客运专线中GSM-R越区切换的研究

客运专线对GSM-R切换提出了更高要求,分析切换的基本原理,根据GSM-R无线网络线状覆盖的特点,提出利用（CI,TA）定向坐标法和TA定向法判定列车运行方向,设计新邻小区列表,得到一种适合于客运专线的快速切换算法.     

一种有效的GSM-R系统越区切换方案

介绍GSM-R越区切换的过程和切换准则,并且根据GSM-R小区分布的特点,在传统目标小区排队模型的基础上,提出切换呼叫采用排队而源发呼叫不采用排队的方案,仿真结果表明,这种方案有效地降低了GSM-R系统的切换阻塞率.     

旅客列车停站设置方案优化

旅客列车停站设置的影响因素主要有客流换乘需求、列车停站等级、列车指定停靠车站、车站接发列车能力、停站数量对旅行速度的影响和列车最大停站数量.分析停站设置和客流换乘选择之间的博弈关系,将基于停站方案的多类用户均衡客流分配模型作为下层规划模型,将旅客广义出行费用最小和列车停靠站数量限制作为上层规划模型的目标函数,构建旅客列车停站设置方案优化双层规划模型.通过分析停站方案变动引起的目标函数变化,构造解的邻域,设计基于模拟退火的求解算法.对由某客运专线和既有铁路组成的混合网络测算结果表明;列车平均停靠3.68站,列车直通客流比例平均为65.24%;客流直达比例为65.23%,人均换乘次数为0.44次;旅客出行费用较初始停站方案下降了35.47%.运算结果合理,具有较好的优化质量,旅客的出行费用显著下降.     

客运专线通过能力的分析计算

在准移动闭塞条件下,客运专线上的高速列车采用连续式一次速度曲线控制模式控制列车运行.列车追踪间隔时间取I追追,I通过,I发发和I到到4种间隔时间的最大值.分别给出4种追踪间隔时间的计算方法及相关参数的取值,采用牵引计算软件进行更准确的检算.将客运专线上运行的列车划分为200～250 km·h-1和300～350 km·h-1 2种速度类型,以不停站300～350 km·h-1高速列车为基础计算平行运行图通过能力,200～250 km·h-1和停站的300～350 km·h-1高速列车均产生扣除系数,得出扣除系数的取值表,进而得到客运专线通过能力计算方法.以300 km区段为例,计算不同条件下的区间通过能力,结果表明,我国客运专线能够实现3 min追踪间隔,通过能力基本在180对以上.     

基于随机Petri网的GSM-R越区切换成功率分析

CTCS-3级列车运行控制系统利用GSM-R网络进行车地间连续、双向的安全信息传输。而GSM-R系统采用硬切换技术,切换时必然会产生短暂的通信中断,这就会影响列车控制类数据传输业务。为保证安全数据传输的可靠性,迫切要求更短的切换时间和更高的切换成功率。对此,建立GSM-R系统越区切换的随机Petri网模型,分析影响越区切换成功率的因素,并利用MATLAB仿真得到列车运行速度、越区切换中断时间以及列车追踪间隔与越区切换成功率的关系;最后说明列车在350 km/h和430 km/h速度下运行时,越区切换成功率是否满足CTCS-3级系统需求标准要求。     

铁路枢纽GSM-R无线覆盖方案研究

正在铁路枢纽区段,因不同等级、不同运行速度、不同建设工期的线路均接入枢纽内大型车站,经常出现并线、交叉及穿越编组场的情况,容易出现列车机车台在不同GSM-R网络间频繁切换问题,影响GSM-R覆盖服务质量(QoS)。为此,应针对铁路枢纽内既有GSM-R网络进行调整优化,并统筹考虑不同等级、不同运行速度、不同建设工期的线路引入,提升GSM-R覆盖QoS,满足工程需求。     

基于停站方式最少的高铁停站方案优化研究

合理确定列车停站方案对提高高铁运输组织水平具有重要的现实意义,既有研究中构建的模型容易导致列车停站方案中停站方式数量较多,不利于运行图编制及能力利用。针对该问题,以列车停站方式最少为目标,对高铁列车停站组合进行优化研究,构建了高铁停站方案优化模型。以京沪高铁为例进行案例研究,通过与既有停站方案进行对比分析,发现采用优化方案停站方式减少了5种、列车因停站总延误时间减少了119min、车站服务频次和直达列车分布满足旅客需求,验证了模型的有效性与实用性。     

列车在移动IPv6网中的切换性能分析

提出基于铁路的GSM-R网络的小区切换技术,采用分级的网络结构、MIPv6技术并借助于MAP优化路由思想,根据列车行车特点设定路径指针,通过对小区内高速列车通信特性用M/M/1/k队列建模分析其切换的延时和带宽利用率.     

基于动车组接续的高速铁路列车停站方案设计研究

对于高速铁路列车停站方案的优化问题,在满足各个车站客流需求的条件下,在开行列车数量一定时,以完成当日运行任务所需动车组数量最少和旅客旅行时间最短为目标,构建列车停站方案设计的混合规划模型,并采用设计的人工蜂群算法求解.基于哈大高铁的相关数据设计列车停站方案,并对其进行优化.相比于初始解,优化后的列车停站次数减少10.9％,越行时间增加1 h,动车组数量减少30.4％,实例证明,所建模型和设计的求解算法对优化停站方案和减少动车组数量均是有效、正确的.提出的新的考虑动车组数量的高速列车停站方案设计优化方法,可为铁路运营决策者编制高速列车开行方案提供有价值的决策支持.     

一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。     

高速客运专线GSM-R网络优化技术研究

针对高速客运专线中的GSM-R网络优化技术展开研究,分析了高速环境下影响GSM—R网络性能的主要因素,包括多普勒频移、信道时变加剧以及高速移动对小区切换的影响等。结合武广客运专线的GSM—R网络优化工作,探讨了高速客运专线的GSM—R网络优化技术。     

GSM-R网络中基于位置和中继功率控制的切换优化方案

GSM-R(GSM for Railway)的可靠性和高效性引起人们的关注。列车速度的提升导致多普勒效应更严重、切换触发位置更靠后、越区切换更频繁。多普勒效应恶化接收信号质量使中断率增加;切换触发位置靠后变相缩小重叠区覆盖范围使越区切换失败率增加;频繁的越区切换进一步降低系统可靠性。因此列车速度的提升对GSM-R网络的安全性和可靠性产生重要影响。同时,我国铁路网络的不断扩展对GSM-R系统的容量提出更高的要求。本文首先对GSM-R网络传统切换策略进行建模和性能分析。随后,提出一种利用列车位置信息和中继功率控制技术的切换优化方案。在该方案中,列车到达切换位置前,利用中继站获得分集增益,提升信道容量和链路可靠性;处于切换位置时,通过中继的功率控制,保证本小区的信号满足最低通信要求,变相扩大重叠区覆盖范围的同时有利于触发切换提升切换成功率。仿真结果表明:本文提出的方案有效地提升切换成功概率和信道容量,明显改善了GSM-R系统的性能。     

GSM-R在客运专线列控系统的运用

分析GSM-R数字移动通信网络建设的必要性,介绍基于GSM-R的客运专线列控系统的结构,并详尽探讨客运专线列控系统对GSM-R的业务、网络服务质量、网络设计及网络无线覆盖要求。     

铁路工程中移动通信基站搬迁解决方案

以胶济客运专线潍坊西站GSM基站搬迁工程为例,论述处理方式,并结合胶济电气化铁路已开通GSM-R系统的特点,论述路外GSM系统与铁路GSM-R系统之间的相互干扰问题,并提出解决方式。     

石太客运专线GSM-R无线网络优化案例分析

对石太客运专线GSM-R无线网络优化的典型案例进行分析,采用调整无线资源参数、小区天线工程参数,以及整治直放站设备等手段,解决石太客专GSM-R无线网络质量问题。     

客运专线车站设计有关问题的研究

研究目的：研究客运专线车站设计车场布置及有关设计标准,提出客运专线车站设计采用标准的具体建议。研究方法：结合客运专线车站设计存在的问题,车站作业的要求和特点,对车站设计技术标准进行研究分析和总结。研究结果：提出了客运专线站场设计高、普速车场布置方式；对旅客通道站台出入口的宽度给出计算公式；对安全线设置要求提出了建议；分析计算了车站到发线数量确定的参数和方法,分析了车站到发线有效长度的组成因素、道岔型号的选用、道岔配列及铺设要求等设计标准。研究结论：客运专线车站高、普速车场应采用分场分线布置；到发线数量为0．063 3倍的旅客列车换算对数；旅客站台出入口最小宽度,始发站岛式站台为5．0 m,侧式站台为4．5 m,中间站为2．5 m；车站到发线有效长度为700 m；列车控制系统不能满足列车追踪间隔或保证列车运行安全时,建议在车站到发线接车末端设置安全线；道岔应离开竖曲线起终点或变坡点不小于20 m的距离布置。     

某客运专线新站楼盖天桥人行激励下的振动舒适度计算

采用三维有限元法,对某客运专线新站站房人行天桥进行人行荷载激励作用下的振动时程响应分析,得到该人行天桥的自振特性以及横竖向加速度和位移响应.与已有的国内外规范和传统的桥梁振动舒适度评价标准进行对比分析,对该天桥在随机人行荷载激励作用下的行走舒适度进行评估.     

沪昆客运专线引入南昌枢纽GSM-R系统无线网络组网方案设计

沪昆客运专线引入南昌枢纽与西环铁路、京九铁路以及昌福铁路存在相邻、交越、并行等位置关系。阐述交叉、并线区段GSM-R系统无线覆盖的设计方案。特别是对线路交叉覆盖时单网交织及分布式基站方案进行比较后,提出分布式基站覆盖方案在客运专线铁路上的设计方案。     

基于有色Petri网的CTCS-3级列控系统RBC切换的建模与形式化分析

在CTCS-3级列控系统中,车载设备在执行RBC切换过程中所用时间的长短和切换成功概率的大小,严重影响着列车的运行效率。本文利用有色Petri网对车载设备进行RBC切换的两种方式分别建模,模型中引入GSM-R故障模型和非周期消息模型,模拟在GSM-R网络中消息的传输过程和重发机制。研究结果表明:基于两部车载电台的RBC切换方式比基于一部车载电台的RBC切换方式所用时间更少,效率更高。列车速度、消息重发时间间隔都会影响列车执行RBC切换的时间。消息重发时间间隔和RBC重叠范围又会影响车载设备进行RBC切换的成功概率。