基于LSTM动态波束赋形的高速列车越区切换算法

高速列车越区切换参数具有较强的时空相关性,以及无线信号在不同线路地形下具有衰落差异性,这都对高性能的越区切换提出了新的挑战,针对这一问题,设计一种基于长短期记忆网络动态波束赋形的高速列车越区切换算法。提出基于LTE-R中继通信模型的高铁典型运行场景中波束无遮挡传输的基站天线高度设置规律,通过估计发射波束主瓣方向并利用参考信号接收功率序列的时间相关特性,提出eNB重叠区内天线波束增益需求预测模型;同时采用增加波束预留角策略实现联合约束条件下的高速列车越区切换。结合高速铁路典型运行场景(路堑、高架桥)的路径损耗预测模型仿真评估了算法性能。结果表明,所提算法以略微牺牲越区切换时延为代价提高了越区切换成功率,能够有效避免高速列车越区切换引起的通信中断问题。     

高速铁路LTE-R改进切换算法的研究

针对高速铁路中LTE-R越区切换对切换时延和切换成功率的严格要求,以3GPP TS 23.401协议中的A3事件判决公式为基础,利用滤波中的测量周期Tm对触发时延进行计算,并结合列车的运行速度,对传统切换算法进行改进。通过对改进算法进行仿真,得到最佳切换参数。最后对两种算法采用相同的基站布置进行仿真比较,得出传统算法在列车运行速度超过205 km/h时,无法满足我国无线通信系统对越区切换成功率99.5%以上的要求,而改进后的算法在速度达到400 km/h时,切换成功率为99.6%,仍满足此要求。     

LTE-R系统应用初期在工程上的无线组网应用研究

对LTE-R的无线组网方式进行分析,通过对既有线路的模拟设计,分析LTE-R的组网模式的优劣,同时也分析采用LTE-R系统面临的干扰问题,并提出相应的干扰协调方案。     

基于列车位置信息的接收波束成形技术对LTE下行信道的影响研究

高铁运行速度快、运行环境复杂,轨道沿线网络信道快速变化、频繁小区切换、多普勒频移等特有问题给铁路车地无线通信带来了巨大的挑战。基于列车特殊的运行场景基础上,分析基于位置信息的多普勒效应补偿对于提高接收信号质量的影响,通过实验模拟接收波束成形技术对于LTE每个时隙下网络速率的变化,提出350 km/h高速移动场景下基于位置信息的多普勒效应补偿技术,以验证基于位置信息的多普勒补偿技术和接收波束成形技术在高铁场景下的有效性,并通过实验证明天线间距和天线数量对于波束成形技术的影响关系。     

基于分形理论的高速铁路高架桥接触网系统雷击率分布研究

高速铁路高架桥接触网系统的雷击率分布可作为其防雷要点的重要参考依据.基于分形理论,考虑高架桥接触网系统引入的边界条件,以超松弛法进行差分迭代运算,建立接触网系统雷击分形模型,通过每次改变模型中的特定影响参数进行仿真,分析AF线及T线工作电压、高架桥高度、雷电流幅值和下行先导起始位置对雷击率的影响规律,结果表明:高架桥高...     

高速铁路与公路客运竞争的市场分担率模型研究

随着高速铁路的快速发展,高速铁路网络初步形成,对公路客运也产生了巨大的冲击。在原有由经济性、快速性、方便性、舒适性、安全性因素组成的传统Logit函数上,加入偏好性因素,构建了改进的Logit函数模型来分析竞争市场分担率。同时,基于运行时速和距离,构建了高速铁路与公路客运市场分担率演变模型并进行了敏感性分析。结果表明,从市场总份额和影响因素重要性角度来讲,高速铁路与公路客运市场份额分别为53.32%和46.8%;从不同距离上的竞争演变角度来讲,在高速铁路时速分别为200、250、300、350 km时,高速铁路与公路客运竞争的市场临界点分别为200、150、100、75 km,大于这些临界点时,高速铁路市场份额占优势;小于这些临界点时,公路客运市场份额占优势。     

高铁运行计划自动调整系统的研究与实现

目前列车运行线的调整主要依靠人工完成。但随着铁路建设的不断发展.列车的密度不断增加,运行线手动调整的结果往往不能满足预期需求,特别是在极端恶劣天气或是设备故障的情况下。本文根据大量工作经验.总结并分析了运行线自动调整的应用场景,研究实现了一套运行线自动调整系统。     

高速铁路地震监测技术研究与紧急处置系统的构建

主要介绍我国高速铁路沿线地震危害现状,阐述高速铁路地震监测原理、监测点设置原则以及地震灾害紧急处置机制.提出中国高速铁路地震监测与紧急处置系统的构建方案,并给出分阶段建设的实施建议.     

高速铁路乘务计划编制系统的研究与设计

高速铁路的乘务方式将不同于传统的包乘制,乘务计划的编制也将采用信息化手段进行优化。高速铁路乘务计划编制系统基于分枝定界算法及回溯算法,提出乘务计划编制的基本方法,给出乘务计划编制流程及系统功能设计。实际测试表明,系统编制的高速铁路乘务计划符合未来客运的需求。     

基于速度动态函的LTE-R越区切换优化算法

传统的LTE-R越区切换算法,采用固定切换迟滞门限和延迟触发时间的切换算法。但是当列车高速运行时,切换成功率明显下降,无法满足高速铁路无线通信系统对Qo S大于99.5%的要求。通过对切换流程、测量参数、控制参数的分析,提出一种基于速度动态函数的越区切换优化算法。该算法在低速、中速、高速3种列车运行状况下,更适宜高速铁路情景切换时机的选择。仿真结果表明:基于椭圆函数的LTE-R越区切换优化算法,既保证了列车在中高速运行时,越区切换成功率有着明显提升,又避免了列车在中低速运行时,乒乓切换事件频率过高。     

基于匿名代理签名的LTE-R车-地无线通信安全认证方案

针对铁路下一代移动通信系统LTE-R的车地无线通信实体认证安全漏洞及认证效率问题,提出了基于匿名代理签名的车-地无线通信安全认证方案。该方案针对3种认证场景分别设计了注册认证协议、初始认证协议和重认证协议,通过引入匿名代理签名机制,实现了IMSI的机密性保护和MME的预认证功能,可抵抗中间人攻击、重放攻击和拒绝服务攻击。此外,本方案实现了认证信息的本地生成,有效提高了高速移动环境下频繁重认证的计算和通信效率,避免了认证向量耗尽而重启初始认证协议的问题。性能分析表明,本方案能够满足LTE-R系统车地认证对安全性和实时性的实际需求。     

高速铁路桥梁地段综合接地系统工程设计的探讨

结合新建安庆至九江铁路实绩,针对高速铁路桥梁地段综合接地系统在工程设计过程中的设置原则、设计方案,及施工配合过程中遇到的问题,探讨解决方案。     

高速铁路电加热道岔融雪系统工程设计与建议

在介绍高速铁路电加热道岔融雪系统的基础上,结合目前该系统在我国高速铁路的安装和应用情况,提出高速铁路电加热道岔融雪系统工程设计方案,并就该系统在工程设计中发现的问题提出改进建议。     

铁路信号系统中以太网转CAN网关设计

设计一种适用于铁路信号系统的以太网转CAN网关设备,将PowerPC405EP作为主控处理器芯片,采用Linux操作系统,利用其自带的协议栈实现以太网通信功能,外扩SJA1000实现CAN总线数据收发功能。为了便于工程施工和现场快速配置,相关通信配置文件及应用程序均存储在外扩的CF卡中。另外,系统还配备了专用的监测以太网接口通道,设备开通运营后可将其工作状态和上下行的通信原始数据上传至监测计算机用于故障分析。     

高速铁路专用通信系统技术介绍

从高速铁路专用通信系统的各种需求出发,通过对系统技术的分析,掌握高速铁路通信系统所采用的高新技术,了解高速铁路专用通信系统的特点,对高速铁路通信工程的施工起到理论指导作用。     

高速铁路防灾安全监控系统设计方案

首先介绍了高速铁路对防灾安全监控系统的需求分析;其次在此基础上重点对风监测系统、落物监测系统和地震监测系统设计方案进行了探讨;最后对防灾安全监控系统设计重点、难点进行了研究,提出了工程实施注意事项和建议。     

我国铁路CTCS-3级列控系统的分析与研究

CTCS-3级列控系统是我国通过自主创新建成的具有自主知识产权的列车运行控制系统,凝结了我国铁道部、高校、科研院所和骨干企业群策群力的智慧结晶。通过对国外列车控制系统发展现状及我国列控系统发展历程的介绍,阐述了我国CTCS-3级列控系统研究的必要性及技术方向的选择;说明了我国CTCS-3级列控系统的技术特点;同时还对CTCS-3级列控系统结构及主要设备的功能作了简要介绍,并总结了系统研发的主要创新成果。