一种基于模糊逻辑的CTCS-3级列控系统越区切换算法

基于GSM-R的CTCS-3级列控系统中,越区切换是保证列车运行的安全、提高运营质量的关键技术之一.在系统分析GSM-R通信网络在越区切换中的信号传输过程以及每个过程时延的基础上,提出了基于提高运营时间的两种改良建议.重点研究了一种基于模糊逻辑技术的改进快速切换算法,并通过具体数据分析了算法性能.研究表明,此算法可以大大降低切换时延且不会增加运营时间,是一种适合CTCS-3级列控系统的较好切换算法.     

客运专线GSM-R链路平衡的研究

结合新建铁路合肥至蚌埠客运专线GSM—R移动通信系统的设计，对GSM-R移动通信系统传播模型、链路平衡、越区切换等进行分析，并根据传播模型结合铁路环境特殊性，编写了《GSM—R链路预算软件》。     

高速铁路GSM—R系统应用及解决方案

GSM—R铁路综合数字移动通信系统是欧洲铁路联盟核准采用的标准通信平台,是一种基于目前世界上最成熟、通用的公共无线通信系统GSM平台上的,专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统。     

基于模糊逻辑算法的GSM-R越区切换算法

GSM-R网络的越区切换是实现GSM-R网络不间断通信的核心技术之一,由越区切换时延造成的掉话约占总掉话数的40%,且通信质量低.在系统分析GSM-R网络的信号传输过程以及时延成因基础上,提出基于模糊逻辑算法的GSM-R网络越区切换算法,以提高切换速度、降低切换时延并提升GSM-R网络的通信质量.仿真结果表明,该算法可以有效地降低切换时延及掉话率,提高了系统的通话质量.     

异构网络在高速环境下切换方案中的应用

为提升高速移动环境中列车通信系统在进行越区切换时的无线连接性能、实时业务服务质量等,提出了将异构网络应用于高速环境中以改善系统切换性能.将高铁列车车载移动中继同时连接到两个或多个异构网络中构建多链路软切换方案,使其同时保持多条链路连接,当一条链路进行切换时,其他链路保持通信连接,以此达到信号不中断、无缝切换的目的.分析对比现有的双层网络方案,验证车载移动中继通信性能在切换失败、链路重建过程期间是否恶化.切换性能分析和仿真结果均表明,异构网络中构建的多链路软切换方案可显著降低高速环境中信号切换时无线连接失败率,提高了无线通信性能.     

GSM-R网络切换掉话的分析与处理

为解决石太客运专线GSM—R网络的切换掉话的问题．利用话务统计分析、路测与动态测试等网络优化方法,对网络所用切换算法和光纤直放站对基站接收性能的影响进行了理论研究．分析结果确定,切换掉话原因为网络场强覆盖不合理和光纤直放站的上行增益过高造成的．本文采用调整相邻小区天线俯仰角和下调直放站上行增益的方法,实现了两个小区之间的正常切换,解决了该切换掉话的问题．     

一种综合评估GSM-R网络可靠性的方法

通过建立GSM—R网络效能分析模型,本文利用模糊数学思想提出了一种用于GSM～R网络的可靠性综合评估方法,并重点分析合可靠性贡献程度不同,本素保持在较高的可靠性水平了GSM—R网络语音和数据业务的可靠性．由于每种因素的可靠性指标对网络综文时不同影响因素分配了不同的优化权重,使得时网络综合可靠性贡献大的因而其他因素的可靠性可维持在相对较低水平,从而提高GSM—R网络可靠性的综合评估水平,降低GSM—R网络的投入和维护成本。     

GSM-R越区切换与链路层信息帧传输的分析

分析了越区切换造成链路层信息帧丢失重传的原理,描述了遇到越区切换时链路层信息帧的传输过程.其次,分析了影响信息帧传输过程中发生越区切换概率的因素,认为应用层数据长度越长,列车运行速度越高,信息帧传输与越区切换发生碰撞的概率也就越高.最后,分析了影响应用层数据传输延时的因素.     

CTCS-3级列控系统车地交互流程形式化建模与验证

正在建设的时速300 km/h以上的高速铁路已采用CTCS-3级列车运行控制系统.车地信息交互流程是影响CTCS-3级列控系统的效率、可靠性和安全性的主要因素之一.基于时间自动机理论对车地交互流程进行建模与验证具有重要意义.首先将车地交互流程分为4个典型的子流程：任务启动流程、正常行车流程、RBC切换流程和任务结束流程,然后针对这些子流程建立无线闭塞中心（RBC）、车载设备（ATP）和铁路专用移动通信网（GSM-R）的时间自动机网络模型,最后利用时间自动机模型验证工具UPPAAL进行仿真分析,验证了CTCS-3级列控系统的车地交互流程的安全性和受限活性.     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率的形式化分析

首先建立了基于随机Petri网的GSM-R越区切换模型,在模型中综合考虑了信道故障、信道占用和越区切换参数配置不合理等影响越区切换成功率的因素.其次,说明了随机Petri网与马尔可夫链的关系,以及使用马尔可夫链分析“GSM-R越区切换的随机Petri网模型”的方法.最后,利用SPNP工具分析了影响GSM-R越区切换成功率的因素,发现GSM-R小区预留信道越多,越区切换成功率越高;列车运行速度越高,越区切换成功率越低;在一定范围内,列车追踪间隔越大,越区切换成功率就越高     

新型GSM-R网络组织和调度通信的研究

GSM-R是在GSM基础之上,针对铁路移动通信的特点而开发的一种专用无线通信系统.当前为适应2005年3月铁道部提出的实行铁路局直接管理站段的体制,原有的GSM-R网络组织结构和调度通信过程,应当有所改进.本文就对该问题进行讨论研究,并提出改进的方法,最后得到改进后的GSM-R网络.     

铁路大型枢纽地区GSM-R网络无线资源的管理

铁路大型枢纽如编组站通常以办理大量列车到达、解体、编组出发、直通和其他列车作业等业务为主,邻近区域汇接有大量相互交叉的线路,这些相互交叉的部分,无线网络可能相互重叠并引起干扰,实现大容量无线覆盖有一定难度.为解决铁路编组站地区特殊的地理条件和组织形式下的无线资源管理问题,本文首先明确了编组站GSM-R系统的基本构成,分析了编组站无线资源管理存在的问题,结合编组站频率规划、交叉线路无线覆盖等问题进行了研究.研究结果表明,微蜂窝和紧密频率复用有条件为枢纽地区提供更好的无线覆盖质量.最后提出了适合枢纽地区GSM-R频率规划和无线覆盖要求的技术方案.     

GSM与GSM-R之异同及GSM-R在高速铁路上的应用

本文介绍了GSM的标准,分析了GSM与GSM-R之间的区别,描述了GSM-R作为铁路数据移动通信系统,能够为铁路提供的业务以及目前的应用情况。     

GSM-R数字集群调度业务实现及相关的影响

集群调度通信是GSM-R系统的重要业务,因相关协议规范存在空白点,业务实现可能存在不确定因素.本文对集群调度通信所涉及的呼叫建立、保持、释放和资源动态管理过程进行研究,综合考虑通信参与者、对象、角色,随网络位置、网络环境变化的特性,深入分析了影响集群调度通信性能的各种潜在因素,明确了动态和静态因素对互联互通的影响程度和范围,并提出了解决建议.     

基于CTCS3级的高速铁路通过能力分析

针对GSM-R（GSM for railway）通信中断给高速铁路运输组织带来的问题,分3种影响模式,利用扣除系数法及直接计算法来分析列车通过能力,得出GSM-R通信中断对列车运行速度和运输组织造成一定的影响,GSM-R通信中断的时间（一定时间）测算列车通过能力的明显下降区域及下限值,说明高速铁路运输组织往往不是按照最佳运输方案进行的结论.     

GSM-R系统的安全策略研究与改进

由于网络结构与用户终端移动性本身的制约,GSM-R本身存在着一些网络安全隐患,本文旨在提出GSM-R系统安全策略的改进方案.文章结合GSM-R系统在铁路上的应用,简要阐述了现有GSM-R系统所采用的安全机制和存在的安全缺陷.针对GSM-R系统采用的单向认证和信息加密的局部性两个方面分别提出了相应的改进方案,即系统的双向认证和端到端加密,并详细描述了认证过程和加密过程.     

铁路专用移动通信场强测量检波方式研究

在铁路专用移动通信网场强测量中,检波方式将决定场强测量结果的准确性. 常用检波方式有正峰值检波、均值检波和有效值检波.铁路数字移动通信系统（GSM-R） 场强测量标准采用正峰值检波,而在实际运营中,场强测量的结果与通信系统实际应用 效果存在一定差异,进而影响了通信系统的实际性能.本文主要研究了场强测量接收机及 不同检波器的工作机理,根据数学描述建立了不同检波方式的模型,设计了实验室静态 环境和现场动态环境下验证不同检波方式的测量方法,并进行了测量,对不同检波方式 测量的数据进行对比分析.分析结果表明,有效值检波更适合GSM-R场强测量.     

基于无线传感器网络技术的山区高速公路边坡监测方案

基于2.4GHzZigBee通信协议的无线传感器网络技术设计的高速公路边坡稳定性实时监测系统方案,由自组多跳的多无线传感器节点构成数据采集传输簇群,通过GPRS模块将数据传输至远程监控中心辅助决策,对此已完成通讯测试和模拟组网调试,充分证明了该方案设计能够满足边坡稳定性实时监控的需要。     

基于无线传感器网络技术的山区高速公路边坡监测方案

基于2．4GHz ZigBee通信协议的无线传感器网络技术设计的高速公路边坡稳定性实时监测系统方案,由自组多跳的多无线传感器节点构成数据采集传输簇群,通过GPRS模块将数据传输至远程监控中心辅助决策,对此已完成通讯测试和模拟组网调试．充分证明了该方案设计能够满足边坡稳定性实时监控的需要。