LTE在悬挂式单轨车地无线通信系统中的应用

研究目的:随着我国城市化进程的加快,地铁、轻轨等交通方式成为大城市解决交通拥堵和空气污染等问题的重要手段,但一些二、三线城市更加需要经济适用、中低运量的轨道交通方式。因此,本文对悬挂式单轨交通综合车地无线通信系统的技术体制、频率需求、系统功能以及系统架构进行深入研究和探讨。研究结论:(1) TD-LTE作为悬挂式单轨车地综合无线通信系统方案无线通信平台,用于综合承载信号列控、调度集群通信、列车运行状态信息、PIS、CCTV等业务的无线传输,具有简化系统、节省系统维护费用等优点;(2)提出的一种基于LTE的悬挂式单轨交通车地综合无线通信系统设计方案,在保障CBTC业务高可靠传输的同时,通过单个LTE系统实现悬挂式单轨交通的CBTC、调度语音、车载PIS和CCTV等业务的综合承载;(3)本研究成果对城市轨道交通综合无线通信系统的长期技术演进有一定的指导意义。     

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。     

中小城市发展中低运量城市轨道交通系统制式选择研究

中低运量轨道交通具有运量适中、布设灵活、经济合理、建设周期短等优势,符合中小城市发展实际。从丰富公交线网层次、促进城镇化发展、提升城市发展形象3方面,分析中小城市发展中低运量轨道交通系统的必要性;介绍跨座式单轨、现代有轨电车、中低速磁浮3种中低运量轨道交通制式,并对其技术特点进行对比分析;以丽水市为例,从技术应用状况、城市总体规划和综合交通规划、客流水平、功能定位、建设条件、城市经济状况、车辆基地大架修资源共享等方面,分析中低运量轨道交通系统制式的适应性,提出推荐丽水市轨道交通线网采用现代有轨电车的结论。     

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。     

基于LTE技术的车地通信系统综合业务承载能力测试研究

无线局域网(WLAN)在地铁中的使用存在频点干扰严重、列车高速移动时带宽不稳定、越区切换频繁等问题,已不能满足当前城市轨道交通信息传输日益增长的需求,为此设计基于长期演进(LTE)技术的城市轨道交通车地无线通信系统解决方案。通过在20MHz带宽下对该系统综合业务承载能力的测试研究表明:A网在5MHz带宽下可同时承载6路基于通信的列车运行控制(CBTC)业务;B网在15MHz带宽下可同时承载6路CBTC及其他多项业务。测试过程中各项指标符合要求,系统性能稳定,完全具备城市轨道交通系统多业务承载能力,对城市轨道交通车地通信系统工程的建设具有参考价值。     

悬挂式单轨道岔结构选型与系统设计

研究目的:悬挂式单轨作为一种中低运量交通制式,在中小城市轨道交通及景区观光线路中具有明显的优势。在总结国外悬挂式单轨交通应用的基础上,对悬挂式单轨道岔结构类型、结构特点进行对比分析,提出了我国悬挂式单轨道岔结构选型建议;结合悬挂式单轨交通特点,提出悬挂式单轨道岔结构系统设计建议。研究结论:(1)悬挂式单轨道岔可采用可动心辙叉道岔,道岔侧股采用单圆曲线线型;(2)悬挂式单轨道岔结构设计应系统考虑道岔线型、道岔梁结构设计、道岔转辙系统设计、道岔梁支座及供电轨等接口设计、运营维护设计等因素;(3)为了提高维修维护效率、减小维修维护工作量,降低后期运营风险,建议设置道岔运维监测系统;(4)该研究成果可为悬挂式单轨道岔系统设计提供参考。     

济南地铁R1线信号系统车地无线通信方式研究

车地无线通信系统是信号CBTC系统中的关键系统,关系到列车与轨旁通信的稳定、可靠及安全,因此,采用一种安全可靠的车地传输方式是非常必要的.目前已开通的CBTC系统多数采用WLAN方式进行通信,对于采用LTE承载CBTC车地无线通信的方案目前尚无开通案例。根据济南轨道交通实际情况,对济南轨道交通R1线车地无线通信方式进行分析。     

LTE技术在长春市地铁1号线的应用

基于LTE技术车地无线通信,介绍长春地铁1号线乘客信息系统中车地无线通信的系统构成、系统覆盖、切换设计等方案,并在此基础上,对工程实际应用效果进行数据测试。测试结果表明LTE车地无线通信系统能很好地满足乘客信息系统的业务承载需求。提出的系统设计方案可对今后城市轨道交通车地无线网络设计提供参考。     

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。     

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。     

基于LTE的车地通信系统承载PIS和CCTV业务能力研究

随着城市轨道交通的不断发展,人们对业务服务的需求呈现多样化,乘客信息系统(PIS)和闭路电视系统(CCTV)就是其中的主要业务。设计基于长期演进(LTE)技术的城市轨道交通车地无线通信系统,测试车地通信系统在一定带宽下承载PIS和CCTV的能力,并在青岛地铁2号线进行实地测试。测试结果表明:在5MHz、10MHz和15MHz带宽下,LTE网络可分别承载1路2M、4M和6M的PIS视频组播业务及1路、2路和3路CCTV视频上传业务,传输业务质量良好。该研究对PIS和CCTV业务码率设计、路数规划具有一定的参考价值。     

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。     

基于LTE和WiFi混合组网的综合承载研究

为提高车地无线通信系统抗干扰性能,增强综合承载业务传输能力并验证其在LTE与Wi Fi混合组网环境下的适应性,在郑州市轨道交通2号线上进行以CBTC业务为核心的综合承载测试。测试结果表明,在LTE网络环境下,在保障CBTC业务高可靠性传输的同时,能够为IMS和PIS等业务提供有效的传输通道;在LTE和Wi Fi混合组网的环境下,使用专用车载终端可完成LTE网络和Wi Fi网络之间的无缝切换,从而保证CBTC业务的高可靠性传输。     

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。     

中低速磁浮交通工程建设核心技术研究

研究目的:纵观国内外,在中低速磁浮交通工程建设的实践中尽管取得了很大的进展,但仍有很多重难点技术,需要系统地进行梳理并加以研究解决,从而为工程建设和安全营运提供系统全面的技术支撑,推动我国中低速磁浮交通的发展。研究结论:(1)中低速磁浮交通由于其自身特点和技术优势,是中低运量城市地面轨道交通的最佳制式,在我国有广阔的应用前景;(2)提出了中低速磁浮交通工程建设中需要深入开展的七项核心技术:车、轨、桥、设备及建筑耦合关系研究,线路、轨道技术研究,供输电技术研究,信号技术研究,运营维护及故障救援研究,地面交通与城市和谐关系研究以及磁浮对特殊环境的影响研究;(3)该研究成果可为中低速磁浮交通勘测设计、施工及运营维护提供指导。     

杭州地铁4号线TD-LTE网络建设

2014年杭州地铁4号线率先在业内通过轨道交通乘客信息系统(PIS)招标,使用车-地无线通信(TDLTE)技术建设车地无线专网,用以承载PIS视频直播和车载视频监控业务。本文简述该项目的建设情况以及实际测试结果,在网络建设时,正线采用1785~1805 MHz的20 MHz频率进行组网,上下行子帧配比设置为2∶2,并与800 M TETRA数字集群通信系统共用漏缆。经过测试,各项指标符合设计要求,完全可以满足PIS业务承载需求。2015年7月,杭州地铁首次在全国范围内完成了基于已开通运营线路的轨道交通车辆综合通信系统(LTE-M)综合业务承载测试。通过测试验证3、5、10 MHz以及15 MHz等多个不同频宽下的业务承载能力,为杭州地铁后续线路列车自动控制(CBTC)系统业务的承载提供参考依据。     

悬挂式单轨交通在国内的适应性研究

研究目的:悬挂式单轨是一种新型的轨道交通系统,为合理确定其功能定位及应用场景,本文从空轨列车的特点出发,结合国内轨道交通发展需要,对空轨在国内的适应性进行系统研究。研究结论:(1)从经济性角度出发,空轨适用的单向高峰小时客运量为1万人左右,属于小运量轨道交通,特别适用于地面道路资源紧张的城市公共交通、旅游景区和特殊环境条件下的轨道交通;(2)若受相关条件限制必须采用空轨,但运量为中大运量时,应对车辆及工程方案重新进行比选研究,根据相关成果确定系统主要技术参数;(3)建设过程中,应着重解决空轨车辆与线路匹配性、车辆稳定性、应急疏散和梁体变形等重点问题;(4)本研究成果可为后续空轨交通项目的规划、建设提供借鉴,为空轨列车的研发提供方向指导。     

城市轨道交通LTE综合承载CBTC与专用无线集群业务

对宁波市轨道交通3号线及宁奉城际铁路工程采用的LTE(长期演进)技术综合承载CBTC(基于通信的列车控制)与专用无线集群信号系统的设计方案进行了介绍。这些设计方案主要包括LTE有线网络、LTE车-地无线通信、LTE时钟同步、业务隔离以及综合供电方案等,系在传统的LTE仅承载CBTC业务的基础上,考虑了同时承载集群业务。为进一步增强整个系统的可靠性、安全性,独创性地设计了基带处理单元的跨网连接、设备冗余配置、集群无线覆盖、轨旁漏缆安装高度以及跨专业供电的方案。     

中小城市发展中低运量轨道交通系统研究

中低运量的城市轨道交通具有布设灵活、运量适中、经济适用及建设周期短等优势,与中小城市的未来发展相契合。首先介绍跨座式单轨、悬挂式单轨、现代有轨电车等几种中低运量城市轨道交通制式,并从优化出行结构、促进城市发展、打造城市名片等方面分析中小城市发展中低运量轨道交通系统的必要性;然后以广东省阳江市为例,从国家政策、产业技术成熟度、城市适应性、环保性、经济性等方面分析各系统制式的可行性,并推荐该市采用现代有轨电车的方案。