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。     

HX_D2型机车制动系统CAN网络故障原因分析与优化设计

HX_D2型机车两节机车的制动系统通过CAN网络进行信息的传递并可互为备用。CAN网络上连接着多个节点设备,任一节点故障或节点的通信故障等都会导致制动控制单元诊断出CAN网络故障。针对此问题,对HX_D2型机车制动系统CAN网络进行分析,并提出了优化设计方案。     

技术站广义配流问题模型与算法

根据列车解编顺序是否确定,将阶段计划中的广义配流问题分为广义静态配流问题和广义动态配流问题。以阶段内发出配流车数最多和车辆在站平均停留时间最短为目标函数,以列车解体开始时刻、车流分配、车流接续和列车编组开始时刻为约束条件,建立广义动态配流问题的多目标非线性混合整数规划模型。综合考虑优先排空、优先发送较近编组去向车流,模拟车站调度员编制阶段计划时的思维过程,设计搜索算法,解决广义静态配流问题(给定列车解编顺序的广义动态配流问题)。以有7个编组去向的某技术站为例,运用该算法可以在较短时间内得到列车解编方案和配流方案,表明了该算法的实用性和可行性。     

一种支持用户快速移动的二层数据包转发策略

针对铁路无线Mesh网络这种用户移动速度快、Mesh节点间切换频繁的应用场景,研究一种高效的数据通信方案.虽然二层转发相比三路由具有更好的移动性支持,但本文通过形式化分析发现,网桥的二层数据包转发策略可保证的路径更新延时为CAM表项的超时阈值timeout,不适用于铁路无线Mesh网络,然后提出一种主动位置告知策略实现转发路径的实时更新,并在此基础上设计一种基于端口记忆和主动位置告知的二层数据包转发策略CFP-ALN(CAM based Forwarding Policy with Active Location Notice).研究表明,策略CFP-ALN不仅可保证快速移动用户最低的切换延迟,并且只需要增加一个单播数据包的网络开销,具有良好的实用性.     

GSM-R网络QoS对CTCS-3级列控系统车-地数据传输的影响

首先介绍了铁路整体运营服务质量(QoS)指标,提出利用自顶向下方式拆解,定义相应的GSM-R网络电路域QoS指标的具体内容,阐述了QoS指标对CTCS-3级车-地数据传输的影响。然后着重描述了QoS指标与CTCS-3级车-地数据传输的相互作用关系,并分析了在QoS指标已知合格的条件下,如何设置CTCS-3级数据传输的参数以更好地适应GSM-R网络的特性。     

基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。     

基于GSM无线通信网络的铁路站场照明远控方式研究

针对目前铁路站场照明系统普遍采用的有线控制方式,提出了一种基于GSM无线通信网络的铁路站场照明远控方式,可实现铁路站场照明的信息化控制。该远控方式在改建铁路京包线大同至包头段电气化改造中得到应用并已投入运营,站场照明节能效果明显,建设投资远低于独立式和共用式两种远控方式。     

复线电气化铁路直供牵引网载流能力的计算

研究目的:带回流线的直接供电方式在我国200km/h及以下客货共线铁路中广泛采用。随着运量的快速增长,复线电气化铁路的牵引供电能力已按满足同型列车以最小追踪间隔时分连续追踪运行进行设计,从而使牵引网电气负荷呈现出周期性。本文从周期性负荷的等效原理出发,对复线牵引网各种运行方式下的载流能力进行分析与计算,求得牵引网负荷合成的内在规律,为提高设计效率提供依据。研究结论:复线直供牵引网上下行分开供电时,供电臂上行(或下行)等效电流近似等于追踪间隔数与上行(或下行)列车平均电流的乘积;并联供电时供电臂上行(或下行)等效电流近似等于分开供电上行(或下行)等效电流的3/4加上分开供电下行(或上行)等效电流的1/4;上下行并联供电对供电臂载流能力的改善程度,随上下行电流的差距的增加而增加,最大改善程度为单面坡负荷条件下降低1/4;分区所等效电流主要与上下行列车电流的差距有关,当上下行列车电流大小相等时,分区所等效电流最小,当有一个行车方向无车或列车电流为零时,分区所等效电流最大并近似等于有车方向分开供电等效电流的1/4。     

基于双参数雨流法的地铁车辆转向架构架寿命评估

采用双参数雨流法对在线实测的地铁车辆转向架构架载荷时间历程进行计数统计,分离出完整的应力循环和半循环,表征了构架服役过程的随机载荷谱块。根据名义应力法理论及miner疲劳损伤累积理论,估算出了地铁车辆转向架构架的疲劳寿命。分析结果表明,测点处的寿命为13.4年左右。     

受电弓参数优化对弓网系统动态受流的影响

在介绍受电弓基本优化方法的基础上,确定了两种受电弓优化方案。利用Matlab仿真软件分析了两种方案下受电弓参数对受电弓-刚性接触网系统动态受流的影响,得到了受电弓的优化参数,并对两种方案进行了比较。