CBTC系统车载设备常见故障原因分析及解决方案

基于成都地铁1号线、2号线CBTC(基于通信的列车控制)系统故障数据统计,车载设备故障约占CBTC系统故障总数的75％.对2017年至2019年地铁1号线、2号线CBTC车载设备故障原因进行了分类统计,主要的故障原因为车地无线通信中断、车地无线通信链路异常、丢失信标、加速度计自锁.对以上故障原因进行了分析并提出了相应的解决方案.     

上海轨道交通2号线车站无线接入点信号强度分布问题研究

针对上海轨道交通2号线车站内易出现无线接入点(AP)信号故障的情况,选取该线路张江高科站和金科路站作为研究对象,对AP信号强度分布进行了分析,并找出产生通信故障的原因,并提出解决措施。采用专业软件建立车站模型,通过分析得到仿真数据和实测数据相吻合,验证了模型的正确性。利用模型仿真场强分布,分析了车站内AP信号随距离变化的分布特点。分析了AP在有车和无车时的信号强度变化情况以及两车站内AP信号强度分布的相似性。同时根据理论分析得到AP信号受干扰的原因,并从降低干扰源、切断干扰路径等方面提出一系列解决措施,以保障良好的通信质量。可为其他车站的AP信号强度分析和通信故障分析提供参考。     

基于OC-SVM算法的FSK通信设备异常检测研究

针对地铁FSK(频移键控)通信信道的监测数据正负样本量不平衡即故障样本量较少的问题,提出一种基于OC-SVM算法的异常检测方法。通过对FSK通信信道监测数据的处理分析,该算法能够识别出FSK通信设备的相对异常状态,有效助力FSK通信设备的运维从传统的故障修、计划修转变为智能化的状态修、按需修,提升FSK通信设备的可靠性,降低地铁运营成本。     

车载设备故障捕捉分析系统的设计

针对广州地铁2、8号线车载设备部分故障无法追溯故障时的现象和数据,缺乏故障监测手段,难以分析故障原因等情况,进行车载设备故障捕捉分析系统设计,实现信息实时采集、存储和分析,获取设备的实时状态。利用隔离技术获取设备数据,运用数理统计和大数据处理方法对这些数据进行解析,完成数据物理意义的表示。该系统已在广州地铁2号线2A027028车上应用,试用效果良好,对故障分析和排查有一定的帮助。     

基于无线通信的信号系统AP接入点改造方案

无线通信丢失导致列车发生紧急制动故障,一直是制约广州地铁4号线设备性能提升的瓶颈。为了避免设备的可靠性下降,通过对广州地铁4号线无线系统既有设备参数以及网络结构进行综合分析,制定了一种基于西门子无线通信的信号系统AP接入点改造方案。经测试验证,该方案能够解决4号线既有线AP硬件停产的隐患,以及工作性能不良的问题。     

RBC侧接口监测设备研究

目前,CTCS-3级列控系统车地通信链路监测主要针对通信侧的通道和车载ATP侧的GSM-R接口,而在地面RBC侧无相应监测手段,在发生无线通信超时故障时,无法及时从RBC侧进行故障分析.为此,提出在RBC侧增加PRI接口监测设备,并对其进行了系统设计和功能实现的研究.通过对车地通信数据的采集及链路监测,以及对RBC数据...     

轨道交通通信设备故障分析系统的设计与实现

针对目前轨道交通通信设备多样性、分布性等特性,需对通信设备进行统一管理与控制.提出轨道交通通信设备故障分析系统方案,讨论系统故障分析与管理功能的实现方式,达到统一监控轨道交通通信网状态变化和实现故障统一告警目的,以提高日常的运营管理效率.     

基于Labeled-LDA的列控车载设备故障特征提取与诊断方法研究

准确地诊断出列控车载设备的故障类型是保障列车安全运行的基础。针对车载设备故障诊断问题,根据北京动车段300T车载日志数据的特点,基于数据挖掘方法并结合现场技术人员的经验知识,构建车载设备的故障特征词库;在此基础上,改进了Labeled-LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型用于提取日志数据的语义特征。采用基于粒子群优化的支持向量机算法PSO-SVM对日志文本的故障进行分类,以降低故障样本数据分布不均衡对分类精度的影响,并与传统的支持向量机算法SVM,K最近邻算法KNN进行对比分析。实验结果表明,KNN、SVM、PSO-SVM三种算法的故障文本数据一级故障诊断准确率依次为79.4%,81.8%和90.9%,二级故障诊断准确率依次为74.6%,78.1%和81.3%,验证了PSO-SVM算法在车载设备故障诊断方面的有效性。该研究成果对列控车载设备日常维护具有一定的指导意义。     

地铁自动售检票设备测试用RS232通信数据监视装置设计

在地铁自动售检票设备测试过程中,需要通过监视设备间通信数据状态,判断设备间通信是否正常,快速定位故障设备。为此,研制RS232通信数据监视装置。RS232通信数据监视装置由接口设备、工控机和RS232线缆等组成。装置在查找地铁自动售检票设备故障过程中进行应用。经应用证明,装置能实时接收和显示设备间RS232通信数据,实现对RS232通信数据的监视功能。     

郑州地铁1号线车地通信问题分析

目前城市轨道交通信号系统主要采用基于无线通信的移动闭塞技术,相较于传统的固定闭塞,移动闭塞在保障行车安全的同时大幅提高了行车效率。随着轨道交通的迅速发展,客流及上线列车数量的增加,轨道交通对车地通信质量的要求也越来越高。郑州地铁1号线DCS系统采用WLAN技术,结合历史故障,调查分析AP空口利用率,对车地通信故障原因进行分析并提出建议。     

地铁联锁站数据监测系统设计研究

详细介绍了广州地铁2、8号线联锁站数据监测系统硬件架构的组成,着重阐述了轨道电路及转辙机的电参数测量方案、车地通信发送设备的实际列车识别报文解析方案、轨旁设备指示灯状态监测方案及现场操作员工作站的视频监测方案。该系统实现了信息的实时采集、存储和分析,可获取设备的实时状态;能利用隔离技术获取设备数据,并对这些数据使用数理统计和大数据处理方法进行解析,从而完成数据物理意义的表示。其对故障分析和排查有一定的帮助。该系统还具有良好的可扩展性,已在广州地铁2号线萧岗站试应用,试用效果良好。     

上海轨道交通某线的车地无线通信故障分析

对上海某轨道交通线路车地无线通信故障频发问题的历史日志数据进行统计分析后发现,车速、复杂环境和基站位置都会对通信产生影响,进而引起信噪比恶化,引发车地无线通信故障.从降低干扰源、加装信号放大模块及保护敏感源等3个方面,阐述了解决车地无线通信故障频发问题的措施及其可行性.从某线路的试用效果来看,在射频前端电路加装滤波器能显著降低车地无线通信的故障率.     

上海轨道交通某线的车地无线通信故障分析

对上海某轨道交通线路车地无线通信故障频发问题的历史日志数据进行统计分析后发现,车速、复杂环境和基站位置都会对通信产生影响,进而引起信噪比恶化,引发车地无线通信故障.从降低干扰源、加装信号放大模块及保护敏感源等3个方面,阐述了解决车地无线通信故障频发问题的措施及其可行性.从某线路的试用效果来看,在射频前端电路加装滤波器能显著降低车地无线通信的故障率.     

基于WNN算法的BTM故障诊断方法

高效、准确的故障定位技术是列车安全运行的重要保证。针对列车超速防护系统（ATP）车载设备故障分析存在复杂性高、依赖专家经验等问题,提出将小波神经网络（Wavelet Neural Network,WNN）算法应用于车载设备故障诊断的方法。针对车载设备中的应答器传输模块（Balise Transmission Module,BTM）,首先根据经常发生的故障类型,匹配ATP中相应的故障日志语句;然后建立网络结构,利用小波理论修正网络的权值与参数;最后结合WNN算法精准地分析和预测故障。选取BTM单元的100组故障数据作为样本进行仿真实验,并与BP神经网络、GA-BP神经网络以及SVM算法进行对比。实验结果表明：通过小波算法优化神经网络的测试样本平均绝对误差降低至6.917%,相关系数提高到97.402%,该算法在高速铁路列控车载设备故障分析方面有较高的准确性。     

基于窄带物联网的全电子联锁远程监测系统研究

伴随全电子联锁系统的推广应用,针对实时监测系统运行状态和及时有效进行设备维护的需求,结合全电子联锁系统执行单元特点并采用窄带物联网技术,从系统软硬件两方面研究设计了一种全电子联锁远程监测系统。在此基础上,通过对系统在交互通信时数据传输过程可能存在遭受窃取、伪造等安全风险的分析,提出系统通信数据的加密模型并优化了密钥更新算法。系统测试、通信数据加密模型及密钥更新算法验证结果表明,研究的全电子联锁远程监测系统能够实现实时监测全电子联锁系统设备并将设备状态或故障信息安全传输和显示于用户终端,提出的通信数据加密模型及密钥更新算法能够有效地保障通信数据的传输安全,系统设计能够满足铁路安全运营和维护的需要。     

沪宁高速铁路GSM-R网络接口监测综合分析子系统设计与实现

沪宁高速铁路是长江三角洲地区城际轨道交通网规划中的网络主轴之一,其设计速度为300 km/h,采用目前我国最先进的CTCS-3级列控系统(简称C3),C3列控数据利用GSM-R网络的无线通道进行车-地间的双向传输.为保证列车能在C3级别高速稳定地运行,并且当出现无线通信超时故障造成降级运行时,能快速地对故障进行分析和定位,因此对GSM-R网络各接口进行监测十分必要.接口监测系统是快速有效地进行无线通信超时故障分析和故障定位的监测分析工具,该系统首先采集GSM-R系统和C3间接口(lgsm-r,PRI)的数据及GSM-R网络内各接口的数据,并将采集到的数据解析存库,综合分析子系统再对各接口存储的数据进行统计汇总,生成无线通信超时故障分析所需的各种报表.     

轨道交通车载无线通信终端设计与实现

设计实现的轨道交通车载无线通信终端由多个无线模块组成,能够提供多种模式的无线通信通道和无线通信服务,包括5G/4G/3G无线通信服务,无线局域网(WLAN)连接服务、无线接入点(AP,Access Point)热点接入服务等。涉及的无线通信方式具有自适应控制策略和手动配置控制策略,能够最大程度地满足轨道交通运用需求和适应实际运行环境条件。该装置为实现轨道交通车地稳定数据交互、维护设备无线接入、总线通信介质管理等构建了重要的平台支撑。     

地铁信号维护支持系统方案分析

地铁信号维护支持系统利用计算机、网络和通信技术,对信号系统所有设备状态进行监测和报警,从而预防故障发生,提高了信号系统的维护管理水平。介绍了地铁信号维护支持系统的必要性,着重阐述了当前作为主流的地铁信号维护支持系统的三种方案,并进行了比较分析。     

基于WiMAX的地铁车地无线传输系统研究

针对地铁目前无线通信方式存在的缺陷,基于WiMAX数据通信速度快、容量大的优点,研究WiMAX技术在地铁车地无线传输中的应用。首先介绍WiMAX的关键技术并与其他常用技术比较,再对车地无线传输系统的需求进行分析,进而提出地铁车地无线传输系统的方案设计,并在广州地铁2号线对所设计的系统进行试验,测试结果表明该系统能够满足地铁列车安全监测数据的车地无线传输需要。     

城市轨道交通CBTC无线信号智能监测系统

城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统2.4 GHz频段为公用频段,存在大量外部干扰信号,影响列车正常运行。分析了影响CBTC系统车地无线通信的外部无线干扰信号的类型和外部无线信号环境的现状,介绍了CBTC无线信号智能监测系统设计方案和主要功能。该系统通过车载检测设备采集无线通信参数,对CBTC系统通信环境和外部干扰信号进行分析,后台数据处理中心采用智能分析算法进行故障源定位和预警。应用案例表明,该系统能对CBTC系统无线通信环境进行在线检测,在车地通信异常时,可以快速查找故障原因,有效提升CBTC系统的维护能力和排查干扰的能力。