网络化无线机车同步操作控制的研究与应用

机车同步操作控制是世界重载铁路运输普遍存在且亟待解决的关键问题,无线机车同步操纵技术是当前研究的热点之一。本文提出网络化无线机车同步操作控制思路,在现有GSM-R网络基础上,论述网络化系统的组成与结构,车载通信单元子系统、地面应用节点子系统、网络监测子系统的功能设计,提出采用机车同步操控的安全数据会议、主备数据链路切换、多机车协同作业与数据处理、网络实时状态监测等关键技术,突破无线数据传输电台方式的局限性,解决山区可靠无线通信问题。同时,对比分析了两种无线机车同步操作控制系统的技术指标,并介绍了现场数据传输试验和综合试验结果。

基于GSM-R实现多机车同步操作控制

多机车同步操作控制系统是重载列车安全高效运营的关键。基于GSM-R系统提出一种全新的多机车同步操作控制方案,并介绍该系统的组成和功能,描述信息传输过程,以及在通信异常情况的解决措施。

重载组合列车分布动力机车重联控制系统无线传输同步性研究

为提高重载组合列车各重联机车无线控制的同步性能,基于800MHz无线电空间波无线传输模式,建立重载组合列车分布动力机车重联控制无线传输同步性的马尔可夫决策模型,并采用有限阶段向后递归迭代算法进行求解。利用给出的决策模型和算法构建重载组合列车分布动力机车重联无线同步控制系统,并安装于神华线万吨重载组合列车的机车上进行测试。测试结果表明:机车间重联信息无线传输的平均周期仅为2.5s,小于美国GE公司LOCOTROL系统3s的平均周期,能够满足神华线重载组合列车运行的基本要求;采用800MHz双频点组成双网传输,在无线电波弱场区能克服空间波传输受到干扰的影响,减少延迟时间。

基于模糊逻辑的铁路机车无线通信接入拥塞控制系统设计

铁路机车无线通信主要用于列车与控制中心之间的数据传输,如果通信网络出现拥塞,会导致信息传输延迟或失败,进而影响到列车的运行安全;为了提高铁路机车无线通信接入的流畅性,设计了基于模糊逻辑的铁路机车无线通信接入拥塞控制系统;通过数据解析分类模块对数据包进行解析,经过WRED模块完成丢包处理,传输给队列模块,通过队列的整理将数据传输给模糊逻辑控制器模块,在模糊逻辑控制器模块中,利用模糊逻辑理论,设计了模糊控制规则,依据逐跳拥塞控制,完成系统的硬件设计;在系统的软件设计中,根据无线通信接入数据在队列模块的缓存情况,感知无线通信接入节点的状态,通过获取无线通信接入节点的剩余队列,预测无线通信接入路径的拥塞情况,在无线通信接入的最佳路径下,设计了拥塞控制算法,实现对铁路机车无线通信接入的拥塞控制;测试结果表明,设计系统的吞吐量可达到4 000 kpbs,丢包率和节点死亡率均低于1%,能够有效控制无线通信接入的拥塞情况。

基于LTE-R无线网络的电力机车运行状态远程检测与自动控制研究

为避免电力机车异常行为带来的行车风险,提出基于LTE-R无线网络的电力机车运行状态远程检测与自动控制方法。首先采集模块获取电力机车运行状态信号,将其使用信号调理电路转换为优质数字信号后,运用LTE-R无线网络传输到地面监控模块,该模块负责提取所接收数字信号的特征,并依据特征采用长短时记忆神经网络远程检测电力机车运行状态,同时在发生异常行为时通过自动控制发出报警。实验结果表明:不同通信距离下,LTE-R无线网络各通信信道的信号强度均稳定在-6 dBm以上,在准确检测电力机车运行状态的同时,还能完成有效报警。

基于无线通信系统的机车信号控制技术

随着列车速度的提高和行车密度的加大,机车信号系统已成为影响行车安全的技术瓶颈.在系统分析无线移动系统应如何满足机车信号信息要求的基础上,提出采用无线移动通信技术解决机车信号技术的方案.以经过验证的GSM-R系统为基础,对我国现有自动闭塞系统进行技术改造,实现技术、投资、效益的最佳结合.

基于无线异构通信的电机车远程监测和控制系统

针对煤矿井下环境复杂、电机车运输过程中有线监控部署不便、成本高、线路易损坏等问题,基于ZigBee、WiFi等无线通信技术,构建了无线异构通信网络。首先搭建了无线异构通信网络架构,在该架构基础上设计了电机车远程监测和控制系统,包括系统硬件连接组成和软件功能组成。对系统监测模块进行电机车的环境检测和车载监控无线传输测试,结果表明电机车监测和控制系统可实现电机车环境监测和监控视频无线传输,保证了电机车安全、可靠和高效的运输。

无线机车信号系统控制方法的研究

提出了无线机车信号系统在正常和非正常列车运行情况下的基本控制原理和方法,并针对系统在可靠性、安全性和缩短应变时间等方面的需要,对自律轮询、列车注册与注销等控制方法进行了研究,实现了无线机车信号的主体化。

无线机车信号地面控制设备及双机热备的可靠性分析

介绍了无线机车信号地面控制设备的结构和工作原理,为了保证其正常运行,采用双机热备方式。对单控制机的失效率进行划分,根据各部分失效率对系统的影响,利用马尔可夫模型分析系统可靠性。结果表明,双机热备很大程度上提高了系统的可靠性,达到了可靠性指标。

感应无线电机车联锁控制系统在炼焦生产中的应用

介绍了感应无线电机车联锁控制系统在石家庄焦化集团炼焦生产过程中的应用情况。

无线重联模式下SS_(4G)和SS_(4B)电力机车特性控制一致性设计研究

为实现无线重联模式下SS_(4G)与SS_(4B)电力机车的混编,以朔黄铁路SS_(4G)和SS_(4B)电力机车为研究对象,从朔黄铁路的特殊地形及运营现状、机车技术参数及控制模式等方面进行分析、探讨,阐述了在无线重联模式下SS_(4G)与SS_(4B)电力机车特性控制一致性设计的方案,并通过理论计算和混编试验验证了该方案的可行性。

基于自组网的机车近距离无线重联控制系统研究

为了提高机车近距离无线重联控制系统的冗余性和抗干扰性,文章基于自组网技术设计了一套机车近距离无线重联控制系统,其通过建立无线通道传输WTB总线数据、关键硬线信号及语音信号,实现了多台机车同步控制运行。该系统利用自组网技术自愈合的特点,可以在不增加设备的前提下,进一步提高机车近距离无线重联控制系统的冗余性;同时通过自动跳频,选择信噪比(SNR)和信道质量指示(CQI)更优的信道进行通信,提升了系统的抗干扰性能。实验室测试表明,相比基于WiFi模块的系统,该系统的SNR提高约5 dB,同时丢包率由0.029 2%减少至0.010 9%。

两万吨重载列车LTE无线同步控制系统故障原因分析及改进措施

文章对朔黄铁路两万吨重载列车LTE无线同步控制系统故障的原因进行分析,并有针对性地提出了技术改进措施,大大减少了两万吨重载列车区间停车分解对运输生产的干扰,对运输生产任务的顺利完成具有重要意义。

基于感应无线的有轨机车定位控制关键技术研究

在工业有轨作业机车自动定位中,需要对移动机车位置进行精确检测,目前普遍存在精测精度不高、干扰严重等问题。介绍了机车自动走行控制的设计要求和方法,重点阐述了感应无线位置检测的原理和实现高精度位置检测的方法。该方法是基于电磁感应原理,通过检测感应电动势的相位和幅度,得到移动机车的位置。详细介绍了感应无线数据通信特征以及同频干扰的抑制方法,最后探讨了有轨机车定位控制的发展前景。介绍的基于感应无线的机车定位技术,检测精度可达2 mm,且抗干扰能力较强,对有轨作业机车的定位控制和自动走行具有一定参考价值。

基于无线通信系统的机车信号控制技术分析

伴随社会经济的发展与科学技术的进步,不仅列车速度不断提高而且行车密度逐渐增大,这样使机车信号系统成为保障行车安全的技术瓶颈。对此,本文立足无线移动系统应要满足的机车信号信息需求,简要阐述通过无线移动通信系统优化机车信号技术的具体方案。并通过验证的GSM-R(数字移动通信系统)系统,尝试分析改造自动闭塞系统,以期能够实现技术、投资和效益理想化结合。

“机车重载无线重联控制系统工程化研究”通过验收

本刊讯 2012年5月4日，中国神华能源股份有限公司在湖南株洲召开“机车重载无线重联控制系统工程化研究”科技创新项目验收会。“机车重载无线重联控制系统工程化研究”项目于2008年立项，由神朔铁路分公司联合株洲南车时代电气股份有限公司、中国铁道科学研究院通信信号研究所、株洲南车电力机车有限公司、中南大学等单位共同完成。该项目基于神朔线开行万吨列车的扩能方案，研制适应神朔铁路特殊线路情况，能够应用于起伏坡道的复杂线路，具有自动地形匹配能力的列车动力分布控制的机车无线重联控制系统。

基于无线机车信号的虚拟闭塞系统研究

提出一种基于无线机车信号的虚拟闭塞系统,旨在实现既有半自动闭塞区段内的列车追踪运行,或应用于低密度且速度不高的新建线路,达到提高运输能力的目的。该系统的主要优势在于利用无线传输机车信号、列车位置、速度等列控信息,构成信息传输闭环确认,保证信息传输可靠性;采用虚拟闭塞方式,无线机车信号与CTC调度集中系统结合,利于系统资源优化和综合利用,车站可实现无人值守;无需进行车站电码化,不存在因轨道电路受干扰影响信息传输问题;最大限度利用既有地面信号设备和车载列控设备,系统结构简单,便于实现,成本低。本文阐述系统的构成,基本结构和工作原理。对系统中的无线机车信号、列车定位、列车完整性检查,无线数据传输等关键技术进行了重点描述。并对系统的先进性、可行性及系统的可靠性和安全性进行了分析。

机车监控装置远程控制方案及实现方法

设计了一种基于 GSM的机车监控系统。用无线电手机传输监控装置产生的原始数据至 PC机 ,达到实时监控机车运行状况的目的。该系统简单灵活 ,传输可靠 ,实践表明该系统具有良好的稳定性和可靠性。与现行车载监控装置相比 ,系统提高了数据的实时性。

无线机车信号数据安全传输方法的研究

研究采用无线信道方式传输数据,实现机车信号数据安全传输的方法。根据无线机车信号数据传输需求,以GSM-R数据通道结构和GSM-R安全传输协议为基础,提出采用地址、时间、注册码三维控制、时分复用通信方式和通信协议、帧结构可变、调整优先级等方法。防止由于无线干扰和传输网络帧冲突等原因造成的数据传输错误,保证无线机车信号数据传输的可靠性和安全性。

工业有轨作业机车自动定位控制

基于感应无线技术,开发一个工业有轨作业机车自动定位控制系统。文中介绍了该系统的基本结构,阐述了自动定位控制的一种有效算法,给出了在一个实际应用中所达到的控制效果的有关数据。