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无线通信在交通中的运用

无线通信在交通中的运用
无线通信在交通中的运用

无线通信技术在交通中的运用

一、概述:

如今的各行各业中通信技术都承担了一个非常重要的角色,可以说没有通信就没有现代化的社会,并且随着社会的发展,无线通信技术更占据了主导地位。作为交通运输工程学院的学生,我想说说无线通信技术在交通运输中的运用。

二、通信技术与智能交通在公路上的运用:

在公路汽车的运输问题上,无线通信技术主要是应用于智能交通的信息传送,即通过传感器获取数据之后,将数据无线传输给处理中心,通过一定的算法和规则确定最优化的方案传输回控制器从而自动根据实时的交通信息来调整并使交通流最大。一般来说,智能交通中的无线通信主要是车辆与车辆的通信、信息获取系统(道路线圈、视频采集器等)与交通指挥控制中心、交通指挥控制中心与信号灯控制器的通信。

车载设备主要是安装在车辆上的随机设备,它的主要功能有两点:1、检测获取车辆数据。2、接收服务器的数据和决策并且提示司机。首先,车载设备需要获取的车辆数据有行车速度(速度感应器获取)、车辆所在的位置(GPS、GIS等)。然后将这些数据汇总之后发到服务器上。其次,车载设备同样可以接收数据,可以用过GSM网络、GPRS网络或者TCP/IP 协议传输数据,将服务器的决策告知于司机,并控制车辆的运行方式。

埋设在道路下方的是线圈,车辆通过线圈产生电流,根据电流强度以及持续时间不同可以获取该道路的车流密度、行车速度,从而可以了解到该路口的交通状况。视频检测是通过对视频上车辆的位移和时间的关系获取某辆车的具体信息(包括速度、状态)、车流密度等数据。这两种传感器都可以通过无线传输技术将获取的数据传送到服务器和调度中心处理。

车辆上的监控器设备以及路口控制的线圈、视频检测系统将搜集到的数据通过TCP/IP 协议与车队调度中心联系,总调度中心将所搜集的交通资料加以整理汇总,配合历史交通、路况、路网属性等数据(数据库或者服务器),根据系统管理者提供的策略与内容,配合适当的算法将数据转为有用的交通信息。,并将这些数据设定标准格式,以标准的TCP/IP协议传输到动态信息发布服务器。调度中心处理发布的信息主要包括交通拥挤信息、交通事故信息、交通管制信息、车流运行情况(车流状况、行车速度、发车间隔等数据)。

这些终端设备与服务器、调度中心都是通过无线通信的方式传输数据的,只有无线通信才能基本上保证数据通信的同步性和可达性。通信的方式可以利用现有的GSM网络、GPRS 网络和TCP/IP协议来确保通信的安全性。

三、无线通信技术在轨道交通控制的运用:

随着经济的发展,城市道路已经没有办法满足交通的需求,越来越多的城际铁路、城市轨道交通、高铁等轨道交通投入运营,如何在确保安全性的情况下尽可能的提高运能、减短发车间隔、提高铁路的综合利用率已经成了一个很重要的课题,因此基于无线通信的列车运行控制系统(CBTC)是必不可少的。典型的基于通信的列车控制系统的功能框图如下图所示:

整个CBTC系统包括地面设备和车载设备,并且通过数据通信网络相连,构成了系统的核心。无线通信网络是整个系统的关键,是通过它才能将各个部件连接起来构成一个控制系统。

CBTC系统的关键是在于自动闭塞。列车定位技术决定CBTC系统闭塞分区起点和终点位置,在目前工程中应用的有:1、查询应答器;2、全球定位系统GPS;3、感应回线——固定地点设置感应发信器,并发送信号,机车上的感应器从此获得自己的定位信息;4、测速转测距法——国内已广泛应用;5、无线测距法——用扩频通信原理,向固定点来测其收到反射频率时间,即可求得其位置。该技术与基于轨道电路的固定闭塞运行控制相比,CBTC 的移动自动闭塞运行控制系统(MAs)的闭塞分区有以下几个特点:(1)长度可变,可依据列车本身参数和线路参数实时计算;(2)随列车运行而移动;(3)不需要地面信号,在车载设备显示屏上指示出本车与前行列车的距离或与进站的距离等信息。

目前,国内轨道交通行业存在的信号和通信系统都是相对独立的,主要有TETRA(数字集群)、GSM、CDMA、3G、WLAN、Wi-fi、WiMAX、DVB-T等,前三种只是军事使用广泛且十分成熟的无线技术,但在传输速率、安全性和抗干扰上均在不足,不能满足城市轨道交通通信的需求,因此要发展后面种的无线通信方式。DVB-T数字视频广播是为了数字电视信号在地面传播而开发的,具有容量大、接入方便等特点,其技术使用于下行高速数据的传输,可以工作在多个频点,减少无线频段干扰。场强覆盖可以采用小功率、大密度的方式,因此符合轨道交通的无线通信需求,但由于其上行速率较低,对车载CCTV不适用。3G (第三代移动通信技术)有3种制式:TD.SCDMA、WCDMA和CDMA2000其传输速率要求为高速移动时能够达到144 kb/s,慢速移动时为384 kb/s,静止状态为2 Mb/s,其上行速率达到几十kb/s,但仍然不能满足车载CCTV、PIDS系统所需速率,同时3G属于公网应用范畴,因此不适用于城市轨道交通行业。基于WLAN (无线局域网络)的多媒体信息传输,基于802.11协议族。IEEE802.1la规定的频点为5 GHz,适合于室内及移动环境,传输速度为1~2 Mb/s。IEEE 802.1lb工作于2.4 GHz频点,IEEE 802.1le及IEEE 802.11g是下一代无线LAN标准,被称为无线LAN标准方式IEEE 802.11的扩展标准,是在现有的802.1lb及802.1 la的MAC层追加了QoS功能及安全功能的标准。Wi—Fi全称Wireless Fidelity(无线

保真技术),与蓝牙技术一样,同属于短距离无线技术。典型的CBTC是基于802.1 1b无线网络规范,该技术使用的是2.4 GHz附近的频段,最高带宽为11Mb/s,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5,2和l Mb/s,带宽的自动调整有效地保障了网络的稳定性和可靠性,同时也与已有的各种802.11 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum 直接序列扩频)设备兼容。其主要特性为速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达305m,在封闭性区域,通讯距离为76~122m,方便与现有的有线以太网络整合,组网成本更低。Wi.Fi是目前无线接入的主流标准,全面兼容现有Wi.Fi的WiMAX,对比于Wi.Fi 的802.11x标准,WiMAX就是802.16x。与前者相比,WiMAX具有更远的传输距离、更宽的频段选择以及更高的接入速度等,预计在未来几年内将成为无线网络的一个主流标准。

TRainCom系统是专为地铁无线通信应用而设计的。虽然在建的中国城市轨道交通均是使用本地无线局域网(WLAN)的标准和技术,而且典型的CBTC是基于众所周知的802.11b 标准。其特点为:

1、16 Mb/s全双工无线电链路一频分双工。TRainCom使用全双工数据传输模式保证列车上传与下传互相分开,上下行数据能同时传输而且不会互相干扰:同一时刻在每个方向都是16 Mb/s,在半双工模式下能达到32 Mb/s。协议开销占10%,是802.11g 40%的协议消耗的四分之一。

2、完全基于IP一可以集成其他的子系统。所有基于IP的协议,可以直接与VolP、IP 摄像头、WLAN 接入点连接。对于只提供串行接口的子系统,如RS232、RS422,这些串行数据流将被转换成IP数据包进行传输。如有需要,其他的接口类型也能够接入。

3、全移动性一带宽独立于列车的运行速度。

4、Qos一完全实现可配置的功能。

5、高可靠性。由于所有的基站工作在同一个频率,几乎没有切换时间。使用一个无线电信道能达到99.9%的可靠性,使用双信道可靠性更高,2个Rx链路时即使单个故障也不会造成数据服务供应中断,4个Rx链路时更能容许同时发生两处故障。同时在中心控制单元CRCU 中使用冗余服务器,当一个服务器发生故障时能自动切换到另一个服务器继续工作,以此保证运营的稳定性。

6、抗干扰性好。系统工作在5.8G频段,不会产生如2.4 G的严重频带拥挤现象,也不会干扰轨旁GSM,WLAN系统。对于同频干扰,每个收发器均能够通过度量RSSI来监视其接收的信号质量,进而检测干扰。使用RSSI可知道列车系统位置操作员检测并定位射频干涉。

因此TRainCom系统很适合作为CBTC系统的通信系统。确保CBTC系统同步获取数据以及无线传输的安全性。

CBTC技术集成先进的卫星定位系统、计算机技术、数据通信、传感、自动控制等高新技术,并将其有效地运用于铁路运输管理、列车控制管理等各个方面,从而有利地促进了铁路运输向着信息化、智能化的方向迈进。我国高速铁路智能化运输系统的进一步发展,必将带动铁路运输能力的提高,并且将为中国RITS体系的最终形成提供前所未有的机遇和巨大的推动力。

参考文献:

1、无线通信技术在城市轨道交通中的应用

2、关于GPS车载终端的软硬件设计

3、轨道交通基于通信的列车控制无线通信系统测试平台

4、基于ITS的智能公共交通管理系统

北交大毕业论文撰写要求

北京交通大学毕业论文撰写要求 一、毕业设计(论文)题目的类型 毕业设计(论文)的题目很多,大致可归纳为四大类型: 1.设计性课题。根据设计指导书,理解设计主导思想和基本要求,检索有关资料、制订初步设计方案进行设计。设计完成后还可通过制作与调试,分析结果可否满足设计要求,再对原设计做进一步的修改和完善。 2.应用性课题。该类课题又可分为硬件类、软件类和软硬件结合类。任务布置需要明确具体,软件类课题须有流程图,源程序和文档;硬件类课题须有技术指标,设计方案和电路原理图等相应图纸;实验过程和调试报告也应包含在毕业设计(论文)之中。 3.工程性课题。主要内容包括现场调研、方案比较、设备选型、施工计划、设备安装调试、开通、最终结论等。 4.研究性课题。追踪现代科学研究的最新发展,了解本领域中同行的研究情况,全面搜集各程相关资料,在消化吸收的基础上提出自己的观点和建议。 二、毕业设计(论文)选题、写作的要求 1. 毕业设计(论文)选题一定要结合学员自己工作实际选择自己较熟悉的专业方向,毕业论文所用数据、佐证资料尽量是本单位的。通过论文的写作,解决工作中所遇到的实际问题,达到提高学员业务水平的要求。

2.毕业论文选题要避免假、大、空,要具体并有针对性。 3. 论文写作不能抄袭,可以借鉴别人的观点,资料运用可以运用站细,但不能整篇不加整理地运用,要符合论文主题的要求,说明自己观点。 4. 论文写作过程中要熟读相关资料,在理解的基础上加以运用。论文的论点、论据、论证要通顺,具有一定的逻辑性。 5. 在论文写作过程中要熟知论文所涉及的专业知识,专业基础知识,特别要结合自己所从事的工作,对相关的专业基础和专业知识加以理解和掌握,例如:运输设备、铁道概论及专业方面的知识等。 6. 学员要亲自撰写毕业设计(论文) 三、毕业论文的规范要求 1.毕业论文的组成 毕业论文由封面、毕业设计(论文)成绩评议、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)开题报告、指导教师评阅意见、评阅教师意见、答辩小组评阅意见、中文摘要、英文摘要、目录、正文、参考文献、附录等十三部分组成。 封面:由学校统一印制,按要求填写。论文题目一般不超过25个字,要简练准确,可分二行书写; 任务书:装订于指定位置,指导教师签字后生效; 开题报告:由学生认真书写,经指导教师签字后的开题报告有效;

北京交通大学-通信原理实验-HDB3编码规则验证

《通信原理实验》课程研究性学习手册 姓名 学号 同组成员 指导教师王根英 时间2014年11月

一、实验任务: 1.掌握AMI编码规则,编码和解码原理。 2.掌握HDB3编码规则,编码和解码原理。 3.了解锁相环的工作原理和定时提取原理。 4.了解输入信号对定时提取的影响。 5.了解信号的传输时延。 6.了解AMI/HDB3编译码集成芯片CD22103。 二、理论分析: 1.AMI(Alternative Mark Inversion)码的全称是信号交替反转码,是通信编码中的一种, 为极性交替翻转码,分别有一个高电平和低电平表示两个极性。 消息代码中的0 传输码中的0,消息代码中的1 传输码中的+1、-1交替出现。 由AMI 码的编码规则看出,它已从一个二进制符号序列变成了一个三进制符号序列,即把一个二进制符号变换成一个三进制符号。把一个二进制符号变换成一 个三进制符号所构成的码称为1B/1T 码型。AMI 码对应的波形是占空比为0.5 的双 极性归零码,即脉冲宽度τ与码元宽度(码元周期、码元间隔)T S 的关系是τ=0.5T S。 AMI 码除有上述特点外,还有编译码电路简单及便于观察误码情况等优点,它是一种基本的线路码,并得到广泛采用。但是,AMI 码有一个重要缺点,即接收端 从该信号中来获取定时信息时,由于它可能出现长的连0 串,因而会造成提取定时 信号的困难。为了保持AMI 码的优点而克服其缺点,人们提出了许多种类的改进 AMI 码,HDB3 码就是其中有代表性的一种。 2.HDB3码的全称是三阶高密度双极性码。 它的编码原理是这样的:先把消息代码变换成AMI码,然后去检查AMI 码的连0串情况,当没有4个以上连0串时,则这时的AMI码就是HDB3码;当出现4 个以上连0串时,则将每4个连0小段的第4个0变换成与其前一非0符号(+1 或 –1)同极性的符号。显然,这样做可能破坏“极性交替反转”的规律。这个符号 就称为破坏符号,用V 符号表示(即+1 记为+V, –1记为–V)。为使附加V符号后 的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性,还必须保证相邻V符号也应 极性交替。这一点,当相邻符号之间有奇数个非0符号时,则是能得到保证的;当 有偶数个非0 符号时,则就得不到保证,这时再将该小段的第1个0 变换成+B 或 –B符号的极性与前一非0 符号的相反,并让后面的非0符号从V 符号开始再交替 变化。 虽然HDB3码的编码规则比较复杂,但译码却比较简单。从上述原理看出,每一个破坏符号V 总是与前一非0符号同极性(包括B 在内)。这就是说,从收到的 符号序列中可以容易地找到破坏点V于是也断定V 符号及其前面的3个符号必是 连0符号,从而恢复4个连0码,再将所有–1变成+1 后便得到原消息代码。HDB3 码 是占空比为 0.5 的双极性归零码。 HDB3码是CCITT推荐使用的线路编码之一。HDB3码的特点是明显的,它除了保持AMI码的优点外,还增加了使连0串减少到至多3个的优点,这对于定时信 号的恢复是十分有利的。 3.实验原理如下:

PIS车地无线系统LTE技术方案新版

B2.1系统概述 乘客信息系统PIS是以计算机及多媒体应用为平台,以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息的系统。乘客信息系统在正常情况下,提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、管理者公告、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息;在火灾、阻塞及暴恐等非正常情况下,提供动态紧急疏散提示。车载设备通过无线传输实时或预录接收信息,经处理后在列车客室LCD显示屏上进行音视频播放。 车地无线系统作为地铁PIS的重要组成部分,是中央控制中心、车站分中心与移动中的列车保持实时信息交互的重要通道,可以让处于隧道、停车场、车辆段中的列车实时与上级中心进行信息交互,使地铁车站和运营中心值班人员可以实时观察运行中列车乘客车厢、司机室内情况,司机能实时观察本列车乘客车厢内情况;运营中心向运行中列车发布及时信息,实时转播数字电视节目;运行中列车的紧急状态,如火灾报警、紧急开关车门,实时上传到运营中心和车辆段车场调度中心,便于进行地铁运营管理和为乘客信息化服务。 车地无线网络主要用来实现车-地之间的实时信息交换功能。为实现列车上信息与车站局域网内信息的双向传输,保证对运行过程中的列车车厢内情况进行实时监控,同时为车厢内的乘客提供电视直播信息等服务,需要在地铁系统内建设一套高带宽、无缝漫游的车地无线网络系统。 本工程乘客信息系统(PIS)是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,通过设置在站厅、站台、列车客室的显示终端,让乘客实时准确地了解列车运营信息和公共媒体信息的多媒体综合信息系统。在正常情况下,运营信息、公共媒体信息共同协调使用;在紧急情况下运营信息优先使用。 深圳地铁11号线一期工程包含18座车站(其中高架站4座)、1座控制中心、1座车辆段、1座停车场,同时初期配备33列列车(未来近期50列,远期59列)。乘客信息系统在各车站、控制中心、车辆段、停车场和区间隧道设置PIS设备,为乘客提供信息服务。

城市轨道交通列车无线通信系统

目录 摘要 (5) 第1章绪论 (6) 1.1选题的背景和意义 (6) 1.2本文的主要内容 (6) 第2章DCS数据传输系统 (7) 2.1数据传输系统的组成 (7) 2.1.1有线网络 (7) 2.1.2无线网络 (7) 2.1.3网管系统 (7) 第3章数据传输系统的功能 (9) 3.1DCS有线网络功能 (9) 3.2DCS无线网络功能 (9) 3.3安全性 (10) 第4章数据传输系统原理 (12) 4.1 DCS有线系统原理 (12) 4.2DCS无线网络系统原理 (13) 4.3DCS无线系统冗余结构 (15) 第5章列车无线系统的应用 (20) 5.1列车自动控制系统(ATC) (20) 5.1.1列车自动驾驶系统(ATO) (20) 5.1.2列车自动防护系统(ATP) (20) 5.1.3列车自动监督系统(ATS) (21) 结论 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 摘要 随着科学技术的发展和社会文明的进步,城市轨道交通已经逐渐在各个城市中兴起,并逐渐普及。从刚开始的采用国外的信号系统设备系统CTC(西门子),到如今的采用国产化设备信号系统CBTC(卡斯柯),代表着我国的城市轨道交通技术迎来了飞速发展、CBTC系统是列车基于无线通信下的列车自动控制系统,该系统不同与之前的轨道电路列车控制系统,CBTC系统的无线通信利用车地之间的通信,来确定列车的位置,并提供给列车推荐速度、进路信息、发车时间等。其安全、高效、便捷的优点已经远远超过轨道电路。CBTC系统对改善行车安全,提高运营效率、减少故障发生等发面有了重大的提升。

关键词:无线通信自动控制行车安全 第1章绪论 1.1选题的背景和意义 伴随着科学技术的发展,列车运行自动化程度不断提高,列车自动控制已经成为未来轨道交通进步的趋势,其中列车自动控制又离不开列车无线通信系统,列车与轨旁设备的通信、列车与ATS的通信、轨旁与ATS的通信等,通过各个设备间不间断的保持通信来保证列车的安全运行。本文对城市轨道交通无线通信系统展开学习讨论,对无线通信系统设备的组成和无线系统在城市轨道交通中的应用展开介绍。 1.2本文的主要内容 CBTC系统(基于无线的列车自动控制系统)包含ATS系统、MSS系统、连锁系统、ATP/ATO系统、计轴系统、电源系统、DCS系统。本文主要针对DCS系统对无线系统进行介绍。 图1-1 CBTC系统

常见无线通信组网方式

常见无线通信组网方式 采用何种无线组网方式,比较合适、比较经济。我公司根据两年多来的行业应用推广经验,针对不同的行业应用的要求不同,提供几种比较实用的应用方案 GPRS/CDMA无线通信的移动性、实时在线、按流量计费、通信速度快、网络覆盖范围广等诸多优点,越来越被行业应用所认识,逐步在行业内大量推广使用。在使用推广过程中,出现了一些困惑行业客户的问题:无线应用有哪些组网方式;采用何种组网方式,比较合适、比较经济。根据我们的行业应用推广经验,下面针对不同的行业应用的要求不同,提供几种比较实用的应用方案。 根据数据中心组网方式不同,无线组网方式可以有下面几种联网方式: 一、专线联网方式 联网拓扑图: 系统组成: A、业务处理系统:处理无线端末设备(无线终端、RTU+DTU、无线POS等)提交的各项业务数据 B、网关设备:桥接移动网络与业务处理系统间的通信通道,(可以是路由器、可以是路由器+防火墙、可以是路由器+银行网控器等设备) C、GPRS网关支持点GGSN(Gateway GPRS Supporting Node):桥接GPRS无线内部网络和客户间的网关设备。 D、GPRS网络:无线数据传输平台 E、基站:连接无线端末设备和GPRS无线内部网络的节点。 F、无线端末设备:可以是无线POS、无线终端以及嵌入式应用中的DTU设备 +各类嵌入式检测控制设备(RTU,比如环境监测设备、油田检测设备、污水监测设备等) 系统工程: 用户端: A、提供网关设备,并和无线运营商一道,调试网关设备和移动GGSN间的通信通路。 B、用户和无线运营商一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道(可选项,主要是增加系统安全性) C、增加防火墙(可选项,主要是增加系统安全性,视实际情况而定) D、调试端末设备应用程序 E、调试业务主机设备 移动运营商: A、提供到用户端的专线(或由用户从电信声请获得) B、配置GGSN,调通GGSN和用户网关设备的通信通路。 C、和用户一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道(可选项,主要是增加系统安全性) 系统处理流程: 无线端末设备先通过基站以无线方式登陆到无线网络,获得IP地址,然后与业务处理中心建立TCP连接,数据由移动运营商的GGSN经数据专线连接至用户的数据中心。 系统特点: 数据安全性好;通信速度快;通信质量稳定;系统初期建设成本高;适合安全性和实时性要求较高的应用场合 二、企业公网联网方式 联网拓扑图:

城市轨道交通中的无线通信系统的研究

城市轨道交通中的无线通信系统的研究 发表时间:2018-05-28T16:38:47.593Z 来源:《基层建设》2018年第8期作者:蓝望 [导读] 摘要:在我国社会经济的快速发展进程中,城市人口的数量开始逐渐增多,交通拥堵问题现象日渐突出,为缓解交通压力,满足人们正常出行需要,最近几年城市开始加大轨道交通建设力度,而无线通信作为保证城市轨道交通运营安全的重要工具,更是受到人们的广泛关注。 南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司广西南宁市 530000 摘要:在我国社会经济的快速发展进程中,城市人口的数量开始逐渐增多,交通拥堵问题现象日渐突出,为缓解交通压力,满足人们正常出行需要,最近几年城市开始加大轨道交通建设力度,而无线通信作为保证城市轨道交通运营安全的重要工具,更是受到人们的广泛关注。本文将以城市规带交通和无线通信系统的概述为根本,深入分析无线通信系统在城市轨道交通中的应用,希望可以为促进城市轨道交通的发展作出贡献。 关键词:城市;轨道交通;无线通信 引言:在当前我国交通系统的发展中,城市轨道交通的有效构建是比较重要的一个方面,为了确保其具备理想的安全性和可靠性,加强对于通信方面的高度关注可以说是比较核心的必要条件,其中无线通信系统的有效构建和处理就需要引起足够关注,促使其能够在实际操作过程中落实得较为流畅,最终也就能够充分提升其对于整个城市轨道交通系统的管理和协调控制效果,避免其出现更大的问题和隐患,对于其实施发展有着重要的现实意义。 一、概述 1.无线通信系统 无线通信系统是指在当前信息网络化时代下,兴起的一种无线电通信系统,通常由三部分组成,分别为无线信道、发送设备和接收设备。无线通信系统在应用过程中,基本上是在无线信道的支持下,利用无线电磁波,充分实现对实时信息和数据的接收,并对信息和数据加以传递。通常情况下,无线通信系统能够根据其自身的工作频段,或是传输的手段,分为不同类型的通信类型,比如短波通信、卫星通信等。无线通信系统在发展中可能存在些许问题,因此在其发展中应注意对无线尺寸的制造,加强对携有信息的电信号进行调节。 2.城市轨道交通 城市轨道交通是最近几年为了缓解城市交通压力,按照城市交通发展的主体规划要求,所进行的一种专用性轨道线路交通。它主要是以列车或者单车的模式,实现对一定规模客流运送的交通方式,同时也是现阶段城市快速发展进程中较为合理的一种公共交通方式。一般情况下,城市轨道交通大多以地铁、轻轨为主,是在电力系统的作用下实现对客流运送的交通形式,在目前社会的快速发展进程中,城市轨道交通已开始逐渐成为公共交通发展的主要干线,它具有很多优势,比如省时、污染少等,对城市未来交通的健康持续发展具有重要意义。 二、无线通信系统在城市轨道交通中的应用 1.无线保真技术 对于城市轨道交通系统的有序运行,无线保真技术的应用可以说是比较关键的一点,这种无线保真技术的应用主要就是为了促使其能够在实际运行过程中具备理想的稳定性和安全性,尤其是对于城市轨道交通系统运行中涉及的信息安全漏洞和隐患,必须要采取恰当的密码保护等方式进行处理,综合提升其整体运行水平。结合这种无线保真技术手段的操作运用,其需要确保在Wi-Fi范围内可以连接设备。结合当前我国城市轨道交通系统的运行,其存在的干扰因素和问题相对而言还是比较突出的,这些问题的存在来源也是多方面的,进而也就极有可能会干扰到城市轨道交通系统信息传输可靠性价值,需要在实际操作过程中进行严格把关,促使该类无线保真技术能够发挥出最强作用价值。 2.无线局域网 无线局域网是在科学技术进步的基础上,人们利用先进的技术,运用光纤实现的网络联络和通信。该技术也称之为WLAN,通常用于多媒体信息接受和传播中。现阶段,城市轨道交通中对无线局域网的运用,主要是在遵从无线局域网发展和应用的标准上,将其通信系统中的子系统广泛的接入到城市轨道交通系统中,实现对轨道交通工具的监控。而由于无线局域网在使用中的容量可能受到一定的程度上的限制,导致其在城市轨道交通中的作用无法充分体现出来,因此在城市轨道交通中运用无线局域网时,应加强对无线局域网现实使用能力考虑,最终促进城市轨道交通的发展。 3.数字集群 在城市轨道交通中,为了促使其相应信息传输较为可靠有序,往往还需要重点围绕着相应数字集群技术进行有效探索,确保其相应城市轨道交通体系能够运行更为流畅高效。结合这种数字集群技术手段的落实应用而言,其作为一种标准的开放性系统,能够在信息通信方面表现出较为理想的作用价值优势,对于城市轨道系统的协调和管理能够形成较强的价值效果,如此也就能够较好适合于当前越来越繁杂的城市轨道交通体系,促使其整体运行能够较为流畅高效。 4.3G、4G通信技术 3G通信技术的标准主要有联通WCDMA、电信CDMA2000、移动TD—SCDMA三种,其在性能上既可以对音乐、视频、图像等多媒体形式进行处理,又可以高速的提供多样的信息服务;而 4G在3G的三项标准的基础上加入统一的技术标准LTE,其通讯双工模式即常见的FDD和TDD,实现终端设备与移动基站的通信,其视频和图像的传输质量相比3G更高,数据下载速度和上传速度几乎达到100Mbps和20-50Mbps,几乎可以满足任何无线服务的要求,将两种通信技术应用于城市轨道交通中可以对信息、数据快速传输和下载提供技术支持。 5.TRainCom系统 此项技术又被称为德力风根无线电通讯系统,其以城市有轨交通中的地铁无线通信为服务对象,由于无线局域网技术在高速移动状态中应用的效果相对不理想,在整合系统解决思路作用下,德国德力风根公司研发了此系统,其将信号和通信系统有机整合成一个系统,并将更多的功能融入到该系统中,此系统应用的全双工数据传输模式使列车上传和下传有效分离,上下行传输的数据之间的影响得到有效地控制;另外,此系统具有全移动性,宽带与列车的运行速度之间相互独立,数据传输速度不会受到列车的行驶速度的直接影响,此特征在南京地铁实测中已经得到验证,其应用的防止多普勒频移核扩散的调制模式和多径接收机制有效的弥补了无线局域网在此方面存在的缺

无线集群通信系统组网

无线集群通信系统组网 1.无线集群通信系统的网络结构 无线集群通信系统是专用指挥调度通信系统,它的用户数要比公用网少得多,故通常采用大区制小容量网络。从发展进程来看,最早出现的基本系统是单组网,当覆盖范围扩大时,在基本系统的基础上增加了基站;当用户增加、覆盖范围进一步扩大时,就发展成为以基本系统为基本模块,将基本模块叠加成多区的区域网。因此,按照组网方式可把无线集群通信系统划分为4种网络结构:单区、单点(单中心、单基站)网络,单区、多点(单中心、多基站)网络,多区、多中心网络,多区、多层次、多中心网络。 各类型网络结构图中的“中心”是指具有控制、交换功能的通信中心,它同时具有与市话网连接的功能;“基站”是指具有无线电信号收发功能的基地站。 就城市轨道交通集群调度系统来说,采用单中心、多基站网络是比较合适的。对于城市轨道交通来说,可以采用多区、多中心网络,以使所有城市轨道交通线路形成一个可以互连互通的统一的移动通信网络。 2. 无线集群通信系统的组网制式 (1)大区制。大区制一般在一个服务区域(一个城市)设置一个基站,利用直放站(中继器)加大其覆盖范围,若话务量大,则可以配置较多的无线信道。在城市轨道交通通信的一条线路中,若采用大区制组网,则可以在一个车站设置基站,在全线其他车站设置直放站。 大区制的优点为:不存在越区切换问题,工程造价低。大区制的缺点为:可靠性较低;存在多径干扰的场点较多;单基站的载频受限,使扩容受到限制。(2)中区制。中区制一般在一个城市只设置少量基站,利用直放站加大其覆盖范围,若话务量大,则可以配置较多的频点。在城市轨道交通通信的一条线路中,若采用中区制组网,则可以在少数几个车站设置基站,在全线其他车站设置直放站,非相邻基站的载频一般允许进行空间复用。在城市轨道交通中,中区制基站与直放站利用同轴漏泄电缆或城市轨道交通传输网相连接。 中区制的特点为:频率资源利用率较高,越区切换频次较少,干扰较少,系统可靠性较高,工程造价较低,扩容灵活、方便。

北京交通大学本科毕业设计规范

北京交通大学 本科生毕业设计(论文)规范 第一章 总则 第一条 为进一步规范本科生毕业设计(论文)工作,提高毕业设计(论文)质量,结合学校实际,特制订本规范。 第二条 毕业设计(论文)是本科培养方案的组成部分,是学生在教师指导下运用所学理论、知识和技能,分析解决理论和实际问题的综合训练环节,是培养和提高学生写作能力、实践能力和创新意识的重要途径。 第三条 毕业设计(论文)要体现学校人才培养的目标与要求。论文可结合专业特点,在体裁方面体现多样性,采取毕业设计、学术论文等形式进行。 第四条 教务处统一布置毕业设计(论文)工作,对各环节工作进行监督、协调和评价。学院负责毕业设计(论文)具体组织管理工作。 第二章 毕业设计(论文)选题 第五条 毕业设计(论文)的选题应符合专业培养目标,满足人才培养基本要求,使学生在专业知识应用方面得到比较全面的训练。论文题目应与社会、生产、科研和实验室建设等实际任务相结合,内容应属于学生所学专业或相关专业的范围。题目难度和工作量应适合学生的知识、能力、相应的实验条件和毕业设计所规定的时间,使学生经过努力能够完成。 学校鼓励学生结合国家大学生创新创业训练计划项目和北京市大学生科学研究与创业行动计划项目成果拟定毕业设计(论文)题目。学校鼓励采用实际项目作为毕业设计(论文)题目。 第六条 毕业设计(论文)选题要注重科学研究方法和创新方法的训练,综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。理论研究的选题应满足科学研究的基本规律,覆盖科学研究的各个方面。工程设计的选题要符合工程实际要求,涵盖工程设计的各个环节。 第七条 毕业设计(论文)要达到对学生进行全面综合训练的目的。一个学生一个题目。几个学生共同完成一个大课题时,每个学生必须要有独立完成的任

2018年北京交通大学本科论文论文格式模板

本科毕业设计(论文) 基于人工智能的论文排版系统研究 Research on Kuai65 Typesetting System Based on Artificial Intelligence 学院:信息学院 专业:计算机 学生姓名:快论文 学号:20135091612 指导教师:* * * 教授 北京交通大学 2017年9月

学士论文版权使用授权书 本学士论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学士论文的规定。特授权北京交通大学可以将学士论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名:指导教师签名: 签字日期:年月日签字日期:年月日

摘要 快论文(https://www.doczj.com/doc/ff12229857.html,)是一款专业的毕业论文在线排版系统,上传论文草稿,选定学校模板,点击一键排版,只需几分钟就可完成论文排版,免费下载预览,满意后付款。快论文平台现已汇集了全国617所高校权威毕业论文模板,均源自各校官方最新发布的毕业论文撰写规范,基本涵盖了各类高校毕业论文格式要求。 据统计,毕业论文排版涉及的几十项格式设置中,80%的操作都属于不常用操作,因此绝大多数同学以前没用过,以后用到的概率也很低,但为了达到排版的规范,却需要花费大量的时间去解读论文撰写规范和学习这些不常用的word操作。面对复杂的格式规范,大多数同学熬夜反复调整修改却还是存在各种各样的问题。 基于人工智能的快论文排版系统,剔除了人们手动排版时不可避免的误操作,和由于视觉疲劳导致的错漏等,较之传统的人工排版方式,质量更可靠,价格更优惠,速度更快捷。快论文平台秉持人性化的设计理念,在充分研究分析人们的操作习惯的基础上,针对应届毕业的大学生,充分考虑其个性需求,设计并开发完成了一个界面简洁、功能强大、操作便捷的毕业论文排版和编辑系统,帮助大学生提高毕业论文写作效率和提升毕业论文质量。 快论文根据各个高校官方的论文写作规范要求,分别构建了属于各高校自己的定制模板,更准确,更便捷,是国内最大的毕业论文排版平台。 关键词:快论文;专业排版;质量可靠;价格优惠;值得信赖

浅谈轨道交通无线通信系统

浅谈轨道交通无线通信系统 一、轨道交通无线通信系统主要功能 1、通话及调度功能 (1)中心行车调度员与在线列车司机之间的通话; (2)车站值班员与在线列车司机之间,车站值班员与站内移动值班人员之间的通话; (3)列车司机之间的通话; (4)中心环控(防灾)值班员与相关移动人员之间,相关移动人员之间的通话; (5)中心维修值班员与移动维修作业人员之间,移动维修作业人员之间的通话; (5)车辆段值班员与车辆段内列车司机之间通话; (6)车辆段值班员与车辆段内持便携台作业人员之间通话; (7)车辆段及内持便携台作业人员之间通话; (8)公务电话用户与无线用户之间的通话; (9)不同组成员之间通过调度台转接通话; (10)通话功能主要有单呼、组呼、通播组呼叫和紧急呼叫等; (11)列车广播功能,本系统预留与车厢内的列车广播系统语音与控制通道,实现对车内乘客的紧急呼叫和广播。在紧急情况下,车内的乘客也可以通过按动车厢内的紧急呼救按钮,建立与中心防灾调度员的通话; (12)系统与信号ATS系统连接,获取在线列车的位置、车次号等信息并可选择单个或多个列车进行相关的语音和数字呼叫。 2、数据功能 系统数据承载业务包括电路方式数据业务、短数据业务和分组数据业务。利用系统数据功能可以在移动终端之间、移动终端和固定用户之间进行短消息传送。在系统二次开发的基础上,还应能提供下列特殊服务: (1)用户的状态信息服务; (2)紧急告警服务; (3)列车出入库自检服务;

(4)列车状态监控服务; (5)利用数据承载功能,提供数据库调阅,文本信息和文件图象传送等方面的应用。 3、辅助业务功能 系统支持的辅助业务功能:远端调度台的接入;自动录音:与专用电话系统录音设备接口,对所有调度通话进行自动录音;故障弱化;越基站无隙切换;调度区域选择;超越覆盖指示(声音或显示提示);组呼的迟后进入;会议呼叫;呼叫提示;遇忙呼叫转移等。 4、网络管理功能 系统实现有效、灵活的网络管理与控制,提供性能管理、配置管理、用户管理。 二、轨道交通无线通信系统技术要求 1、调度台的设置要求 依据本线运营组织要求,在控制中心设置总调度台(值班主任备用)、行车调度台(2台)、环控(防灾)调度台、维修调度台;在车辆段设置远端调度台。 2、系统通信方式要求 相关工作人员分成不同的工作小组划归不同的子系统,各子系统主要以调度选呼、组呼的形式进行通信,也允许相关的无线用户之间必要的无线通信。通话方式见下表: 3、系统通信质量指标要求 话音质量指标:优于三级话音(无线接收机音频带内输出信噪比≥20dB); 无线覆盖可通率地点、时间可靠概率:≥99%(漏泄电缆区段)≥97%(天线区段); 场强电平:≥-95dBm/每载频(上、下行链路)。

5.8G频段的CBTC车地无线通信子系统

5.8G频段的CBTC车地无线通信子系统 解决方案 一、项目的开发背景 众所周知,在2012年11月份深圳地铁信号多次受到便携式Wi-Fi的干扰造成地铁列车停止运行。便携式Wi-Fi一般使用2.4Ghz这个频率,这个属于非注册频率,不需要申请,谁都可以用,可以说是最方便但是最不安全的。而且,许多家用电子设备都使用2.4Ghz进行通讯,例如无线路由器、iPad、无线鼠标、无绳电话、蓝牙设备等,甚至微波炉也是使用这一频率。基于无线通信的列车自动控制系统,即CBTC(Communication based Train Control),也称移动闭塞信号系统。该系统借助无线网络进行数据传输,也使用公用频段2.4Ghz。这势必会造成信号系统频率的干扰,随着现在移动通信系统上网速度越来越快,采用便携式WIFI的设备也会越来越多,也势必造成更大的信号冲突。因此,基于无线通信的列车自动控制系统采用新的频段也迫在眉睫、刻不容缓! 二、地铁2.4G与5.8G通信系统的比较分析 目前,在新建地铁信号系统的方案选择上,采用CBTC无线AP(无线接入点)接入方式的线路已越来越多。采用AP接入,具有成本较低、通讯带宽高、可部分使用商用设备、安装调试方案灵活、施工时间短等优点。 现在我国在建或改造的的地铁线路中采用无线AP点接入就有北京地铁4号线,10号线,深圳地铁2号线等。这些方案在无线频率的选择上又分为2.4G ISM频段和5.8G ISM频段。我国开放这两个频段为ISM频段

的时间还比较短,应用在大型工程上的案例还不多,尤其是5.8G 频段更是较少。 1、地铁列车的拓扑模型 地铁也是铁路运输的一种模式,它的运营组织和线路结构和大铁路相比虽然简单,但基本要素相同。采用AP 无线覆盖时的结构如图1。 图 1 为提高可靠性采用的对向双信道覆盖 地铁列车运行时不断从一个小区(AP 的覆盖范围)进入到下一个小区。这时,影响车地通信的可靠性的的因素,应从二个方面考虑: i. 小区内:因高速移动产生的多普勒频移;隧道壁反射无线电波引起的多径反射;地铁列车对信号的阻隔影响等。 ii. 穿越小区时:高速移动产生的多普勒频偏使AP 切换时检测不到临区;频繁的AP 位置登记和认证造成通信的暂时中断等。 从图1可以看出,同大铁路的GSM-R 相似,地铁AP 覆盖的拓扑模型是典型的一维链状小区,而不是商用无线系统常用的蜂窝状结构。其模型如图2。 图2 通信系统的一维链状小区模型 这样,在移动电台在穿越通信小区时的信道切换关系大为简化。由于以地铁机车作为载体,电台的功率和尺寸比手持电台的限制小的多。同时,地铁

中兴通讯轨道交通通信系统总体解决方案

中兴通讯轨道交通通信系统总体解决方案 1. 传输子系统: 传输子系统是通信系统最重要的子系统,是连接行车调度指挥中心与车站、车站与车站之间信息传输的主要手段,是组建轨道交通通信网的基础和骨干,为通信系统各子系统以及列车控制(ATS)系统、电力监控(SCADA)系统、自动售检票系统(AFC)、主控系统(MCS)、办公自动化(OA)系统等系统提供语音、数据和图像信息的传输通道。业务类型通常有模拟用户、2M数字业务、宽音频广播业务、各种低速数据业务、图像业务、10/100 Mbit/s以太网业务等。 1.1 采用SDH光传输+综合业务接入设备组网:在控制中心、车辆段和各车站设置SDH 设备和接入设备(AN),在控制中心设备网管系统,用于传输网络的管理;由SDH光传输设备组成光纤数字环路自愈网,各类业务由SDH设备和接入设备接入。 1.2 采用ATM 传输系统组网:由ATM设备组建传输网,网络分两级:一级网络为控制中心到车辆段和各个分站组成环路,属于网络骨干部分;二级网络为接入部分,主要是各车站通过ATM接入设备接入各站业务,网络管理设置在控制中心,用于传输系统的管理。各类业务由ATM接入设备接入。 1.3 根据用户需求集成国内外先进技术和产品。 2. 无线系统: 无线通信系统为轨道交通内部固定工作人员与流动工作人员之间提供高效短信息和话音通信。系统为运营控制指挥中心的行车调度员、环境控制调度员、公安值班员、维修调度员等对列车司机、运营人员、维护人员和现场工作人员等无线用户分别实施无线通信;为车辆段值班员对段内的无线用户实施无线通信;以及相应的无线用户之间必要的无线通信。同时还具有相应的呼叫、广播、录音、存储、显示、检测和优先权等功能。系统以调度组为通信为主,同时还可实现用户间一对一的单独通信。系统可以传递数字信息,根据列车的需要实时的传递列车状态信息。 2.1 采用无线数字集群方式:系统通常由多基站的集群系统组成,主要设备包括控制中心设备(中心控制设备、调度操作控制台、系统网络管理终端)、车站(基站、基地台、直放站)、便携设备(车载台、便携电台、手持台)和配套设备(漏泄同轴电缆、天线)组成,中心控制设备到基站之间采用有线传输系统所提供的通道连接,基站到移动台之间采用无线连接,无线电波通过漏泄电缆和空间辐射传播。系统在正常运行时各基站由设置在中心的主控制器控制,当基站与控制中器失去联系时,以单站集群方式支持单站系统的正常运行。

北京交通大学本科毕设论文模板-论文主体

论文查重-不限次数-永久免费 https://www.doczj.com/doc/ff12229857.html, 本科毕业设计(论文)设计(论文)题目 设计(论文)英文题目 学院: 专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 北京交通大学 2019年3月

论文查重-不限次数-永久免费 https://www.doczj.com/doc/ff12229857.html, 学士论文版权使用授权书 本学士论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学士论文的规定。特授权北京交通大学可以将学士论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名:指导教师签名: 签字日期:年月日签字日期:年月日

中文摘要 摘要:[鼠标左键单击选择该段落,输入替换之。内容为小四号宋体。] 中文摘要应将论文的内容要点简短明了地表达出来,约400字左右,字体为宋体小四号。内容应包括工作目的、研究方法、成果和结论。要突出本论文的创新点,语言力求精炼。为了便于文献检索,应在本页下方另起一行注明论文的关键词(3-5个),如有可能,尽量采用《汉语主题词表》等词表提供的规范词。图X幅,表X个,参考文献X篇。 关键词:[请输入关键词(3-5),以分号分隔。]

ABSTRACT ABSTRACT: "[鼠标左键单击选择该段落,输入替换之。内容为小四号Times New Roman。]" 与中文摘要内容要相对应。 KEYWORDS:[请输入英文关键词,与中文关键词保持一致。以分号分隔。]

目录 中文摘要.................................................................. I ABSTRACT ................................................................. II 目录................................................................ III 1 引言 (1) 2 1级标题(小四、黑体、左对齐、空1字符).............. 错误!未定义书签。 2.12级标题(小四、宋体、首行缩进1字符)............. 错误!未定义书签。 2.1.1 3级标题(小四、宋体、首行缩进2字符)........ 错误!未定义书签。 3 1级标题.............................................. 错误!未定义书签。 3.12级标题........................................... 错误!未定义书签。 3.1.1 3级标题...................................... 错误!未定义书签。 4 1级标题.............................................. 错误!未定义书签。 4.12级标题........................................... 错误!未定义书签。 4.1.1 3级标题...................................... 错误!未定义书签。 5 结论 (7) 参考文献 (8) 致谢 (10) 附录 (10) 目录说明: 1级标题(小四、黑体、左对齐、空1字符) 2级标题(小四、宋体、首行缩进1字符) 3级标题(小四、宋体、首行缩进2字符)

浅析车地无线通信传输系统构成及原理

技术与市场技术应用2019年第26卷第6期 浅析车地无线通信传输系统构成及原理 万 建 (深圳地铁运营集团有限公司,广东深圳518000) 摘 要:重点对深圳地铁11号线信号系统车地无线通信传输系统构成及原理进行分析,皆在为相关工作提供参考。 关键词:CBTC;AP;DCS;TRE doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2019.06.066  引言 随着无线通信技术的发展。基于自由空间传输的无线传输技术在CBTC系统中得到了应用。无线的频点一般采用共用的2.4GHZ或5.8GHZ频段,采用接入点(AP)天线作为和列车进行通信的手段。  车地无线通信传输系统构成及原理 1.1 无线网络的构成 DCS无线网络用于承载车载和轨旁CBTC系统间信号数据流的通信,它由位于轨旁的无线接入点(AP)、功分器、轨旁定向天线,及车载无线天线、车载无线调制解调器组成。1.2 无线网络系统原理 1)车地双向通信网络。每个TRE(轨旁无线设备)由红网、蓝网接入点组成,此红、蓝接入点与其各自的无线网络相连接。无线网采用802.11gq协议,采用带宽为6MHz的窄带技术,红网采用中心频率为2.472GHz,蓝网采用频点2 417GHz。 2)轨旁无线网络。TRE是配置于轨旁的无线传输设备,用于与车载无线设备之间进行无线通信。TRE箱内主要有2个无线调制解调器、2个电源转换器、2个光电转换器。红色、蓝色无线调制解调器分别连接到各自的功分器上,功分器连接到定向天线上用于传输射频(RF)信号。 3)车载无线网络。每辆列车安装2个无线调制解调器,用于CBTC业务传输,每个无线调制解调器连接2个位于车体上方的天线,用于与轨旁天线进行无线信息传输。为满足列车双向行驶以及在岔区和车辆段等处保持通信,列车每端必须配置两个车载天线。车载无线调制解调器在无线覆盖区域能与无线网络快速完成握手及授权并接入,保证列车正常投入运营及故障恢复满足系统功能、性能及运营效率要求。 1.3 DCS无线系统冗余结构 DCS无线网络采用冗余结构,由红网和蓝网组成。无线系统的冗余结构能保证当任一轨旁或车载无线设备故障时包括单个接入点的故障、单个轨旁设备电源的故障、单个光交换设备的故障均不影响系统的正常工作。DCS无线系统的典型冗余结构,如图1 所示。图1 DCS无线系统的典型冗余结构图 1)正常情况下的连续通信。列车在隧道内运行,列车进入无线单元(B)和无线单元(C)的重叠覆盖区域。在该重叠覆盖区域内,车头红网车载无线调制解调器收到由红网接入点(C)和红网接入点(B)循环生成的识别信息。车尾蓝色车载无线调制解调器收到由无线单元(A)蓝网接入点(A)循环生成的识别信息 红网车载无线调制解调器将测量并对比收到的功率,如果从红网接入点(C)接收的功率高于从红网接入点(B)接收的功率,调制解调器将执行从红网接入点(B)到红网接入点(C)的交接。如图2所示。 9 4 1

浅析车地无线通信传输系统构成及原理

浅析车地无线通信传输系统构成及原理 发表时间:2019-09-03T17:03:18.493Z 来源:《科学与技术》2019年第07期作者:沈斌 [导读] 接下来本文对地铁的车地无线通信传输系统构成及原理做具体阐述,希望给行业内人士以借鉴和启发。 深圳市傲硕科技有限公司广东深圳 518028 摘要:随着无线通信技术的发展。基于自由空间传输的无线传输技术在CBTC系统中得到了应用。无线的频点一般采用共用的2. 4GHZ或5.8GHZ频段,采用接入点(AP)天线作为和列车进行通信的手段。接下来本文对地铁的车地无线通信传输系统构成及原理做具体阐述,希望给行业内人士以借鉴和启发。 关键词:CBTC;AP;DCS;TRE 引言 早期的地铁车地无线传输系统存在的最大问题就是抗干扰能力较差,信号传输的质量较弱,在一定程度上会制约地铁运输的安全性。为了提高地铁车地无线传输系统的通信能力,需要加强技术设计。 1车地无线通信传输系统构成及原理 1.1无线网络的构成 DCS无线网络用于承载车载和轨旁CBTC系统间信号数据流的通信,它由位于轨旁的无线接入点(AP)、功分器、轨旁定向天线,及车载无线天线、车载无线调制解调器组成。 1.2无线网络系统原理 1)车地双向通信网络。每个TRE(轨旁无线设备)由红网、蓝网接入点组成,此红、蓝接入点与其各自的无线网络相连接。无线网采用802.11gq协议,采用带宽为6MHz的窄带技术,红网采用中心频率为2.472GHz,蓝网采用频点2.417GHz。2)轨旁无线网络。TRE是配置于轨旁的无线传输设备,用于与车载无线设备之间进行无线通信。TRE箱内主要有2个无线调制解调器、2个电源转换器、2个光电转换器。红色、蓝色无线调制解调器分别连接到各自的功分器上,功分器连接到定向天线上用于传输射频(RF)信号。3)车载无线网络。每辆列 车安装2个无线调制解调器,用于CBTC业务传输,每个无线调制解调器连接2个位于车体上方的天线,用于与轨旁天线进行无线信息传输。为满足列车双向行驶以及在岔区和车辆段等处保持通信,列车每端必须配置两个车载天线。车载无线调制解调器在无线覆盖区域能与无线网络快速完成握手及授权并接入,保证列车正常投入运营及故障恢复满足系统功能、性能及运营效率要求。 1.3DCS无线系统冗余结构 DCS无线网络采用冗余结构,由红网和蓝网组成。无线系统的冗余结构能保证当任一轨旁或车载无线设备故障时包括单个接入点的故障、单个轨旁设备电源的故障、单个光交换设备的故障均不影响系统的正常工作。2TD-LTE无线通信传输TD-LTE技术是3GPP标准的4G通信技术,它采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiple,正交频分多址)和MIMO(MultipleInputMultipleOutput,多入多出)技术作为其无线网络演进的标准,系统采用全IP网络架构,支持良好的移动性,移动速率达到120km/h~350km/h时移动终端能与网络保持连接,确保其不掉线。TD-LTE宽带集群是在TD-LTE技术上,承载数字集群业务,实现了无线数字集群宽带化,实现了语音、数据、视频功能,不仅使调度通信“听得到”,还实现了调度通信“看得见”,实现了现场图像上传、视频通话、视频回传、视频监控等。系统具有上下行工作带宽可灵活配比,系统支持工作在400MHz、1400MHz、1800MHz等多个频段。TD-LTE宽带无线数字集群主要技术指标如下:呼叫建立时间:小于300ms;话权抢占时间:小于200ms;单基站覆盖半径:市区1-3Km,郊区3-10Km;带宽:支持可变带宽,1.4~20MHz;频谱利用率:上行2.5bps/Hz,下行5bps/Hz;峰值传输速率:在20MHz带宽下,下行峰值传输速率100Mbps,上行峰值传输速率50Mbps。 2视频编码技术 地铁的监控摄像头获取的数据量庞大,给主控制器带来较大的存储压力,如果仅仅依靠主控制器进行视频视距的传输将会造成主控制器的系统瘫痪,因此需要考虑在传输的过程中对视频进行压缩处理,减少视频存储的空间。MPEG-4、H.264两种视频压缩编码在近几年的发展中得到了广泛的使用,但是考虑到地铁无线网络传输的情况,采用H.264视频编码技术较为合适。在同等的传输码率下,H.264比MPEG-4信噪比高,H.264中的分离视频编码层具有良好的兼容性,能够适应不同的网络协议。H.264还可以改善传输的性能,通过高效率的压缩降低能耗,适用于列车无线视频传输系统。 3车-地无线通信系统 车地无线通信技术比选城市轨道交通信号CBTC系统车地通信方式主要采用WLAN技术,其发展较为成熟,应用较为广泛。但LTE技术较新,其在市域快线信号系统车地无线传输领域较WLAN有如下优势:1)可靠性:WLAN使用公共频段,干扰源多,尤其公共干扰源,无法彻底清除;且区间有源设备众多,造成整体可靠性下降。LTE与之相比,使用专有频段,可通过清频去除周边干扰源;可采用漏缆覆盖,覆盖距离广,区间设备少,整体可靠性高。从可靠性看,LTE明显优于WLAN。2)可用性:WLAN采用的IEEE802.11g协议信道利用率低,标称54?Mbit/s实际可用带宽为15~20?Mbit/s左右;LTE在5?M、10?M、20?M的峰值速率分别为:43?Mbit/s、87?Mbit/s、150? Mbit/s。从带宽的可用性考虑,LTE明显优于IEEE802.11g。3)可维护性:LTE覆盖距离远,覆盖在1.2?km左右,维护简单。可以减轻运维人员工作量,减少运维成本,可维护性优于WLAN。4)抗干扰能力:LTE专用频段,避免外部系统干扰;小区间干扰协调(ICIC)、干扰合并(IRC),解决系统内干扰问题。高速移动传输LTE支持超高速移动,如450?km/h,能提供高速的接入服务。WLAN最高支持140?km/h 以下的低速环境,随着速度提高,切换失败率升高。高速下数据传输的有效性和可靠性是衡量通信系统无线链路最为重要的指标之一。有效性的测试指标为吞吐量,系统吞吐量是指单位时间内系统从信源到信宿成功传输的数据量。可靠性的测试指标为误块率,误块率(BLER)是数据传输中数据块经过CRC校验后得到错误的概率,用于反映无线链路控制层对差错重传的要求。5)技术发展趋势和政策支持:作为新一代无线移动通信技术,LTE在厂家技术支持与研发力度上远远大于WLAN,并且国家针对LTE在轨道交通的应用,在产业政策、标准建设、行业建设等方面都给予了明确的技术支持,制定一系列标准和规范,为其应用打下了坚实的基础。 结语 移动闭塞是基于通信技术的列车控制(简称CBTC)ATC系统,利用通信技术实现车地通信并实时地传递列车定位信息。通过车载设备、轨旁通信设备实现列车与车站或控制中心之间的信息交换,完成速度控制。系统通过建立车地之间连续、双向、高速的通信,使列车命令

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