GSM-R无线干扰智能预警系统研究

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铁路GSM-R无线干扰是导致CTCS-3级列控系统无线消息超时的重要因素,由于目前缺少自动监测和智能预警的技术手段,因此仍采用人工处理方式,耗时费力且效率低下.为此提出一种GSM-R无线干扰智能预警系统,通过电磁环境自动学习技术、智能预警技术和干扰定位技术,实现对GSM-R无线电磁环境的自动监测和干扰智能预警,以提高处理GSM-R无线干扰的能力和效率.
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研究CTCS-2级和CTCS-3级列控车站正线出站信号机应答器布置;结合咽喉区超长的大型车站特殊站场布置、大号码道岔反向运行特殊需求等情况,分析正线出站信号机应答器报文信息包、列车运行模式等内容;提出应答器布置优化设置方案,满足现场实际运营维护需要,为后续工程设计提供一定的参考.
车地GSM-R无线通信超时是CTCS-3级列车运行控制系统的重点和难点问题.对因电台软件故障引起的无线通信超时进行分析,提出重启电台优化方案,软件升级后大大降低了单电台故障发生的情况,可为减少无线通信超时提供技术参考.
计算机联锁系统中的维护子系统着重对联锁机设备硬件及软件进行维护诊断,而缺少对系统中交换机及工控机运行情况的监督和诊断手段.虽然维护子系统中记录了大量日志文件,但并没有对系统运行的状态进行检测和定期的评估总结.本文介绍了计算机联锁系统自动化运维工具的相关功能,在完善计算机联锁系统的状态监测、维护诊断功能的同时,又提供了智能化分析和预测手段.该工具实现了计算机联锁系统维护的自动化和智能化,为维护人员提供了直观、完善的参考手段.
通过对现场典型案例的分析,提出TDCS/CTC网络结构优化改造的合理化建议,增强系统的可靠性和稳定性,并为全路的TDCS/CTC网络改造提供经验参考;同时为现场维护管理和故障应急处理积累宝贵经验.
提出CTCS-3级列控系统无线通信超时车载设备侧故障预防方法,包括搭建车载设备MT电台检测工装,制定电台上道使用管理办法.利用检测工装周期性检测车载设备在用、备用MT电台的性能指标,对性能异常电台进行分级管理,减少因不良电台引起的无线通信超时故障的发生次数.经过2年的运维管理实施,证明该方法行之有效.
山区单线铁路区间一般没有轨道电路,为此信号专业设计了基于钢轨载波通信的断轨监测系统.以衢宁线路为例,介绍了该方案的技术标准、设计原则及系统构成等;采用太阳能供电、公网无线传输,较好地解决了钢轨断轨监测,既适用于新建铁路,也适用于既有铁路.
针对GSM-R高速适应性研究,借助无线信道仿真仪及GSM-R网络终端设备,搭建了高速铁路场景下的半实物仿真系统;在分析高铁场景多普勒特征的基础上,开展了GSM-R QoS性能测试,得到了越区切换场景下的UDP传输平均时延和丢包率的测试结果,直接反映了列车运行速度对以上指标的影响;进一步分析了不同列车运行速度下的最低覆盖电平要求,给出了单小区下行接收质量测试结果,并分析了列车运行速度为500 km/h时多径效应对接收质量的影响.本研究成果可用于支撑GSM-R网络设计,为我国高速铁路的进一步提速提供参考.
分析车地通信轨旁信号接收设备应用中存在的问题;在基于设备结构及工作原理的基础上,对该设备的几个部件进行改进,并得到充分测试及验证;解决了设备接收能力不足所带来的列车车门与站台门无法联动的问题.
GSM-R无线通信超时的(故障)分析与定位一直以来都是列控车载无线通信系统维护中的重点和难点.梳理了无线通信超时判断逻辑;建立了无线通信超时故障处理和数据分析流程;对车载无线通信系统常见故障进行了分析总结.
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