城市轨道交通通信和定位合一的列车控制系统车地传输技术研究

阐明无线通信和无线定位一体化可更好地满足下一代列车控制系统需要的发展趋势。针对未来基于通信的列车控制(CBTC)系统对车地无线通信系统的要求,提出了车地无线通信和列车无线定位的技术条件,比较分析了当前主流的无线通信技术和手段,给出了相应的技术解决方案。对典型场景的列车无线测距定位的仿真结果表明,基于线性调频扩频(CSS)的无线通信技术可满足城市轨道交通列车控制和列车自主无线定位的需要。     

浅谈广州地铁3号线列车定位技术

从移动闭塞的功能出发,阐述了广州地铁3号线ATC系统的列车定位技术。3号线信号系统以交叉感应环线为车-地通信介质,列车定位方面采用交叉感应环线进行粗略定位,采用车载测速发电机进行精确定位,同时还采用接近传感器进行站台辅助定位。此外还对定位技术中的抗干扰屏蔽、轮径补偿和空转及打滑监测等作了阐述。     

城市轨道交通车-车通信系统融合设计

文章以青岛地铁6号线工程为例,通过对基于车-车通信的TACS系统展开研究,对列车控制系统方案进行简化统一,优化调整系统架构及功能分配,形成列车自主运行系统实施方案。该系统保持以列车为核心,基于车-车通信实现列车主动进路与自主防护功能;在系统降级情况下,由OC实现非通信列车追踪、行车资源回收以及进路安全防护等系统降级功能,这种功能分配可提高系统可用性,方案合理可行。     

地铁信号系统中车-地无线通信技术研究

信号系统中关键的车-地通信技术无线局域网,近年来已衍生出了多种通信方式。主要从无线技术标准和安全性出发,详细介绍了无线电台、裂缝波导管和漏缆3种基于开放空间的无线车-地通信方式的特性以及安装,并对这3种车-地通信方式进行了简单的技术比较,最终推荐出较适合于工程实际的车-地通信方式。     

地铁信号系统WLAN与LTE车-地无线通信方案对比分析

地铁CBTC信号系统车-地无线通信方案有WLAN和LTE 2种.本文针对这2种不同的车-地通信方案,从无线系统架构、无线设备分布、数据吞吐量、支持的最高列车速度、无线传输性能、抗干扰性能、无线系统的复杂程度等方面进行对比分析,对新建地铁线路及既有采用WLAN方案的线路延伸线的车-地无线通信方案进行选择,具有一定的指导意义.     

基于车-车通信的CBTC系统方案研究

基于通信的列车控制(CBTC)系统已在城市轨道交通中得到广泛使用,并在工程实践中展现出较大的优势,但其具体实现方案仍是现阶段研究的一个重要方面。提出了一种基于车-车通信的新型CBTC系统,给出了系统构架和功能原理,并就相邻列车通信和全网列车通信两种实现方案进行了讨论。分析了该新型CBTC系统的核心——车载控制器的具体功能,对基于车-车通信的CBTC系统在实际应用中面临的问题及其解决方案进行了探讨。     

真空管道高速飞行列车综合承载业务需求分析

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式全天候超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,安全类数据(包括列车运行控制、牵引控制、在途监测等数据)需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,列车上用户的移动性多媒体服务需求也在不断增长,这类非安全类数据需要满足"大容量高移动"的传输要求。基于现有轨道交通车地通信系统综合承载业务需求,结合高速飞行列车的特点,分析高速飞行列车车地通信综合承载业务需求,从而为高速飞行列车的宽带接入提供先验知识。     

漏泄波导通信在地铁列车控制系统中的应用

介绍了漏泄波导通信的原理、工作方式,给出了漏泄波导数据无线传输方式和基于漏泄波导通信的地铁列车控制系统的结构。该无线通信的列车控制系统在减少地面设备的基础上解决了地-车双向大容量信息传输及其安全性,从而缩短了列车运行间隔和列车的安全制动距离,可以大幅度地提高地铁系统的运营能力,降低运营成本。     

既有线临时限速及进路信息无线传输系统

提出一种采用无线传输方式在既有线车地之间传输临时限速和列车进路信息的通信系统。既有线临时限速及进路信息无线传输系统由地面车站控制中心（SCC）和车载控制机（OBE）构成,可进行数据采集、数据传输、列车定位、数据更新与执行、管理与监督,能够解决地面对多目标车载移动体之间的实时数据更新问题,确保,届时限速的可靠执行;同时能够为司机和车载设备提供进路信息。     

TD-LTE技术在城轨信号系统车-地通信中的应用分析

城市轨道交通信号系统中的车-地无线通信是基于通信的列车控制(CBTC)系统的关键技术之一,传输涉及行车安全的重要数据信息。而针对目前被CBTC信号系统广泛应用的WLAN技术存在的干扰风险、不适应高速移动环境等实际情况,TD-LTE(分时长期演进)技术的崛起及发展为车-地无线通信提供了新的思路。分析WLAN技术和TDLTE技术的应用现状,着重阐述TD-LTE技术应用于城市轨道交通信号系统的可行性,并对基于TD-LTE技术承载多业务传输平台的车-地通信方案进行了详细分析。     

基于车-车通信的全自动运行信号系统研究

分析我国城市轨道交通信号系统的发展现状,介绍传统的基于通信的列车控制(CBTC)系统存在的问题.介绍基于车-车通信的全自动运行系统,通过建立列车之间通信与协作,实现列车自主运行控制,具有架构简洁、地面轨旁依赖小、列车主动进路、列车自主防护等技术特点.对其系统架构、系统原理、关键技术及系统特点进行研究和分析,该系统对传统...     

CBTC系统列车追踪运行浅析

CBTC系统是一种利用高精度的、不依赖于轨道电路的列车定位技术,实现连续式的、大容量的双向车、地数据通信.本文简要分析了基于通信的列车运行控制系统中不同等级列车的追踪运行方式,有助于进一步从系统运用的角度理解CBTC系统.     

下一代城轨列车控制系统技术方案

从通信链路的高可靠性、信息交互延时大幅缩短、多手段预警防护保证行车安全以及结构简单、成本低廉等方面论述基于车-车通信的信号控制系统特点;从列车数据流程、列车追踪控制原理和道岔控制原理等方面分析车-车通信信号控制系统并提出基本方案,表明基于车-车通信技术的轨道交通信号控制系统的优越性及应用前景。     

旧金山海湾地区轨道交通信号改造及其启示

介绍了旧金山轨道交通信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)技术进行以实现联通联运为目标的改造。提出了国内城市轨道交通用CBTC技术实现联通联运的设想。在CBTC系统中,为了实现列车定位和安全控制,将通信设备和网络技术应用于一个无线平台中,在列车、轨旁和控制站分别安装扩频无线电台,形成一个同步的分时网络, 能够实现控制信息的可靠传输。采用CBTC技术,不仅可实现新建线路的联通联运,还可对旧线信号系统进行改造,克服因信号制式不同而不能实现联通联运的缺陷。     

CBTC列车安全定位中通信中断时间的研究

通信中断的存在会对目前城市轨道交通的CBTC列车安全定位产生影响,进而影响列车安全间隔距离。CBTC车地通信系统大多采用无线局域网技术。越区切换中断是导致通信中断的主要原因,根据IEEE 802.11协议的越区切换流程,本文推导出越区切换中断时间与列车速度的关系表达式,在此基础上根据安全定位的实现方法和移动闭塞系统中列车安全间隔距离的计算方法,推导出通信中断时间与影响安全定位的因素之一——估计的运行距离及列车运行安全间隔之间的关系表达式。建立两列列车追踪运行模型,仿真不同通信中断时间下两列车的追踪间隔距离。采用此关系表达式进行理论计算的结果与仿真结果验证了通信中断时间与估计的运行距离及列车运行安全间隔的关系表达式是合理的。     

空天车地一体化技术在列车群车联网中的应用框架研究

通过研究物联网技术、车联网技术及空天车地一体化网络的理论和应用现状,分析列车群车联网系统构建需求,搭建基于空天车地一体化列车群车联网系统总体框架;分别建立艇载、机载、车载、区域监测和地面中心监测节点和网关,阐述系统的通信结构;提出基于空天车地一体化的列车群车联网系统物理架构设计及信息传输等关键问题。为进一步研究服务于列车群监测和通信的空天车地一体化网络的理论和应用研究起到指导和启发作用。     

上海轨道交通11号线基于通信的列车控制系统车-地通信故障分析

基于通信的列车控制(CBTC)系统采用独立于轨道的车-地双向通信设备,与列车的精确定位技术相结合,实现移动闭塞的功能。分析了上海轨道交通11号线使用CBTC系统运营以来,车-地通信设备发生的主要故障状态及故障查找方式,介绍了具体的故障处理方法和预防措施,从预防性维护的角度对网络管理系统提出了一个分析软件的需求。     

城市轨道交通列车碰撞防护系统设计与研究

城市轨道交通作为一个复杂系统,由基于车-地双向通信的列车运行自动控制系统来保证运营安全。为了弥补普遍应用的列车控制系统过度依赖地面控制中心和车-地通道的不足,提出一种新型的城市轨道交通碰撞防护系统(CASUMT),该系统叠加于既有列车运行控制系统之上,基于"车-车通信"技术实现列车碰撞防护。设计列车碰撞防护系统总体结构和工作原理,并详细研究系统的关键技术;通过合理简化,并对系统的可靠性与安全性进行建模分析对比,研究结果表明:增加碰撞防护系统的城市轨道交通列车运行控制系统可有效提高运营效率,保障运营安全。     

铁路避撞系统RCAS的关键问题研究

基于车-车通信的铁路避撞系统RCAS(Railway Collision Avoidance System)使列车能周期地获取邻近区域的运行状况信息,若有潜在的碰撞危险则向司机发出警告并给出建议,从而避免碰撞事故的发生。此系统独立于传统运营机制下的安全设备,可提高列车运行的安全性,且具有提高效率的潜能,可缩短相邻列车的追踪间隔。本文详细论述RCAS的体系结构、定位算法、通信机制及碰撞检测机制,并根据目前研究现状展望将来的研究方向,以期对我国铁路发展提供参考。     

高速铁路列控系统列车位置在线估计算法研究

针对高速铁路列控系统的列车定位误差问题,首先分析不同型号ATP车载设备通过应答器的绝对定位信息进行距离误差校正的数据,验证列车定位相对误差的正态分布特性;其次提出列车的相对测距近似模型,并以最小二乘法进行在线参数辨识;最后建立列车位置更新的离散线性模型,以定位相对误差的噪声特性和最小二乘的相对测距近似模型为基础,利用多层降噪自动编码网络辅助的卡尔曼滤波算法直接对列车的相对位置在线估计从而得到绝对定位信息。利用ATP车载设备与高速动车组接口型式试验的现场数据进行仿真分析,仿真实验与实际误差校正的对比结果表明,文章提出的方法可以有效降低高速列车行走过程中的定位误差,对应均方根误差统计,整体改善程度至少达到34.39%。