铁路移动信息传输安全平台的设计与实现

为铁路移动设备通过GPRS、Internet、网络动态隔离系统、铁路内部骨干计算机网实现与地面局域网间的实时数据通信,从实用、安全、可靠的角度出发,设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。该平台硬件系统由内外网通信服务器、行车监控及业务系统设备为主的时实监控和传输设施组成,平台软件系统主要由外网传输处理子系统、内网传输处理子系统、管理监视子系统构成。将GPRS数据接入点部署在铁路局,每个铁路局设立统一的外网通信服务器,作为各个业务系统地面数据处理中心,承担所有应用系统车、地间和内、外网间的数据交换任务,使各应用系统中所有从GPRS下载的实时信息统一由铁路局外网通信服务器接收,再经网络安全传输平台进入铁路运输生产系统,提供给各个相关责任部门使用,从而确保铁路第6次大提速的行车安全。     

Turbo编解码结构及基于LOG-MAP算法的性能仿真研究

阐述Turbo码的编解码结构。研究MAP以及LOG MAP解码算法。设计MATLAB仿真运算程序。根据设计的仿真程序比较Turbo码在不同约束长度、不同迭代次数以及不同编码速率情况下的性能。由仿真结果得出影响Turbo码性能的主要因素是交织器长度、迭代次数、编码速率。在各种情况下通过增加交织器长度和迭代次数、降低编码速率来改善Turbo码的性能。     

地铁杂散电流模拟实时监测系统

地铁走行轨杂散电流的存在,会对埋在地下的金属产生电化学腐蚀作用。在实时监测系统中,通过改变电路的结构与电源正极在电路中的接入点,模拟普通走行轨、交叉点、分叉点和列车运行过程中的杂散电流,进而分析在不同地质条件下杂散电流对金属的腐蚀情况。通过对实时监测模拟装置中的工作电流的变化,研究杂散电流的大小和分布规律,为在城市轨道交通的设计、施工和旧线改造过程中削弱或减小杂散电流,提供相关的实验数据。     

Simulation studies of information propagation in a self-organizing distributed traffic information system

This paper investigates the feasibility of a self-organizing, completely distributed traffic information system based upon vehicle-to-vehicle communication technologies. Unlike centralized traffic information systems, the proposed system does not need public infrastructure investment as a prerequisite for implementation. Due to the complexity of the proposed system, simulation is selected as the primary approach in the feasibility studies. A simulation framework is built based on an existing microscopic traffic simulation model for the simulation studies. The critical questions for building the proposed market-driven system are examined both from communication requirements and traffic engineering points of view. Traffic information propagation both in freeway and arterial networks via information exchange among IVC-equipped vehicles is tested within the simulation framework. Results on the probability of successful IVC and traffic information propagation distance obtained from the simulation studies are generated and analyzed under incident-free and incident conditions for various roadway formats and parameter combinations. Comparisons between the speed of the incident information wave and the speed of the corresponding traffic shock wave due to the incident are analyzed for different scenarios as the most crucial aspect of the information propagation as a potential foundation for application in such a decentralized traffic information system.     

肩回交路条件下多机牵引机车周转图的优化

针对采用机车肩回交路的重载铁路线路,将其列车运行图中的列车运行线转化为节点,机车周转线转化为边,运用机车转化为流,从而将机车周转图的优化问题转化为网络流问题.在此基础上,以运用机车数最少、单机走行数最少、附挂机车数最少、机车在站停留时间最短和机车工作均衡性最好为优化目标,以网络流问题中的节点流量守恒和节点流量要满足节点需求为约束条件,建立肩回交路条件下的多机牵引机车周转图多目标优化模型.按照优化目标函数的优先级,采用分层序列法对模型求解,并利用C#语言编写程序,通过调用ILOG CPLEX优化软件实现了该算法.算例表明,采用所给模型和据此编制的机车周转图优化程序,可以快速优化肩回交路条件下的多机牵引机车周转图.     

集中质量对接触网仿真的影响研究

电气化铁道弓网动态受流一直是牵引供电系统的关键技术之一.建立高精度的接触网仿真模型,深入研究弓网的动态受流关系,是解决受流质量一个主要途径和方法.在接触网系统中,安装的定位器、定位管、线夹等零部件形成的荷载会影响接触悬挂的弹性,进而对弓网受流产生影响.此文在建立接触网仿真模型中,把零部件荷载视为集中质点,来研究接触悬挂模型的等效质量,进而研究集中质量对接触网仿真的影响.通过研究表明,集中质量的等效质量越大,集中质量处的接触压力越小;反之亦然;列车行驶速度越快,集中质量产生的影响越明显.     

浅析京沪高铁北京CTC中心网络安全

随着分散自律调度集中(CTC)系统运用于京沪高速铁路,京沪CTC中心网络安全成为保障京沪高铁行车安全的一个重要环节。对CTC中心网络安全进行风险识别与分析。从安全管理和安全技术2个方面论证,总结了解决京沪CTC中心网络安全风险的途径。实践证明,采用安全管理和安全技术相结合的策略,有效规避了京沪高铁北京局CTC中心潜在的内、外网络风险,保证了系统网络高安全性。     

基于元胞自动机的高速铁路列车群追踪运行仿真模型

为分析高速铁路列车在追踪间隔缩小时的运行状态,根据准移动闭塞系统原理,设置列车区间运行和车站运行的演化规则,建立准移动闭塞条件下基于元胞自动机的列车群追踪运行仿真模型。利用元胞自动机对京沪高速铁路线路"上海虹桥—南京南"运行图中追踪运行的10列车进行建模仿真,分析仿真结果验证到达间隔时间是制约追踪间隔的瓶颈,并得出后行列车满足追踪间隔4 min或3 min的情况下,其运行速度不受前行列车的干扰。     

铁路沿线线性无线传感器网络路由协议研究

针对铁路沿线环境监测对象种类繁多、位置分散的特点,设计一种无线传感器网络用于将传感器采集信息传输至监测中心,该无线传感器网络由传感器节点、轨边汇聚节点、机房汇聚节点及中继节点组成,重点研究提出轨边汇聚节点与机房汇聚节点之间线性无线传感器网络路由协议。鉴于铁路沿线传感器节点采集信息的重要程度不同,该路由协议根据信息重要程度对数据包进行优先级排序。综合考虑网络寿命和信息重要程度,以网络生命周期内传输数据包数量最大化为目标,建立数据包转发模型和数据包排队模型。在网络能耗均衡的前提下,采用减少优先级高的数据包的转发次数和减少优先级高的数据包在轨边汇聚节点的排队时延两种方式,减少优先级高的数据包的总传输时延。仿真结果表明,该路由协议可以显著减少高优先级数据包的传输时延,均衡使用网络能量,最大化网络寿命。     

基于SJA1000的CAN总线通信系统的设计

介绍CAN总线主要技术特性,简述基于SJA1000的CAN总线接口电路的软、硬件设计方法,给出CAN总线接口电路、SJA1000初始化程序、接收及发送数据的程序框图,满足CAN通信的各项要求。