LTE-M技术在大连地铁13号线信号CBTC系统的规划研究

随着通信技术的迭代发展,基于CBTC的无线列车控制系统已逐步代替基于轨道电路的车地通信技术。其中,WLAN技术应用广泛。大连城市轨道交通中地铁1、2号线信号数据通信系统采用2.4 GHz频段的WLAN技术。近几年,随着我国无线网络的迅速普及、Wi-Fi的大量使用,对地铁1、2号线信号系统车地无线通信的稳定性带来了隐患。因此,大连地铁13号线在修建过程中,信号数据通信网络DCS系统采用了1.8 GHz专用频段的LTE-M技术。文章以此为切入点,对大连地铁13号线信号系统LTE-M技术方案进行详细介绍,同时通过对WLAN技术以及LTE技术对比分析,阐述LTE技术在轨道交通车地无线通信系统中具有的技术优势。

北京轨道交通共用场段LTE-M系统频率运用分析

北京轨道交通新建线路均已采用LTE-M系统综合承载数据及集群业务,在两线共用场段的情况下,不可避免存在频率干扰问题。为保障LTE-M系统的整体可靠性,提出车辆段业务场景并通过对LTE-M系统在共用场段场景下的频率运用分析,总结共用场段1.8G频率运用原则,提高车地通信可靠性,为共用场段LTE-M系统频率规划提供借鉴。

LTE-M车地无线通信系统中的自适应调制编码技术

城市轨道交通车地综合通信(LTEM)系统在通信环境、业务需求等方面与公共无线通信系统有较大的差异。传统的调制编码技术已无法满足系统性能要求。文章针对LTE-M应用场景的特殊性,提出了一种AMC技术的优化方案。经过测试证明,该方案解决了由于信号质量变化太快以及信号频繁抖动所带来的调制编码等级不准确问题,保证了在切换过程中的丢包率以及时延,大大提高了切换过程中的性能指标。

基于LTE-M的下一代列控数据通信系统设计与可用性评估

相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control,CBTC),下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点,且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统,首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro,LTE-M)的通信系统结构;然后针对下一代列控系统典型场景,利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets,DSPN)进行可用性建模,最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示,基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求,其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。

南京地铁7号线LTE-M车地无线通信系统方案研究

地铁无人驾驶技术的发展应用对地铁车地无线通信提出更高的要求和挑战。南京地铁7号线是南京市首条全自动无人驾驶地铁线路,采用自动驾驶的最高等级(GoA4)全自动无人驾驶运行,对车地无线通信的性能要求较高。为保障车地无线通信的安全性和可靠性,南京地铁7号线采用LTE-M车地无线通信系统,该系统能为各类业务应用提供可靠的、冗余的、可灵活配置的透明传输通道。文章基于南京地铁7号线对LTE-M车地无线通信系统方案进行研究,以期为后续全自动无人驾驶地铁新线建设提供参考。

城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)枢纽换乘站频段规划方案研究

城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)在枢纽换乘站存在同频干扰问题,需研究干扰源头——枢纽换乘站基站的频率配置方案。以昆明轨道交通4号线和5号线枢纽换乘站火车北站两线LTE-M系统频段规划方案为例,基于LTE-M系统承载业务需求和频段使用实际情况,分析了枢纽换乘站LTE-M系统基站的不同频段异频和同频段异频2种规划方案,以及同频段的全部同频、部分同频和无线网络共享3种规划方案,并比较了各种规划方案的优缺点,提出了各种规划方案的适用性建议。

CBTC系统LTE-M无线专网列车接入单元的研制与应用

城市轨道交通车地综合通信系统的稳定性是目前地铁正常运营面临的最大问题之一。为提高通信的安全性和可靠性,城市轨道交通无线车地通信由WLAN通信技术升级为长期演进技术(LTE)。文章在综合分析城市轨道交通车LTE技术的基础上,根据CBTC系统城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)需求规范的要求,研制了一种LTE-M无线专网车地通信设备列车接入单元。其采用1.8 GHz TD-LTE专有移动网络和VPN安全接入技术,在车地间建立起安全可靠的通信链路。经通信打流测试,列车接入单元能够经过专网核心网与地面服务器通信,且通信速率稳定、延时小于150 ms、无丢包现象,可以满足承载CBTC控制业务、乘客信息系统、视频监控系统等数据接入服务要求。

A Convolutional Autoencoder Based Fault Detection Method for Metro Railway Turnout

Railway turnout is one of the critical equipment of Switch&Crossing(S&C)Systems in railway,related to the train’s safety and operation efficiency.With the advancement of intelligent sensors,data-driven fault detection technology for railway turnout has become an important research topic.However,little research in the literature has investigated the capability of data-driven fault detection technology for metro railway turnout.This paper presents a convolutional autoencoder-based fault detection method for the metro railway turnout considering human field inspection scenarios.First,the one-dimensional original time-series signal is converted into a twodimensional image by data pre-processing and 2D representation.Next,a binary classification model based on the convolutional autoencoder is developed to implement fault detection.The profile and structure information can be captured by processing data as images.The performance of our method is evaluated and tested on real-world operational current data in themetro stations.Experimental results show that the proposedmethod achieves better performance,especially in terms of error rate and specificity,and is robust in practical engineering applications.

基于LTE-M与WLAN混合组网的通信系统可靠性研究

近年来,城市轨道交通建设加速增长,对城市轨道交通车地通信系统的可靠运行提出了更高的要求。随着第四代移动网络(4th Generation mobile networks,4G)具体化的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统已经广泛地进行了部署,而且技术也逐渐趋于成熟,地铁长期演进(Long Term Evolution for Metro,LTE-M)车地通信系统具有较强的抗干扰能力、支持快速移动状态下的列车通信、资源调度灵活等优点,突破融合不同通信制式的关键技术,研制出信号通信设备样机,并根据列车控制系统的业务需求对新的通信制式进行测试,保障城铁列车的安全稳定运行。

Research on the cooperative train control method in the metro system for energy saving

Purpose–To address the problem that the current train operation mode that train selects one of several offline pre-generated control schemes before the departure and operates following the scheme after the departure,energy-saving performance of the whole metro system cannot be guaranteed.Design/methodology/approach–A cooperative train control framework is formulated to regulate a novel train operation mode.The classic train four-phase control strategy is improved for generating specific energy-efficient control schemes for each train.An improved brute force(BF)algorithm with a two-layer searching idea is designed to solve the optimisation model of energy-efficient train control schemes.Findings–Case studies on the actual metro line in Guangzhou,China verify the effectiveness of the proposed train control methods compared with four-phase control strategy under different kinds of train operation scenarios and calculation parameters.The verification on the computation efficiency as well as accuracy of the proposed algorithm indicates that it meets the requirement of online optimisation.Originality/value–Most existing studies optimised energy-efficient train timetable or train control strategies through an offline process,which has a defect in coping with the disturbance or delays effectively and promptly during real-time train operation.This paper studies an online optimisation of cooperative train control based on the rolling optimisation idea,where energy-efficient train operation can be realised once train running time is determined,thus mitigating the impact of unpredictable operation situations on the energy-saving performance of trains.

Winding Function Theory Based Thrust Calculation on Nested-loop Secondary Linear Machine Adapted to Linear Metro

With advantages of strong drive capability,nested-loop secondary linear machine(NLS-LM)has great potentiality in linear metro.For its secondary structure with multiple loops,it is difficult to calculate the electromagnetic thrust of NLS-LM reasonably.Hence,in this paper,one thrust calculation method is proposed considering variable loop inductance and transient loop current.Firstly,to establish the secondary winding function,the modeling domain is confined to a limited range,and the equivalent loop span is employed by analyzing the coupling relationship between primary and secondary.Then,in order to obtain the secondary flux density,the transient secondary current is solved based on the loop impedance and induced voltage.Finally,the electromagnetic thrust can be calculated reasonably by the given primary current sheet and the calculated secondary flux density.Comprehensive simulations and experiments have demonstrated the effectiveness of the proposed method.

Translation of Metro Station Names in Guangzhou and Foshan from the Perspective of Symbolic Function of Translation Landscape

Guangzhou and Foshan enjoy relatively mature metro network.However,some names of metro stations are over-transliterated in Pinyin.Such a translation method is used in translating general names,nouns of locality and some names of tourist destinations.With translation landscape and linguistic landscape theories,the reasons and impacts of over-transliteration in Guangzhou and Foshan metro will be discussed from the perspective of symbolic function.English names of Metro stations in other cities serve as a reference so as to appropriate solutions.

欧盟质量型选择性分销协议适用Metro标准合理规则的困境——以限制网络销售为例

纵向限制是近年来欧洲竞争法中争议较大的领域,本文探究纵向限制中质量型选择性分销协议的合法性认定标准。在欧盟的纵向限制规制框架下,首先考虑质量型选择性分销协议是否属于《欧盟运行条约》第101条第1款的范围,因此需判断协议的目的或效果是否影响竞争。若协议为该款所规制的对象,那么就要以Metro标准评估选择性分销造成的品牌内竞争减弱是否能被品牌间质量竞争产生的积极效果所抵消。可是Metro标准固然为质量型选择性分销协议提供了合法性认定标准,但是在实际判定过程中存在模糊性,尤其是对合理规则进行具体解释的时候,许多现实问题有待解决。

Last train timetable optimization for metro network to maximize the passenger accessibility over the end-of-service period

Purpose-This study aims to improve the passenger accessibility of passenger demands in the end-ofoperation period.Design/methodology/approach-A mixed integer nonlinear programming model for last train timetable optimization of the metro was proposed considering the constraints such as the maximum headway,the minimum headway and the latest end-of-operation time.The objective of the model is to maximize the number of reachable passengers in the end-of-operation period.A solution method based on a preset train service is proposed,which significantly reduces the variables of deciding train services in the original model and reformulates it into a mixed integer linear programming model.Findings-The results of the case study of Wuhan Metro show that the solution method can obtain highquality solutions in a shorter time;and the shorter the time interval of passenger flow data,the more obvious the advantage of solution speed;after optimization,the number of passengers reaching the destination among the passengers who need to take the last train during the end-of-operation period can be increased by 10%.Originality/value-Existing research results only consider the passengers who take the last train.Compared with previous research,considering the overall passenger demand during the end-of-operation period can make more passengers arrive at their destination.Appropriately delaying the end-of-operation time can increase the proportion of passengers who can reach the destination in the metro network,but due to the decrease in passenger demand,postponing the end-of-operation time has a bottleneck in increasing the proportion of passengers who can reach the destination.

地铁列车刨削式防爬吸能结构冲击力平稳行为参数优化

为提升地铁列车在碰撞过程的平稳性和耐撞性,提出一种刨削式吸能防爬器。该吸能结构因其抗偏载能力强,结构紧凑等优点被广泛应用于地铁列车的端部吸能结构中。以某型地铁列车的刨削式防爬器为研究对象,使用有限元仿真的方式建立该吸能结构的对称简化模型,并结合台车冲击的试验数据验证有限元模型的准确性;通过数值仿真的方式,将刨刀前角(α)、刨刀后角(β)、刨刀宽度(w)和刨削深度(d)作为输入变量,以总吸能量(E_(A))和吸能阶段的平均刨削力(M_(PF))为耐撞性指标,以样本方差(S^(2))作为考核参照,通过全因子法对输入变量进行参数化分析;在此基础上,利用径向基函数构建代理模型,并采用多目标遗传算法(MOGA)对该吸能结构的主要设计参数进行优化设计,以确定结构参数的最佳的配置方案。研究结果表明:在该型刨削式防爬吸能结构的主要设计尺寸参数中,β对E_(A)、M_(PF)以及S^(2)的影响均不明显;α对MPF、E_(A)呈负相关,同时与S^(2)呈正相关;w和d对E_(A)与M_(PF)呈正相关、与S^(2)呈负相关;通过优化设计得到的吸能结构的最优的参数设计方案中:d为3.94 mm;α为7.78°,w为34 mm;最优设计方案的E_(A)提高了5.91%,M_(PF)提高了5.89%,S^(2)降低了45.4%,耐撞性与平稳性得到了提高。研究结果可为地铁列车刨削式防爬吸能结构的设计提供工程参考。

隧道轮廓激光雷达点云线特征共面约束标定方法

地铁隧道断面轮廓参数测量过程中,需要对高速激光雷达点云进行高精度系统标定。特别是大场景隧道环境,对标定模板要求高,标定过程复杂,检测精度影响大。针对此问题,本论文提出了一种新颖的适用于地铁隧道轮廓点云的标定方法,并基于双激光雷达测量系统,进行了算法研究。本方法设计了专用的手推行便携式标定系统,利用由点云数据提取的标定板线特征,建立目标函数,通过混合了遗传算法和Levenberg-Marquardt算法的非线性优化方法,寻找全局最优解从而实现对激光雷达的标定。实验结果表明:本方法对于两侧钢轨顶轨的标定误差在±1.5 mm以内;静态测量精度X误差在±1 mm内、Y误差在±4 mm内;当采集系统以5 km/h的速度进行数据采集时,动态测量精度X误差在±4 mm内、Y误差在±6 mm内。本方法能够实现激光雷达的高精度标定,算法鲁棒性强,具有易操作、环境适应性强的特点。

基于隐式参数化模型的地铁车体轻量化设计

为实现地铁新车型前期快速的概念设计和性能评估,引用“分析驱动设计”理念对重庆6号线地铁的MP车体进行了隐式参数化建模;并录入车体的17个主要钣金件进行设计分析。以板厚为设计变量,筛选出模态和刚度对质量相对灵敏度较大的7个车体钣金件,进行基于响应面法的多目标轻量化优化设计;车体的刚度、模态等多项性能指标达到了良好的轻量化效果。研究结果表明:所引入“分析驱动设计”理念的车体隐式参数化建模及基于响应面法的多目标优化方法能应用于车体结构的轻量化设计,具有较好的工程指导意义。

地铁车站BIM模型信息完备性审查研究

随着智能建造的发展,三维正向设计逐渐替代了传统二维设计,对设计成果的交付审查也将同步转换为对建筑信息模型的审查。地铁建筑设计区别于其他建筑具备较强的功能性,在实际设计交付成果审查中,会存在错审率、漏项高等问题。为解决该问题,本文依据相关国家标准,构建适用于地铁车站建筑信息模型完备性审查的本体模型,同时集成工业基础类(IFC 4.0)实例信息、计算机规则技术,实现模型完备性审查。以地铁车站的建筑单元为例,实现地铁车站模型在方案设计阶段的交付工作。该方法的提出有助于促进整个建筑行业的信息化发展。

成都地区卵石地层深基坑开挖的土压力计算方法

[目的]现有土压力理论计算方法未考虑卵石地层孔隙度大、结构松散等离散性特点,计算结果与实际土压力有所偏差,需要研究适用于成都地区卵石地层的土压力计算方法。[方法]以成都轨道交通7号线为依托,分析卵石地层深基坑土压力与朗肯土压力理论值的差别,并建立深基坑开挖土压力计算方法。采用离散元数值模拟和数据统计分析,获取围护结构平动、围护结构绕墙顶转动和围护结构绕墙底转动三种基本变位模式下静止土压力、被动土压力和主动土压力的分布特征。与朗肯土压力理论计算结果进行比较,得到不同变位模式下三种土压力的修正系数,并建立深基坑土压力修正计算方法。进一步与现场实测数据比较,对比验证所提出的土压力计算方法。[结果及结论]主动土压力和被动土压力分布形式具有强烈的非线性,可采用双折线进行描述,交点分别位于埋深8 m和9 m处。静止土压力修正系数分布在0.91~0.96之间,在使用时不需要修正;主动土压力修正系数分布在0.33~0.78之间,被动土压力修正系数分布在0.52~0.91之间,在使用时应予以修正。所提出的卵石地层深基坑土压力计算结果与现场实测结果吻合较好,可为类似轨道交通工程提供参考。

吴文化元素在苏州地铁公共空间中的表达与应用

[目的]以城市地域文化传承为背景,探讨吴文化元素在苏州地铁公共空间中的融合与运用,总结吴文化元素在地铁公共空间的应用价值及策略。[方法]由吴文化兼收并蓄、崇文重教、柔中蓄劲、人巧天工等内涵出发,从典型性提炼、抽象化法则、文化符号重构三方面提出了吴文化元素的提取方法;利用案例分析法从设计说明、材料工艺、工艺施工及技术要求层面对苏州地铁出入口、站内公共艺术、车厢厢体吴文化元素的运用展开分析,详细介绍了吴文化建筑元素、园林元素、文化性格、餐饮文化、宗教信仰、语言文化、戏曲文化等方面对构建独特苏州地铁文化景观的具体做法。[结果及结论]通过吴文化元素提取的法则,建立吴文化符号设计系统、赋予吴文化符号功能及文化语义、运用现代设计手段实现传统文化在地铁公共空间转译传达,对传承城市文脉、塑造新时代城市精神,提升城市文化软实力具有推动意义。