枢纽复杂场景下无线超时问题优化方案

结合无线通信超时专项整治工作,通过列控车载设备在固定地点重复发生的典型故障案例,深入分析枢纽地区多线交汇车站RBC移交叠加CTCS-3与CTCS-2行车许可比较不一致场景触发列控车载设备无线通信超时的原因。从信号系统工程设计、运输组织调度、列控中心轨道电路发码的技术条件、车载设备软件处理逻辑等各专业角度,研究并比选优化技术方案,建议ATP不主动与接收RBC拆链。     

轨道交通中异构智融车载网络发展综述

从蜂窝无线接入技术、非蜂窝无线接入技术、异构智融车载网络接入技术三方面，分析了国内外轨道交通车载网络的研究现状；针对非蜂窝无线接入技术和蜂窝无线接入技术的问题，阐述了协同利用轨道交通周边异构无线资源进行网络融合、协同通信的优越性；从网络模型、网络架构两方面论述了异构智融车载网络的融合方案；结合智能轨道交通业务需求，从可靠性和资源利用率两方面对现有的异构智融车载网络研究进行了系统性的归类梳理；从人工智能、安全性和云边结合三方面提出未来异构智融车载网络的发展趋势。研究结果表明:异构智融车载网络可靠性分为网络架构的可靠性和数据传输的可靠性，其中在网络架构可靠性方面，主要研究了通过冗余网络架构、车云传输架构、软件定义网络构架和智慧协同网络架构4种方式提升可靠性，在数据传输可靠性方面，主要研究了通过多路径传输、网络编码和切换算法降低传输过程中的丢包率；异构智融车载网络资源利用率分为无线接入的资源利用率和链路调度的资源利用率，其中在无线接入资源利用率方面，主要通过信道状态预测、频谱划分、频移补偿3种方式增加网络吞吐量，提高资源利用率，在链路调度的资源利用率方面，主要通过调度算法、接收缓存算法和拥塞控制算法来减少异构链路对数据传输的影响，降低数据重传次数，提高网络资源利用率。      

基于自主化电台的CTCS-3级列控系统无线通信超时分析

CTCS-3级列控系统车载设备中的电台是实现车地之间双向通信的核心模块，目前多为国外厂商产品，存在维护管理功能接口不开放、售后服务质量不高等问题。针对CTCS-3级列控系统中由干扰导致的单电台、网络单通等引起的无线通信超时问题，利用自主化电台强大的日志记录功能，精确定位故障原因，可为同类故障分析提供思路。     

LKJ无线换装车地数据传输关键技术研究

针对既有LKJ车载数据人工换装方式费时费力、效率低下等问题,研究通过无线通信网络将LKJ车载数据从地面传输至车载。首先,通过对移动公网(4G/5G)、铁路专网(GSM-R)和无线局域网(WLAN)进行综合比较,选择移动公网作为LKJ无线换装车地通信的载体;然后,通过与SSL VPN的对比,确定采用IPSec VPN技术建立车地通信安全传输通道;最后,在实验室搭建LKJ无线换装车地通信测试环境进行算法验证。测试结果表明:换装业务数据以密文形式传输,验证了车地通信是通过安全传输通道进行的。     

基于监测数据的ATP车载电台健康状态评估算法研究

在列车运行过程中，ATP车载电台运用不稳定会引起车地无线通信超时，导致CTCS-3级列控系统降级，影响列车运行效率。针对此类问题，通过研究电台多种常见故障及特征，设计一套用于ATP车载电台健康状态评估的算法。以接口监测数据、基站空口监测数据和车载空口监测数据为基础，通过学习与迭代，建立表征电台健康状态的模型作为评分基准；通过对比电台相关特征值与模型基准值，对各个电台进行健康状态评估。经验证，该算法可准确描述车载电台的健康状态，供运维人员对健康状态差的电台提前处理，从而实现电台故障的事前预防，对降低CTCS-3级列控系统无线通信超时概率、保障列车安全运行、提高铁路运维水平等具有重要意义。     

CBTC系统高速适应性分析及改进方案

从车地无线通信、车载控制模型、轨旁设备应用等方面有针对性地研究了设计速度在160～200 km/h下基于通信的列车运行控制（CBTC,Communication Based Train Control）系统的高速适应性问题，提出了速度提升后CBTC系统相对应的改进方案。从理论上分析，传统CBTC系统在完成适配性改进后，能够满足此速度等级下安全运行的要求。     

基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿

LTE-R作为下一代高速铁路无线通信系统，保持时间同步对于高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法仅考虑随机噪声，而忽略LTE-R无线信道多径衰落、多普勒频移等对时钟同步过程的影响，导致主从时钟偏移估计不准确的问题，提出一种基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿方法：建立LTE-R下主从时钟之间相位、频率偏移的状态转移方程；构建引入伯努利随机变量的时钟相位、频率偏移观测方程；利用改进的卡尔曼滤波算法得到最优时钟偏移估计值；使用本方法实现对LTE-R时间同步误差的补偿；通过实验仿真，得到LTE-R下信道多径衰落、多普勒频移、信噪比、列车车速等对高速铁路时间同步的影响，并实现对不同高铁运行场景下时间同步偏差的定量分析。结果表明：本方法能够有效消除LTE-R无线信道时钟偏差，与其他补偿方法相比，具有更好的稳定性和鲁棒性。     

ATP电台动态检测平台研究

针对CTCS-3级列控系统无线通信超时，提出车载ATP电台动态检测方法，并设计了ATP电台的室内动态检测平台。该平台依据无线网络设计指标、现场运营记录指标，以及电台允许的最低指标，设置无线网络通信环境，在ATP动态行车过程中，实时监测及分析车地无线通信数据和电台射频指标，实现电台的动态特性检测；同时，该平台可在Um空口处施加量化的同频、邻频、偏离载波400 kHz的干扰信号，实现电台的抗干扰特性检测。经过一年的现场使用，该检测平台运行稳定，电台故障检测效果明显。     

基于GSM-R和5G-R的CTCS-3级列控系统无线通信协议设计及差异性分析

随着我国5G网络建设日趋成熟，CTCS-3级列控系统及下一代列控系统承载大容量数据业务的需求也愈发强烈。5G-R网络作为替代GSM-R网络的下一代铁路通信移动系统，提供面向字节流的传输服务，具有宽带宽、高速率、低时延的优势，GSM-R网络下的无线通信协议已不再适用。从总体结构、协议分层和协议分割重组等方面对5G-R网络下的无线通信协议进行设计，从协议功能、传输可靠性、传输速率等方面对GSM-R网络和5G-R网络下的两种无线通信协议的差异性进行比对分析。5G-R网络下设计的无线通信协议可靠性更高、传输速率更快，可充分利用和发挥5G-R网络的优势。研究成果可对CTCS-3级列控系统在5G-R网络下的无线通信协议建设提供思路和借鉴。     

面向中老铁路跨境运输需求的电务专业工程实践

为了对中老铁路更好地维护管理,解决跨境运输面临的技术挑战,研究定制了跨境机车、动车组LKJ、CIR设备方案,并以管理模式创新、维修工艺创新、技术支持创新为基础,不断强化专业管理及标准落实,持续做好技术保障支持,切实提升设备质量,全力确保中老铁路运输安全持续稳定。