典型高铁线路城区场景多径能量分布研究

在高铁列车运行场景中,研究多径能量分布有助于设计、优化无线通信系统。利用射线跟踪技术,在5G-R系统2.1GHz频段开展无线信道仿真研究,从射线跟踪计算结果中分类统计不同类型地物多径能量,对典型高铁线路城区场景的空间域特征和多径能量分布进行分析。研究表明:在密集城区高架桥场景下,多径能量的来源主要是结构模型、城市开阔区域反射体和建筑物,其分别占据总能量的58%、32%和10%,其余绿地等地物类型产生的多径能量可以忽略不计;而在开阔城区场景下,绿地产生的多径能量占比为14%,远高于密集城区场景下的1%,因此不能忽略绿地等地物类型的影响。该研究成果对射线跟踪技术在场景建模方面的轻量化处理具有参考价值,可为高速铁路5G-R的设计和优化提供技术支撑。

5G-R高铁车站场景MIMO天线阵列结构与传输性能研究

面向5G-R高铁车站应用场景,在2155~2165 MHz频段采用射线跟踪仿真技术,对4种不同天线阵列排布方式的MIMO系统多层传输性能进行对比研究。通过研究采取不同收发端天线阵列排布方式时的信道相关性,计算每个接收点位所能达到的MIMO系统最大传输层数,获取各层数对应的信噪比,计算在不同调制方式、不同天线排布方式下每个接收点位的下行峰值传输速率,确定面向5G-R高铁车站场景的MIMO系统最佳传输层数。仿真验证结果表明,面向5G-R频段高铁车站应用场景,基站端采用线阵、车载端采用方阵排列,可取得最佳峰值传输速率。研究结果可为5G-R专网建设中高铁车站部署MIMO系统提供技术积累和理论依据。

基于GAN的铁路5G-R车地无线通信测试数据生成方法

鉴于当前铁路5G-R应用研究中通信测试数据少的问题,结合公网5G基站的有关标准和铁路无线通信业务应用特点,提出面向铁路通信场景的基于GAN的数据生成方法。通过介绍GAN算法原理,分析5G-R通信数据特征,采用GAN模型进行5G-R业务数据生成仿真,并设计LSTM预测模型验证生成样本真实度与3GPP标准及相关规范的符合性。实验结果表明:5G-R车地无线通信测试数据GAN模型训练结果可靠,可用于5G-R业务负荷相关应用研究。

基站叠光系统故障诊断方法

叠光技术已在通信基站开展规模应用,但由于基站位置分布分散,光伏设备对维护人员专业技能要求较高,基站叠光系统定期巡检上站成本高、维护难度大。在调研基站叠光系统常见故障类型的基础上,开展基站实地故障模拟试验,建立基站叠光系统典型故障特征模型,提出同站址光伏组件之间发电数据横向比较、历史发电数据纵向比较的故障诊断方法。利用现网叠光基站发电数据进行算法验证,其中周期性固定物阴影遮挡诊断正确率达到88%。该方法可以有效定位基站叠光系统故障光伏组件和故障原因,降低定期上站巡检成本和维护人员技能要求,提高了运营维护效率,具有良好应用前景。

铁路隧道GSM-R漏缆挂设高度研究

研究目的:目前,中、长铁路隧道主要采用漏泄同轴电缆(漏缆)作为载体进行无线信号覆盖。本文针对现有GSM-R漏缆挂设高度对线缆维护和检修的不便,建立隧道环境下的漏缆信号覆盖模型并进行仿真计算,分析隧道中漏缆挂设高度对无线信号覆盖效果的影响;并通过不同场景下的信号覆盖测试验证仿真计算的正确性,确定合适的漏缆挂设高度。研究结论:(1)在双线隧道中,当机车天线位于同侧靠近或异侧远离漏缆时,随着漏缆挂设高度降低,等效耦合损耗逐渐增大,但异侧变化幅度相较于同侧情况小;(2)综合考虑隧道内通信质量和漏缆维护两方面,对于非列控需求线路,可以将漏缆挂设高度降低至2.5 m;(3)对于列控线路,将漏缆挂设高度降低至2.5 m应谨慎;(4)增大设备发射功率或减小直放站间距能够弥补降低漏缆挂高后对信号覆盖的影响;(5)本研究成果可为相关铁路规范修编和工程设计提供参考。

IFC铁路通信系统分解及数据需求研究

在工业基础类(IFC)铁路标准研究项目背景下,关注铁路通信领域的数据存储标准研究。根据铁路通信工程的实际需求,提出了IFC铁路通信系统分解架构,采用面向对象理念对各铁路通信领域特有构件进行数据需求的定义,实现了铁路通信工程信息模型的基本数据描述。为铁路通信工程全生命周期数据存储、共享与应用提供了技术支撑。研究方法及成果对其它相关领域具有借鉴作用。

远距离无源铁路监测信息采集系统

研究目的:大量铁路区间轨旁监测信息的传输通常采用有源方式,但其供电及传输系统建设成本高、维护难度大。基于此,本文研究采用背向散射(backscatter)通信技术和无人机,设计远距离无源铁路监测信息采集系统,以降低铁路区间轨旁监测信息传输系统的建设成本和维护难度。研究结论:(1)提出了完全无源的背向散射节点架构,设计了能反射LoRa信号的低功耗调制方式,系统分析了背向散射节点的能量收集效率和工作功耗;(2)利用无人机机动性高的特点,在无人机上搭载信号源和接收端的信息采集模块,实现沿着铁路自主巡航采集传感器信息;(3)室外部署和铁路环境测试表明,可以实现90 m以上的通信距离;(4)本文所研究的远距离无源铁路监测信息采集系统可应用于铁路区间监测信息的收集。

郑徐高铁CTCS-3无线超时分析

针对郑徐高铁开通初期出现的徐州东线路所RBC交接区附近和上海局与郑州局局界附近C3无线超时问题,结合郑徐高铁GSM-R无线覆盖方案、MSC与RBC管辖范围、车载电台记录和网络设备故障代码等,详细分析故障产生的原因,提出解决方案。鉴于问题隐蔽,且涉及通信、信号两系统,在工程建设、联调联试和试运行阶段均未被发现,总结提出工程设计、数据制作、联调联试和试运行方面的建议,供后续高速铁路GSM-R网络设计、调试及故障分析等参考。

IFC铁路通信用例构建方法研究

工业基础类(IFC)标准是为解决建筑信息模型(BIM)各软件间的数据交换而推出的一种通用的、标准的中间数据格式,用例在IFC标准研究中起着至关重要的作用。介绍IFC用例的主要内容和作用,研究铁路通信用例用户需求法、借鉴法和IDM检查法等3种构建方法,具体阐述IFC铁路通信用例的形成过程,以铁路设计和施工关心的内容作为优先考虑对象,完整描述12个高优先级的铁路通信用例。该过程及方法可为IFC铁路标准或其他IFC领域用例构建提供借鉴。

智能客运车站室内定位系统建设方案探讨

梳理了大型铁路客运车站内旅客、运维人员和机器人等3种定位导航需求,比较了射频标签(RFID)、蓝牙和Wi-Fi 3种典型室内定位导航技术方案的优缺点,以及在铁路客运车站中的适应性。结合高铁工程建设和运营维护特点,提出新建车站采用Wi-Fi方案,既有车站增设室内定位时采用蓝牙方案。对客运车站室内定位系统的应用、终端和无线覆盖方案进行了分析,研究成果可供智能客运车站室内定位系统工程实施参考。

单RBC跨多MSC场景数据制作及测试案例分析

简述郑徐客专C3单电台交接及无线超时故障问题机理,总结单RBC跨多MSC场景数据制作及测试案例经验。在杭黄铁路工程中,通过分析杭黄铁路GSM-R系统设计方案和RBC管辖范围,得出RBC与MSC对应关系,提出MSC制作RBC和LAC邻区数据及联调联试测试案例建议并运用到工程实施过程中,避免类似故障的发生,为杭黄铁路顺利通过联调联试提供有力保障,单RBC跨多MSC数据制作及测试案例经验可供后续线路参考。

重载低压缩比发动机二冲程制动性能模拟研究

采用数值模拟的方法研究了不同制动模式、压缩比、海拔高度等对制动性能的影响。结果表明:压缩比的降低和海拔高度的增加均导致发动机制动功率大幅度降低。提高压缩比和采用二冲程制动模式是提高低压缩比发动机制动功率的有效措施。压缩比为11.6时,与四冲程制动模式相比,二冲程制动模式产生的制动功率可提升69.6%~80.5%,最大缸压低于6.0 MPa的限值,并且其可运行转速范围不受涡轮增压器危险区的限制。当前应用领域中,高压缩比(17.0)发动机上采用四冲程制动模式获得的制动功率最高。由于短期内难以提高低压缩比发动机的压缩比,仅通过在低压缩比(11.6)发动机上采用二冲程制动模式仍可将制动功率提高17.5%~30.4%,最大缸压降低25.2%~29.3%。故在应用天然气机等低压缩比发动机的中重型载货汽车上推荐采用二冲程制动模式,这将大幅度提高车辆制动安全性。

铁路通信铁塔标准化方案研究

铁路通信铁塔距离铁路线路较近,如果倾覆会对铁路运营造成危险.通过对铁塔建造现状进行调研,分析了发生质量事件的主要原因;借鉴相关行业铁塔建设情况,按照标准化、简统化原则,提出采用单元组合结构、优化铁塔类型、减少构件种类的铁路通信铁塔方案,实现铁塔加工、组装、检测和检验的标准化,降低通信铁塔倾覆风险,提高铁路工程建设质量.

铁路5G专网核心网设备云平台建设方案研究

研究分析基于网络功能虚拟化(NFV)技术的铁路5G专网核心网设备(5GC)对通信云在可靠性、安全性、时延等方面的苛刻要求,比较不同解耦方式的云平台方案,提出铁路5GC采用软硬件一体化方案或软硬件二层解耦方案。同时提出基于云平台的5GC可以采取的冗余、容灾方案和措施。最后,以中兴通讯股份有限公司的产品为例,给出了1+1冗余方式的铁路5GC云平台实现架构,对5G-R核心网的工程建设具有参考作用。

基于BIM的铁路站房摄像头视场仿真与优化

Revit是在我国应用的主流BIM软件之一,基于Revit建立铁路站房三维场景,进行摄像头建模,根据摄像头成像参数对监控覆盖区域进行模拟,实现铁路站房摄像头监控覆盖区域、重叠覆盖区域及盲区的监控和标记,评估监控区域覆盖效果。通过对摄像头的数量、类型、安装位置、角度进行调整,优化视频监控目标清晰度、覆盖效果,提高摄像头布置的准确性,减少摄像头数量。基于BIM的视场仿真技术除了可应用于铁路站房外,还可用于飞机场、港口、地铁站、汽车站、电影院等安全要求高的大型公共场所。

《中国铁路通信信号工程数字化转型白皮书》解读

对中国铁道学会近期发布的《中国铁路通信信号工程数字化转型白皮书》进行解读,分析通信信号工程建设的发展现状,提出通信信号工程的全生命周期数字化生态,并从工程设计、工程施工、建维一体以及BIM技术应用等4个方面对数字化转型进行分析,为打造基于数字孪生的通信信号工程建设与管理提出实施建议。

基于CTCS2+ATO的市域铁路LTE移动通信业务承载解决方案研究

对于部分市域铁路信号系统采用CTCS2+ATO制式、移动通信系统采用LTE制式的全新组合模式,有必要根据其车地无线通信业务需求,分析研究LTE集群调度通信实现方式、系统架构,以及实现调度命令、ATO信息、无线车次号校核信息传送等业务功能的解决方案。通过分析LTE系统集群调度通信的主流实现方式,根据市域铁路车地无线通信主要业务需求,对于正在建设的市域铁路推荐采用条件相对成熟的B-TrunC架构LTE系统。重点研究基于BTrunC架构的LTE系统实现行车相关调度通信业务的工作流程,市域铁路列车信号车载设备在自动折返情况下通信车载台同步换端、车次号与IP地址转换的解决方案,对此类型的市域铁路工程建设、列控系统车地安全信息传送和运营维护方面具有指导作用。

不同剂量硬膜外分娩镇痛对产后尿潴留的影响

目的探讨不同剂量下罗哌卡因联合舒芬太尼硬膜外分娩镇痛方案安全性和对产后尿潴留的影响。方法选取2018年5月-2019年5月本院妇产科收治的拟行硬膜外分娩镇痛下自然分娩的初产妇80例,随机分为甲方案组和乙方案组,每组40例,甲方案组产妇采取0.1%罗哌卡因+0.3μg/mL舒芬太尼的硬膜外分娩镇痛方案,乙方案组产妇采取0.075%罗哌卡因+0.5μg/mL舒芬太尼的硬膜外分娩镇痛方案,比较两组产妇的视觉模拟评分(VAS)、尿潴留、其他不良反应和新生儿出生后Apgar评分。结果结果显示,两组的镇痛时间差异无统计学意义;与此同时,在子宫颈开口3 cm时(T0)、分娩镇痛后30 min(T1)、宫颈口开口10 cm时(T2)、分娩即刻(T3)和分娩后2 h时(T4)5个时间点的疼痛评分差异均无统计学意义;但麻醉后的其他时间点的疼痛评分与T0比较,均具有统计学意义。甲方案组尿潴留发生率为5.00%,低于乙方案的20.00%,差异具有统计学意义(χ^2=4.114,P=0.043)。两组产妇分娩的新生儿在出生后l min、5 min和10 min时的Apgar评分差异均无统计学意义(P>0.05)。结论两种剂量的分娩镇痛方案均可有效缓解分娩疼痛,但在0.1%罗哌卡因+0.3μg/mL舒芬太尼剂量下产后尿潴留的发生风险更小。

对位牵引车电气系统设计方案的研究

对于对位牵引车来说,电气系统的设计是一个非常重要的工作,是对位牵引车能否正常运行的可靠保证;从对位牵引车的使用背景进行了说明,对该车的系统组成结构、原理框图等电气系统的设计方案分别进行了详细的介绍。

Research on Construction Scheme of Cloud Platform for Core Network Equipment of Railway 5G Private Network

This paper studies and analyzes the rigorous requirements of railway 5G private network core network(5GC)equipment based on network function virtualization(NFV)technology in terms of reliability,security,latency and other aspects of communication cloud,compares cloud platform schemes with different decoupling modes,and proposes that railway 5GC should be implemented by software and hardware integration scheme or software and hardware two-layer decoupling scheme.At the same time,the redundancy and disaster recovery schemes and measures that can be taken by 5GC based on cloud platform are proposed.Finally,taking the products of ZTE Corporation as an example,the implementation architecture of railway 5GC cloud platform in 1+1 redundancy mode is given.It serves as a reference for the engineering construction of 5G-R core network.