5G宽带移动通信及北斗卫星导航技术在LKJ中的融合应用研究

5G通信和卫星定位已成为推动列车运行控制系统向前发展的核心技术。基于实时动态差分的卫星定位技术可将列车定位精确至厘米级,5G通信则为车地之间的卫星差分数据传输提供高速通道。结合列车运行监控装置(LKJ)在智能控制方面的需求,采用5G+北斗导航技术,针对LKJ参数设定辅助提示、始发站开车自动对标、轮径自动校正、测距误差消除、调车作业防护等5个应用场景提出解决方案,对于提升LKJ精准高效的控制能力具有一定借鉴意义。     

数字化列车自动控制系统

什么是列车自动控制系统? 列车自动控制系统(英文名缩写ATC)是由信号系统和车辆制动系统组成,主要用于列车安全运行。早在60年代,日本铁路就开发列车自动控制系统,并用于新干线高速铁路和大城市之间的铁路网络,使之成为世界上最安全的铁路。随着科技进步,ATC技术也在不断地创新和发展。从90年代起,日本铁路就开始研究新一代的以数字传输为基础的车载智能列车自动控制系统。     

5G技术在铁路通信系统的应用

对于铁路行业来说,5G将是未来铁路移动通信系统(简称"FRMCS")的重中之重,是GSM-R(铁路移动通信全球系统)的继承者,也是ATO(列车自动驾驶)的推动者.     

城市轨道交通既有车辆段自动化改造方案研究

以目前市场主流的CBTC(基于通信的列车控制)系统车辆段为研究对象,立足于技术、设备利用和改造规模等方面,通过对信号系统中的ATS(列车自动监控)、CI(计算机联锁)/ZC(区域控制器)和ATP(列车自动防护)/ATO(列车自动运行)进行分析和改造,提出一种对既有传统形式车辆段经济可行的整体改造方案。     

铁路5G专网集群通信技术方案研究

首先介绍铁路调度通信、列车控制系统基本特点;在分析基于LTE的语音业务(VoLTE)技术和MC(关键业务)集群通信技术的基础上,针对铁路5G专网MC系统架构以及铁路5G专网集群通信技术应用方案进行研究.     

基于5G技术的高铁列车位置查询及应急处置辅助系统

介绍基于5G技术的高铁列车位置查询及应急处置辅助系统,该系统旨在通过对高铁列车、工区、线路、设备、危险源等多种基础数据进行收集分析,应用电子地图、地理信息、5G等技术,并基于物联网实时追踪列车位置,通过图形化的方式展现出来;同时基于大数据技术优化运输组织方案,合理调整列车运行;对自然灾害进行相关研究分析,提前做好预警;如遇特殊情况,自动推荐应急处置方案,同时实时高速传输现场抢修图像,为高铁列车安全、高效、有序运行提供信息保障和决策指挥支撑。     

高速铁路CTCS3+ATO列控系统技术研究

CTCS-3级列控系统包括列车自动防护(ATP)系统和无线闭塞中心(RBC),是保障列车在350km时速下安全运行的关键系统,结合列车自动驾驶(ATO)技术能够实现列车准时并高效到达的功能,可进一步提高高铁的竞争力并使其成为未来最高效的交通工具之一。对国内外高速列车ATO技术现状进行深入研究,着重阐述我国CTCS3+ATO系统技术特点与试验情况,并对我国高铁自动驾驶技术的下一步发展与演进进行展望,对我国智能铁路的发展具有重要参考意义。     

城市轨道交通地下段列车辅助定位方法研究

城市轨道交通信号系统采用降级模式运行时,列车定位信息的精确度将大幅下降,这给行车安全带来了一定的安全隐患。利用民用通信4G(第四代移动通信技术)/5G(第五代移动通信技术)网络的无线信号,采用无线信号指纹定位算法,建立了列车定位模型,以辅助列车在地下线路区间进行精确定位。对上海轨道交通9号线列车及线路区间内的测速数据进行对比分析可知,采用该算法可达到200 m或更高的列车定位精度,基本能够满足列车降级运行下的辅助定位需求。     

无线CBTC信号系统工作模式分析

随着基于通信的列车控制(CBTC)技术的发展,无线CBTC信号系统的运营组织越来越灵活多样。综合ATS(列车自动监控)层面的中心控制模式和紧急站控模式,轨旁设备的CBTC模式和后备模式,以及车载设备的ATO(列车自动驾驶模式)、ATPM(列车自动防护的人工模式)和WSP(轨旁信号保护模式)等模式,全面分析了无线CBTC系统的工作模式。     

伦敦Crossrail轨道交通工程签订CBTC合同

Crossrail项目的总预算为148亿英镑,线路全长118km,自西向东横穿伦敦,西门子(Siemens)和英维思铁路(Invensys Rail)组成的合资公司获得了一份价值5000万英镑的合同,为该铁路线的最繁忙的中心区段提供基于通信的列车控制系统(CBTC)。其他竞标者包括泰雷兹公司(Thales)和信号解决公司(Signalling Solutions,该公司是阿尔     

基于车车通信的列车自主运行系统研究及应用

在中国城市轨道交通建设规模跃居世界第一的同时,如何探索研发更安全、更灵活、更高效的列车控制系统,满足当下5G(第五代移动通信技术)及智慧城市轨道交通的应用要求,是城市轨道交通未来发展的主要目标之一。对TACS(列车自主运行系统)的原理及系统架构进行阐述,从CI(计算机联锁)的优化、系统运算变量的优势、线路折返效率的提升、系统可靠性和灵活性的提高及在工程实施及改造项目中的优势等方面,将TACS与传统CBTC(基于通信的列车控制)进行对比,并对部分参数进行了实例验证。结果表明：基于车车通信的TACS是目前国际上城市轨道交通应用于载客的列控系统最前沿的技术。     

5G通信网络承载CBTC系统业务的方案研究及现场测试

CBTC(基于通信的列车控制)系统是目前城市轨道交通中广泛应用的信号系统,其中的车地无线系统负责承载列控信息.介绍了5G(第五代移动通信技术)的发展趋势和性能特点,分析了CBTC系统的无线通信需求.在上海轨道交通5号线高架线路区段现场测试了不同场景下的5G承载CBTC系统业务的性能指标.测试结果表明:5G带宽、端到端时延、漫游切换等方面的技术指标高于CBTC系统对数据通信系统无线子系统的技术要求,在技术性能上,5G可以用于CBTC系统的业务承载;使用5G切片功能,在极端压力情况下,5G通信网络可优先保证CBTC系统的业务传输,提高了CBTC系统业务传输的高可靠性.     

MBD技术在列车控制器软件开发中的应用展望

近年来，轨道交通行业飞速发展，随着新车型项目的展开及既有车型的迭代升级，列车中各关键子系统的控制器产品功能需要不断地升级迭代和技术创新。基于模型的设计（MBD）作为一种日趋成熟的开发技术，具有图形化设计、早期仿真验证、代码自动生成、配套文档自动输出等优点，相对于既有的软件文本代码开发方式，MDB技术更加高效、灵活。通过分析列车控制器软件的开发现状，对MBD技术进行调研梳理，阐述说明其开发流程，总结其技术优势；对MBD技术可行性及技术难点进行分析，列举其在国内外工程中的应用情况；结合列车控制器功能的开发进行应用展望，并列举了可通过MBD技术的开发项点。     

上海城市轨道交通无线局域网干扰测试分析

介绍了既有CBTC(基于通信的列车控制)系统中2.4 GHz DCS(数据通信子系统)的概况,以及5G频段Wi-Fi(无线保真)产品在城市轨道交通中的应用背景.阐述了5G频段Wi-Fi产品应用对城市轨道交通2.4 GHz无线通信可能造成的影响及危害.利用已有的5G频段Wi-Fi产品,对既有CBTC系统2.4 GHz无线信号设备进行现场干扰测试分析.测试结果表明:上海城市轨道交通现有的5G频段Wi-Fi产品对2.4 GHz无线通信不会产生任何干扰和影响.     

全自动运行的地铁信号故障高效恢复设计及其高可用性

CBTC(基于通信的列车控制)是城市轨道交通领域最先进的信号技术,能够实现不同等级的列车自动化,并保证列车的安全运行。全自动运行(FAO)CBTC系统能够实现最高等级的列车自动运行。然而,在FAO下列车上没有司机,因此故障的发生成为运营方最为关切的问题。泰雷兹FAO CBTC系统中所采用的技术可以将故障对列车运行的影响最小化,能够实现高可用性,并使中央操作人员远程管理列车与轨旁设备的某些故障。此外,智能传感器与自动驾驶领域的新技术为FAO CBTC系统带来了新的发展,使其具备自动故障恢复和意外事件管理的能力。     

德国：铁路货运——自动铁路连挂试验项目启动

正由德国联邦铁路公司(DB)牵头的联营企业正在试验在货运列车上使用数字自动连挂技术(Digital Automatic Coupling,DAC)。根据德国联邦交通和数字化基础设施部(German Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure,BMVI)的决定,来自德国、奥地利、瑞士和法国的6家公司组成的联营企业中标本试点项目。该项目旨在示范、测试铁路     

非惯性试验台实现惯性制动条件摩擦材料制动试验的测控系统研究

列车制动条件下材料的摩擦性能测试是研制高性能摩擦材料的必要手段。在非惯性试验台上,为实现测试摩擦材料定速和惯性两种速度条件下的摩擦性能,通过构建速度变化模型,利用变频调速技术,提出了兼顾这两种模式的控制方法,并应用虚拟仪器开发平台LabVIEW构建基于PC机的数据采集和控制系统。对于定速检测,系统给出恒定电压信号实现电机恒速运行;对于惯性检测,系统依据构建的列车速度时间方程给出变化的电压信号实现电机变速运行。测控系统运行结果表明:定速和惯性两种功能满足了摩擦材料性能的测试要求。     

轨道交通场景5G关键技术

在概述第五代移动通信(the fifth generation,5G)三大核心应用场景、标准组织及标准化情况的基础上,着重介绍大规模MIMO(massive MIMO)、毫米波(millimeter wave)以及非正交多址(non-orthogonal multiple access,NOMA)3项5G关键技术的简要原理以及我国相关的研究情况。同时,阐述3项5G关键技术在轨道交通场景中的应用与研究现状,指出其在轨道交通场景的研究热点。结果表明,未来5G的多种关键技术将会渗透到轨道交通系统中的各项应用中,包括列车控制、乘客娱乐、高清视频、设备监测等,为实现轨道交通的智能升级提供有力的支撑。     

城市轨道交通车载列车自动防护设备仿真检测平台研究

仿真测试是开展城市轨道交通信号系统相关技术研究的一种有效方法。利用商业虚拟仪器开发平台LabVIEW,讨论了车载ATP(列车自动防护)设备仿真检测系统研制的技术和方法。实践证明,该车载ATP设备仿真检测平台具有高效、灵活、低成本的特点。     

自动常用制动装置在8G电力机车上的运用

针对8G机车采用列车管紧急放风的紧急制动方式使列车产生很大的纵向冲动,极易造成车钩断裂、轮对擦伤、货物移位等不良后果,在8G型电力机车的纯空气制动机系统上进行自动常用制动装置的加装改造,实现自动常用制动作用,提高列车的平稳性和安全性.