪费。目前车地无线普遍采用基于IEEE 802.11的WLAN(无线局域网)技术,该技术存在频点干扰严重、高速性能瓶颈等重要缺陷。为了解决这些问题,将LTE(长期演进)应用到城市轨道交通的车地无线通信系统是很有必要的。设计了基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),并在武汉地铁进行了LTE-M系统的性能测试。测试结果表明:LTEM系统具有系统稳定、综合承载能力强的特点,不仅能满足CBTC(基于通信的列车自动控制)系统传输要求,同时还具有为PIS(乘客信息系统)和CCTV(闭路电视监控)系统提供良好通道的能力。