基于以太网的城轨列车网络系统设计

针对当前城轨列车中大数据量信息传输、智能诊断、旅客娱乐信息服务一体化的多服务高性能综合业务需求,文中设计了一种基于以太网总线的列车网络系统。通过阐述基于梯形拓扑的列车网络结构以及组网交换机中环协议和VLAN的配置方法,实现了网络系统、PIS系统、火警系统和维护网的多网融合列车网络设计,并进一步研究基于TRDP的通信接口在新一代智能化列车网络系统中的实际应用,验证了列车网络系统的数据传输和控制功能。     

都市圈市域快线多网融合列控系统

随着都市圈经济发展成熟，市域快线已逐渐成为构建都市圈轨道交通的重要制式之一。为进一步优化都市圈轨道交通运营管理、科学配置资源、节约通勤时间，研究不同制式列控系统之间贯通运营势在必行。通过分析当前国内外轨道交通融合发展现状，对比国内干线铁路CTCS(中国列车控制系统)列控系统与城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)列控系统在系统架构、功能逻辑、信息流向等方面的技术差异性，结合多网融合列控系统设计需求，提出适用于市域快线的多网融合列控系统。     

新型弓网相互作用检测试验台

提供不间断电源是列车高速运行的必要条件。德国铁路技术研究中心下属的FTZ72部门主要负责接触导线与列车之间电力传输保障的研究。要确保在所有工作条件下获得良好的弓网接触，必须对受电弓进行调整和优化。     

旅客列车移动音视频信息管理系统研究与应用

旅客列车移动音视频信息管理系统采用H.264编解码技术、负载均衡网元技术、高效网管、摆渡网关穿越网闸、分布存储与录像水印技术,针对高速运行的旅客列车音视频传输的特殊需求而研发多码流技术、多信道绑定、3G到2G自适应技术,灵活地进行点对点或点对多站点音视频传输,通过网络设置组成多级传输系统,实现生产指挥中心对高速运行列车内部状况的音视频监控。     

市域铁路多网融合解决方案

市域铁路各无线传输系统独立建设,分别运营维护,增加了前期建设投资和后期运维成本。通过分析市域铁路各业务承载需求,比选当前主流无线通信技术,提出基于TD-LTE技术的综合承载信号CBTC(基于通信的列车自动控制)系统、PIS(乘客信息系统)、无线语音调度系统、列车状态监测系统和AFC(自动售检票)系统手持终端在线传输等业务的多网融合解决方案,并介绍在工程实际中TD-LTE频率资源的选择和网络架构的搭建,为后续市域铁路车地无线通信系统的建设提供参考和借鉴。     

基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案的研究与设计

为提高城市轨道交通车地无线通信质量,提出了一种车地多网融合无线通信系统方案,方案利用线路中共存的多种车地无线网络提供多条通信链路,共同保障车地数据的稳定传输。针对如何选择最优网络进行数据传输这一关键技术点,采用支持向量机（SVM）分类方法实现智能选择。最后,通过搭建车地多网融合无线通信系统的仿真环境,进行实验仿真。仿真显示:列车在当前车地无线网络信号质量下降时,能够智能检测并切换至质量更优的无线网络完成车地数据通信。基于SVM智能预测的车地多网融合无线通信系统方案能够提高车地无线通信质量,该方案具备有效性和可行性。     

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。     

基于4G网络的视频聚合传输技术

列车在经过隧道、山区或高速运行时，存在移动互联网网络传输不稳定问题，严重影响旅客乘坐体验。针对该问题，建立多链路聚合系统，可有效改善列车在高速移动中的网络不稳定状态。同时，提出自适应调整策略，以更好地适应高铁列车上网络状况多变的特点，解决高速移动时视频传输稳定性和实时性不能兼得的问题，为高速移动中的视频传输提供保障。该研究可为高铁列车网络传输相关应用提供参考。     

TRDP协议及其解析技术的应用

随着云计算、大数据、物联网、5G、北斗导航等新技术的不断融合，以数据为基础驱动的高速列车智能化正在持续发展。在高速列车智能化应用场景中，多业务数据要求不同的传输速率、通信周期并且占用不同的流量带宽，关键业务数据采用TRDP协议进行传输。然而由于列车以太网基于CSMA/CD通信机制，多业务数据增加了通信延时抖动甚至数据阻塞的风险，因此研究TRDP数据解析对数据可靠传输至关重要。文中介绍了TRDP实时协议，提出了一种通过Wireshark和Python软件进行数据解析的方法，可方便直观地分析TRDP报文健康完整性、通信周期延时抖动以及以太网流量等关键性能指标，为以太网工程应用提供了参考。     

缩短无线机车信号应变时间的方法研究

根据无线机车信号的应变时间与控制的列车数量、传输的信息量、传输速率、信号制式、冗余措施相关的特点,提出了选用传输速率高,接收和发送切换时间短的数传电台;采用交织技术减少信息冗余编码,减少传输信息量;改变列车的控制优先级,快速响应信号变化;采用可变帧结构减少总体传输的信息量以及根据所控制列车的多少改变控制周期及时隙的长短等方法以缩短无线机车信号应变时间。在保证信号传输的安全性和可靠性的前提下,缩短了无线机车信号系统应变时间。     

新型地铁列车乘客信息系统的总体架构及关键技术

为了提升地铁乘客的乘车体验及舒适性，提出了一种新型的地铁列车PIS(乘客信息系统)。基于前沿多网融合的架构理念，构建了新型地铁列车PIS的拓扑结构。在阐述新型地铁列车PIS主要功能的基础上，对实现这些主要功能所需的5个关键技术(乘客助听系统、薄膜电致发光显示技术、OLED(有机发光二极管)显示技术、列车音视频智能分析及安全预警技术、车载乘客计数系统)进行了深入分析。新型地铁列车PIS可满足地铁列车智能化的需求，以及乘客获取互联网信息、乘车信息等需求。     

列车定位系统中数据融合的关键技术

数据融合技术是对多个传感器提供的信息按某种最优融合准则进行融合,能够提高数据的精确度.在列车定位系统中应用数据融合技术,可以有效提高列车定位精度,保障列车安全.阐述数据融合的功能原理、关键技术,对数据融合关键技术广泛应用的几种非线性滤波算法特性和测试精度进行比较,分析保证列车组合定位系统安全完整性的方法.     

多网融合下的市域铁路列车控制系统方案研究

目前能够兼容CTCS(中国列车运行控制系统)和CBTC(基于通信的列车控制)的信号系统正在研发中。信号系统能否实现互联互通,已成为多网融合下列车在不同信号制式轨道交通线路上混跑的重中之重。以CTCS和CBTC为研究对象,分析两者的技术特点和兼容可行性,研究了市域铁路列车控制系统选型的各种可能性方案。针对CBTC和CTCS两种信号制式,提出了双车载设备方案和一体化车载设备方案,并对两个车载设备方案进行了优缺点分析,以期为多网融合下市域铁路信号系统的互联互通性设计提供参考。     

多源数据融合的列车-轨道状态检测技术

轨道状态的快速检测技术是保障轨道交通运维安全的重要基础。传统的检测方法主要依赖高精密、高成本的测量设备,这些测量设备测量数据质量高但体量小。随着大数据技术的快速发展,通过易获取、质量低但体量大的多源数据融合技术以及 5G 通信与云服务技术,以多车厢加速度、轮轨噪声数据为基础,实现多源数据融合的列车-轨道状态检测技术。实践表明,多源数据融合的列车-轨道状态检测技术是实现轨道设备质量状态智能辨识和预测的有效途径。     

一种高速列车车载接触网激光除障系统的设计

接触网是高速铁路牵引供电系统的薄弱环节，易遭受树枝、轻飘异物等侵扰，导致变电所跳闸，影响弓网受流，甚至导致塌网事故，影响列车安全正点运行。本文以激光除障技术为研究对象，通过对比现有激光技术和计算接触网温度场模型，提出了一种高速列车车载激光除障系统，可以在列车行驶过程中及时清除挂网异物并发出预警，具有一定的应用价值。     

地铁车辆多网融合实时以太网技术研究

基于列车网络融合系统实时以太网技术,将列车上的网络通信速度提高到1 000 Mb/s,采用列车控制网与PIS系统网络融合,设计出与网络融合系统配套的车载云平台,实现数据监控与故障诊断功能,并通过装车试验验证,为后续以太网控制系统技术、基于以太网的信息化服务技术在地铁车辆的设计、制造、安装、运营方面的应用积累经验。     

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。     

基于多传感器融合的列车测速定位方法

以信息融合技术为基础,研究以速度传感器为核心的多传感器融合列车测速定位系统;通过列车打滑试验,验证和分析该测速定位系统的空滑检测和误差补偿能力.     

深圳地铁11号线受电弓碳滑板磨耗率研究

通过对深圳地铁11号线弓网关系的研究,针对运营过程中列车受电弓碳滑板存在异常磨耗等问题,分别从接触网及受电弓设计方面进行优化、改善,通过技术整改使得弓网关系的匹配值达到最优,从而有效降低受电弓碳滑板的磨耗率,保障了运营安全、节约了运营成本。     

数据融合在列车定位系统中的应用研究

数据融合技术是对多个传感器提供的信息按某种最优融合准则进行融合,能提高数据的精确度。总结数据融合在RUNE、ITCS及GLLS等国内外典型列控系统研究中的应用情况,根据上述几个典型系统研究的测试结果,分析数据融合在列车定位中应用的有效性和优越性;展望数据融合在列车定位中的应用。