基于5G公网的高速铁路运营线路列车超视距应用系统试验方案研究

为加快推进列车超视距应用系统的开发进程，早日实现该系统的工程应用，提出基于5G公网的高速铁路运营线路列车超视距应用系统试验方案，在北京-张家口高速铁路（简称：京张高铁）开展了列车超视距应用系统的综合性整体试验。试验中全面测试了列车超视距应用系统各项功能及性能，重点验证基于5G公网的车地信息传输通道能够将铁路沿线高清监控视频与安全监测信息实时传输至运行列车上的车载监控终端，在平原地带、山区地带、隧道内、车站附近等不同线路条件下，实时视频、视频点播和危情提示等功能均达到预期效果，系统的稳定性较好。     

高速铁路列车超视距应用系统通信架构研究

为提高高速铁路突发险情应急处置的及时性，提出基于5G公网的超视距报警信息和实时视频快速传输上车的系统架构，开展列车超视距关键技术研究，并在京张高速铁路开展了基于5G公网的列车超视距应用技术试验。在此基础上，详细分析列车超视距技术在系统应用阶段存在的问题和难点，报警信息和实时视频快速上车与网络覆盖质量具有强耦合性，一方面用户对超视距危情报警信息的传输时效性提出了极高要求，另一方面当前高速铁路沿线的网络质量和覆盖范围不能满足全天候、全覆盖的车地传输需求。因此，设计2种系统通信架构，一种适用于5G-R专网建成之前，基于GSM-R网络和4G/5G公网的通信架构；另一种适用于5G-R专网建成后，基于5G-R专网的通信架构。2种架构可以满足现阶段和未来列车超视距信息快速传输上车的需求。     

高速铁路地震紧急处置系统的研究

研究适应我国高速铁路特点和地震活动性的地震预警与紧急处置,是高速铁路地震安全及震后恢复的需要,为此构建高速铁路地震紧急处置系统,结合系统的架构、紧急处置方案、紧急处置行车规则,详述了设计方案,同时阐述地震处置影响范围计算、数据实时接入、大数据处理、GIS服务等关键技术。系统开发完毕后进行了功能验证和现场测试,各项功能指标均满足高速铁路运行及安全防护需求,可有效防止、减少地震灾害对高速铁路列车运行的影响。     

高速铁路防灾安全监控系统测试技术研究

高速铁路防灾安全监控系统是保证铁路列车安全、高效运行的技术支撑手段和重要的基础装备之一,通过对高速铁路防灾安全监控系统大风监测、雨量监测、雪深监测、异物侵限监控、设备冗余、设备状态监测及辅助功能的动态测试,验证系统是否达到设计文件及相关技术文件的要求。根据测试结果,指导系统优化调整。     

高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互应用研究

高速铁路客运调度计划与列车席位管理关联紧密,为了解决目前客运系统与调度系统独立建设导致的信息交互不畅、岗位协同性较低等问题,保证运力资源与出行需求的精确匹配,提出高速铁路客运调度计划与席位管理自动交互方案。通过生产信息数字化管理、调度命令自动化执行模式研究及开行计划安全卡控等技术手段,设计包含计划下达、命令执行、席位自动调整、执行反馈在内的自动交互应用,实现调度业务域与客票业务域上下工序间的流程贯通、数据融合及专业协作,保证列车席位调整和列车开行计划调整的安全性和及时性,为适应高速铁路客运作业在市场竞争中不断提高服务质量和服务水平的发展要求提供支撑。     

高速铁路、客运专线防灾安全监控系统设计探讨

研究目的：提出“防灾安全监控系统”作为一种全新的、综合的自然灾害监控、预警系统,是确保高速铁路、客运专线列车高速、安全运行的重要技术手段之一。但是该系统目前还没有成熟的设计、应用实例,亟需系统整体解决方案。 研究方法：结合相关高速铁路、客运专线的工程情况,提出了具体的设计方案,详细分析并研究确定了防灾安全监控系统的构成、监测功能及系统设置等问题。 研究结论：提供了一套完整的防灾安全监控系统设计方案,为我国高速铁路、客运专线防灾安全监控系统的设计和建设提供了有益的借鉴和参考。     

高速铁路智能调度集中系统构想及关键技术

我国高速铁路调度集中系统已达到较高信息化和集成化水平，是高速铁路高效调度指挥、列车有序运行的关键支撑，但其智能化程度依然不高，存在列车运行计划调整效率较低、非正常情况下过度依赖人工操作、应急处置响应不够迅速、列车与调车作业协同困难等问题。针对高速铁路行车调度指挥现实需求，提出高速铁路智能调度集中系统构想，通过构建高速铁路行车信息大数据共享平台，实现车、机、工、电、辆等专业部门间信息共享和业务协同，可由计算机自动完成列车运行计划调整，实现列车运行图执行模拟与分析，以及列车和调车进路智能安全卡控；初步探讨基于物联网、大数据和云计算的信息共享及智能分析、列车运行计划的协调与优化、列车运行计划执行模拟与分析、不同等级列车共线运行条件下自恢复和自适应机制、基于可信动态感知的调度智能协同等关键技术，以期推动高速铁路调度集中系统的智能化发展。     

高速铁路宽带无线信道测量方法研究

高速铁路的发展要求与之配套的车地宽带无线通信系统得到相适应发展。一方面为乘客提供通信服务,除基本语音服务外,宽带数据业务的需求呈上升趋势;另一方面为保障列车安全运行,列车关键部件的大量实时状态信息需要及时传输到地面监控中心。因此,构建适应高铁环境的宽带无线接入系统势在必行。高铁无线信道模型是通信系统设计的基础,本文以高速铁路宽带无线接入为应用场景,分析高铁无线信道测量的特殊性,讨论经典信道测量方法和设备在高铁场景下的优缺点,研究了基于无线蜂窝的高铁宽带无线信道的测量方法。     

高速铁路列车站台间距检测系统

为了严格控制高速铁路列车与站台间距，确保高速列车安全运营与乘客安全，须要开发高速铁路列车站台间距检测系统。本文设计了移动测距滑台，使用纸板、木板、玻璃、漆面不锈钢等多种材料对巴鲁夫超声波传感器的精度和性能进行了测试，最大误差为0.47 mm，测试结果较理想，可作为高速铁路列车站台间距检测的主体传感器；设计了有线、无线两种整体检测方案，其中，有线方案采用分布式架构，便于系统扩容，可灵活扩展，统一管理各子系统；无线方案采用对等网状网组网，唤醒后的组网速度快，所有节点都是对等节点，节点扩展容量大，配置维护较简单。两种方案都具备历史记录、设备报警等功能，根据现场实际情况选择方案。     

高速铁路延续进路的设计分析

阐述设计延续进路的由来和利弊；根据动车组性能及列控系统对动车组列车保障运行安全的作用，分析高速铁路设计延续进路的调整优化方案及高速铁路取消延续进路的可行性。     

高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统设计与实现

列车追踪间隔与高速铁路列车运营密切相关,通过列车追踪间隔仿真系统能够检验列车牵引特性、线路条件等因素对列车追踪间隔时间的影响,对研究列车追踪间隔时间优化及列车技术作业方案设计提供有效的帮助。文章介绍了高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统的设计,使用列车间隔时间标准化计算方法,结合列车牵引计算、车站以及线路等数据,通过原型系统的开发,实现了列车运行曲线与列车追踪间隔时间的计算与仿真。具体介绍了系统结构,功能设计及数据结构,以一个实际数据为例对系统的功能以及技术可行性进行了验证。实验输出数据基本符合我国实际情况,该系统能够作为列车追踪间隔相关研究的可靠工具。     

高速铁路抗灾对策——话说高速铁路之十二

高速铁路由于列车高速度、高密度运行,对列车安全保障体系较普通铁路提出了更高的要求。安全保障措施不仅在各类设备的设计、制造、施工中予以考虑,还要对整个高速铁路大系统运营时可能受到的超越各类设备安全设计限度的各种自然灾害,实行安全监测,     

基于5G的高铁列车超视距行车辅助预警系统

针对高铁列车运行前方出现异物入侵、人员侵限、隧道落物、山体滑坡等突发危险情况时,司机如何提前实现险情预判并采取措施,设计开发了基于5G的高铁列车超视距行车辅助预警系统。通过高铁沿线部署的摄像头等智能感知设备采集视频信息,并通过光纤传回铁路局智能视频云平台及视频共享中心,进行险情智能识别;结合列车寻位进行关联计算后,通过5G网络将视频及报警信息传输至动车组司机室的车载显示终端,为司机提供超视距视频展示、前方险情报警及行车导引等功能。该系统已在广深港客运专线开展了现场试验,取得了良好效果,为高铁行车安全提供了新的技防手段。     

高速铁路资产管理系统动态数据接入研究

高速铁路资产管理系统，是实现高速铁路资产全生命周期管理的信息系统。在当前高速铁路委托运营管理模式下，系统中能够体现基础设备设施的检测和维修等的动态数据由现有的外部系统提供。分析外部系统现状，针对外部系统不同的数据量和网络部署，提出相应的接入方案，并解决外部动态数据与资产管理系统间的数据关联问题，研究相应的数据存储和检索技术。以京沪高速铁路的现状为例，介绍铁路工务生产管理系统接入的具体方案。     

高速铁路动车组列车办客股道智能化系统研究

高速动车组列车停站办客股道安排表是列车运行图的重要组成部分,在分析动车组列车停站办客股道安排表人工编制过程及输出功能的基础上,以列车运行图编制系统导出的列车调度指挥系统(TDCS)接口数据为基准,设计高速铁路动车组停站办客股道系统的架构和功能。该系统可实现动车组列车停站办客股道的智能预填报、纠错、数据统计、不同格式报表输出等功能,减少了数据的人工操作环节,提高了股道填报效率及准确率,并率先实现了动车组办客股道网上填记。     

秦沈客运专线松、软路基设计技术

在准高速、高速铁路的路基设计中 ,路基沉降控制和纵向刚度均匀性控制是设计者们急需解决的重大问题。它不仅是保证高速列车安全运行的最基础工程 ,而且也是关系列车能否以设计速度开通运行的关键工程。着重介绍秦沈客运专线软土及松软土路基设计中采用的设计理论及处理方法     

浅析高速综合检测列车高级修费用与摊销

高速铁路使用的综合检测列车是以高速动车组为载体,装备专用检测系统,对线路和轨道、牵引供电、通信信号等基础设施,轮轨和弓网接触状态及列车有关指标等进行高速动态检测.具有检测列车精确定位、在线数据集成、综合处理和分级评价等功能,是保证高速铁路基础设施正常运营的重要技术装备.此文根据高速综合检测列车的使用现状,对综合检测列车高级修费用进行分析.通过分析,提出在铁路工程建设期间摊销的高级修费用标准.     

新型轨道车辆网络控制系统设计与应用

列车网络控制系统是列车关键系统之一,通过协调列车各子系统工作从而保证列车各个部件正常有序的运行。列车网络控制系统在轨道车辆安全运行及检修维护方面起着重要作用,是列车的神经中枢系统,是列车安全可靠运行的技术保证。介绍了在重庆地铁10号线上设计并应用的新型列车网络控制系统,主要描述了网络拓扑结构、设备系统功能及基本原理、系统冗余设计、故障诊断功能、维护网络功能以及关键的控制技术等。     

基础设施检测数据分析处理中心

随着我国高速铁路的陆续开通和多列综合检测列车的投入运行,为保障高速铁路安全平稳高效运行并达到基础设施经济有效的养护维修目标,需要准确、全面、深入地处理检测数据,建立了地面检测数据分析处理中心。检测数据分析处理中心(简称中心)是基础设施运行状态全方位检查监控动态管理体系的重要组成部分(见图1)。     

高速铁路牵引计算与仿真系统研究

高速铁路的牵引计算与仿真对优化高速铁路线路设计、优化列车运行时间等方面具有重要意义。然而由于缺少高速铁路牵引计算规范和动车组数据资料保密未公开等原因,导致对高速铁路牵引计算仿真与系统的研究较少。采用动车组特性曲线CAD矢量化法和程序开发相结合,解决了高速铁路牵引计算力学数据的有效获取。基于多质点模型,建立了动车组牵引力、制动力、列车阻力的计算方法和公式。从牵引、惰行和制动三方面建立了动车组运动模型求解和运行过程计算算法。在此基础上,采用C#2010编程语言和Access数据库,开发了基于多质点模型的动车组牵引计算与仿真系统。实现了动车组数据和线路等数据的一体化管理;采用动车组编组等参数化设置,实现了不同参数下的高速铁路牵引计算与运行过程的完整仿真。