公专融合5G车地无线通信系统

第四代移动通信技术(4G)的长期演进技术(LTE)受国内1 785~1 805 MHz专网频段制约,轨道交通对于双网冗余配置和专门业务必须保证稳定的最低带宽要求,这使得LTE-Metro(LTE-M)综合承载系统的服务能力受到很大限制。针对上述问题,文章提出了对4G基站、核心网和车载终端适配器单元(TAU)进行升级,加入第五代移动通信技术(5G)公网非独立(NSA)基站的方案,利用4G专网作为列车自动运行通信控制(CBTC)系统业务的主网络,5G网络作为承载CBTC系统的辅网络,5G基站承载轨道交通专网的大带宽业务,实现了4G专网与5G公网融合以承载通信系统的大带宽需求。     

轨道交通列车定位技术的选择与比较

阐述了轨道交通列车定位技术.介绍了在轨道交通系统中列车定位技术的功能,国内外轨道交通中主要采用的列车定位方法,重点论述了几种主要定位技术,并从定位精度、闭塞制式、维护投资成本、抗干扰等方面进行分析比较.提出目前轨道交通定位技术应综合运用,取长补短,多种方法相互融合,才能满足轨道交通中对安全可靠性的要求.     

轨道交通信号系统智能集成体系的构建

轨道交通信号系统是保证列车安全、高密度运行和行车的重要基础设备,信号系统的制式、技术标准、技术水平直接影响城市轨道交通发展规模和速度.随着云计算、大数据、人工智能等新技术的发展运用,为探讨实现轨道交通信号智能控制这一复杂巨大的系统工程提供了一条很好的途径——智能集成体系方法.该方法将信息信号技术、通信网络技术,和计算机智能算法、传统数学建模、知识工程、系统工程等技术方法进行有机集成和融合,在运算效率、准确率、稳定性、安全性和智能化等各方面对轨道交通信号控制系统进行提高.     

轨道交通无线网络通信中的可靠性评估系统改进设计

传统轨道交通通信网络可靠性评估系统无法均衡自身的硬件承载性能,常常丢失轨道交通运行中产生的数据,评估准确度较低。因此,对轨道交通无线网络通信中的可靠性评估系统进行改进设计。该系统由传感器模块、ZigBee技术模块、网关模块和计算机组成,传感器模块用于收集轨道交通通信网络系统运行节点数据,并交由ZigBee技术模块进行数据处理。ZigBee技术模块通过其中的路由器采集数据,通过ZigBee网络协调器解析路由器中的数据,构建持续工作体系,并将体系中的数据传输到网关模块。网关模块依据电平的变化将ZigBee技术模块处理过的数据转变为易于计算机解析的串口数据,将此数据交由通用分组无线业务进行协议更新后,传输到计算机中进行可靠性评估分析。评估软件中设计了对轨道交通无线网络通信可靠性进行评估的流程图和关键代码。结果表明,所设计的可靠性评估系统拥有较高的评估准确度。     

上海轨道交通车厢满载率实时感知与估计

本文通过利用WIFI探针设备,将其布设在上海轨道交通列车车厢内探测客流,同时收集同日同车次的车厢称重数据、断面客流数据进行数据分析与融合,得到列车车厢满载率的估计值,从而建立起更为精确的地铁车厢满载率数据.     

RIOM在列车监控系统中作用及故障处理措施

随着轨道交通车辆模块化发展的需求日益提高,对列车网络监控系统主要设备的研究成为国内外研究领域的重中之重,RIOM模块(远程输入输出模块)是列车网络监控系统(TCMS)中重要的数据采集或输出设备,主要采集或输出各子系统(牵引、制动等)需进行逻辑判断或车辆状态的重要数据.此模块一旦故障将导致车辆子系统在人机接口界面(MMI...     

基于车联网大数据的交通路况预测研究

为了减少交通路况拥挤,文章提出了一种基于车联网大数据的交通路况预测方案。新方案介绍交通拥挤现状和现有的解决方案,分析交通路况预测的关键技术,设计一种基于车联网大数据的交通路况预测系统,阐述新系统的体系结构和通信架构。最后,通过系统应用证明新方案不仅减少了城市交通拥堵次数和时间,还提高了出行效率。     

城轨列车网络控制系统方案设计简析

为满足轨道车辆系统部件的稳定性、安全性,确保车辆长期良好的运行状态,需对列车网络控制系统方案进行设计优化,通过软件指导帮助用户对列车运行及事件情况进行分析,对列车进行调试与维护。     

用户数据融合系统的网络部署

UDC(用户数据融合)是适应并促进多网络融合发展的技术。UDC将传统通信系统网络中分散的用户数据库进行整合,构成一个统一的用户数据管理中心,从而使网络中的其它实体不再存储永久用户数据。UDC具有优化网络结构、利于新业务快速集成、降低网络运营成本的特点。文章探讨用户数据融合系统的结构,提出用户数据融合系统的网络部署方案,并分析用户数据融合系统的优势。     

浅析轨道交通屏蔽门系统安全分析中的贝叶斯网络应用

地铁轨道交通屏蔽门是高新科技的产物,屏蔽门将站台和列车运行区域隔开,可以保障列车、乘客进出站时的绝对安全。但是,由于空间密闭、人员集聚,安全保障问题仍然是轨道交通屏蔽门系统设计的重点。本文以轨道交通屏蔽门系统安全为切入点,在概述贝叶斯网络的基本内涵的优越性上,探讨了贝叶斯网络在轨道交通屏蔽门系统中的应用,旨在说明贝叶斯网络对屏蔽门系统安全的重要性,以期为轨道交通屏蔽门系统安全设计提供参考。     

基于WiFi6的城轨车地通信综合承载系统—系统设计与现场测试

2018年10月，IEEE发布了最新的WiFi标准协议802.11ax(WiFi6)，它同时支持2.4 GHz和5 GHz频段，传输速率可达9.6 Gbit/s^[1]。WiFi6的横空出世引起大量技术人员的研究，目前，WiFi6已应用在智能家居、广电、矿井建设等领域，但在轨道交通领域屈指可数。本文设计了基于WiFi6的城市轨道交通车地通信综合承载系统，通过将WiFi6赋能轨道交通车地通信系统，可以解决城市轨道交通的各项生产业务间严重的争抢频率资源问题，并在大连地铁13号线进行全国第一个WiFi6系统的真实地铁线路测试。结果表明，所设计的WiFi6系统具有网络吞吐能力大，传输速率快，覆盖范围广等特点，能够满足轨道交通业务需求，同时能够为CCTV和PIS等业务提供有效的传输通道。     

基于知识图谱的城市轨道交通突发事件演化结果预测

准确预测突发事件的演化结果,对城市轨道交通系统制定应急方案、保障安全运营,具有重要的参考意义。目前突发事件演化结果预测方法智能化程度不高,过分依赖决策者主观设定的特征权重、检索模板,复杂、准确性低且应用性较弱。该文基于知识图谱(KG)和关系图卷积神经网络(R-GCN)模型提出一种城市轨道交通突发事件演化结果预测方法。首先,构建城市轨道交通突发事件知识图谱,将与事件相关的场景信息进行结构化处理;其次,基于关系图卷积神经网络模型构建城市轨道交通突发事件结果的预测模型;最后,利用城市轨道交通突发事件案例库进行验证。实验结果表明,所提预测方法具有较好的准确率、较强的普适性,可为轨道交通应急管理提供方法和技术支持。     

有源无源雷达信息融合系统误差估计

有源雷达和无源雷达系统误差估计是实现有源无源雷达信息高精度融合的关键环节之一。由于时差定位无源雷达具有与有源雷达不同的误差分布特点,多有源雷达之间的系统误差估计方法已不适用于无源雷达与有源雷达之间的系统误差估计。文中提出一种系统误差估计方法,利用有源雷达和无源雷达对同一目标的观测,同时估计有源雷达的系统误差和无源雷达的时差系统误差,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

智慧城轨交通通信技术的分析与展望

为解决由城轨环境特殊性导致的通信可靠性、时延性能降低以及运营效率瓶颈等问题,首先从整体运营控制的角度分析了城轨通信需求。结合新型智能运行控制技术及T2T(train to train,列车到列车)通信、5G、人工智能、移动边缘计算等新兴信息技术对城轨通信关键技术进行梳理、总结与展望;然后提出了一种新型城轨通信网络架构,最后探讨了智慧城轨通信技术的研究方向与面临的挑战,为智慧城市的发展提供研究基础。     

城市轨道交通建设中通信系统关键节点分析

近年来轨道交通的建设已经趋于大规模网络化,建设工期日趋紧张在城市轨道交通建设中尤为明显,这就要求对城市轨道交通的建设节点做好把控。通信系统是城市轨道交通建设中比较重要的一环,因为其还承载着电力监控和自动售检票系统的数据传输,故通信系统的建设将影响整体建设的进度及工期,文章将就轨道交通建设里的通信系统节点进行全面分析。     

城市轨道交通车地无线通信安全风险研究

基于通信的列车运行控制(CBTC)技术已被广泛地应用于我国城市轨道交通建设中,首先,分析了CBTC系统的组成及特点;接着,研究了目前CBTC系统中基于IEEE 802.11协议的车地无线通信子系统存在的信息安全风险、可能遭致的黑客攻击手段,以及现有信息安全防护措施存在的问题;最后,展望并提出了今后轨道交通信息安全研究的工作重点,以期加强对轨道交通可靠运营的安全保障。     

基于5G移动通信网络的城市轨道交通PIS系统应用探究

5G移动通信网络采用新一代蜂窝移动技术,其数据传输速率高于第四代移动通信网络的十倍之多,将第五代移动通信网络应用于城市轨道交通PIS无线系统中,可改善目前基于无线局域网构建的PIS系统中通讯信号易干扰、故障多等弊端。本文从LTE-A技术、MIMO增强技术、MEC技术等5G移动通信关键技术为切入点,从城市轨道交通系统的核心层、接入层、应用层出发,构建全新的智慧轨道交通系统。     

雷达-通信共存系统中雷达脉冲串信号的高效协同感知算法

该文针对与雷达共存的认知无线电通信系统,为实现通信系统对雷达频段空闲频谱的机会利用,提出一种对转动扫描雷达脉冲串信号的高效协同感知算法。该算法由中心处理节点协同各感知节点进行感知,通过各协作感知节点的相似度判决处理和中心处理节点的基于时序准则判别的数据融合方法,提高了检测概率并降低了虚警概率。相比于现有的雷达信号感知方法,该感知算法无需雷达先验信息,在快速可靠感知雷达脉冲串信号的同时,能够确定雷达的特征参数,如扫描周期、扫描方向、距离等。最后,仿真结果表明了所提算法的有效性和正确性。     

Rail transit chopper traction interference modeling using the SPICEcircuit simulation package

The application of SPICE to a rail traction network for the simulation of electromagnetic noise emissions and cab signal interference in a DC-fed rail rapid transit system is described. The predictions are validated by a laboratory experiment in which real-time signals are generated by computer using a programmable read-only memory (PROM) lookup table. The simulator can be used to study interference in rail rapid transit systems at low and audio frequencies produced by the combined effects of conduction, magnetic induction, and electric induction. Its use permits the influence of such variables as train position, power demand, and traction duty cycle on interference in cab signaling, track circuit, and other critical noise receivers to be determined. The effect of varying simulation parameters-for example, track impedance-can also be evaluated and parameters strongly influencing the degree of interference identified. The method can also be used to evaluate interference characteristics of new propulsion drives     

基于光栅阵列的列车高精度定位测速方法研究

现有轨道交通定位和测速方法易受到外界环境干扰, 具有不稳定性。为了解决这些难题, 结合光纤光栅绝缘、抗干扰能力强、耐腐蚀等特性, 提出了一种基于弱光栅阵列的结合波分和光时域反射仪技术的高精度列车测速定位系统方案, 通过密集型复用方式实现光栅点的绝对定位需求, 并设计了根据不同光栅分区定位结果及其波长漂移规律来计算实时速度和位置的数据处理方法。为验证系统性能, 搭建了模拟运行环境, 进行了理论分析和实验验证。结果表明, 该方案能实现厘米级的定位精度和1 km/h的测速精度。该研究在轨道交通方面具有广泛的应用前景。