摘要：计轴系统是CBTC系统中的安全关键设备,现有CBTC系统计轴接口方案存在信息通道单一、继电器过多等缺点。提出一种新的接口方案实现计轴系统接口优化,通过对车站接口机进行改造,设计5个功能接口实现与CBTC系统中相关系统通信,增加的计轴信息传输通道实现继电器节省和CBTC系统信息的整合,车站接口机内的控制权限管理模块实现了中心和车站的ATS系统设备的统一接入和集中管理,保障了多个ATS子系统设备对同一计轴系统进行控制时的权限控制及传输安全。测试结果验证了CBTC系统计轴接口优化方案的可行性,为降低CBTC系统建设和维修成本,提高系统信息传输效率提供了解决方案。

摘要：随着铁路下一代移动通信技术的不断发展,以及智能铁路对调度通信提出的全新需求,迫切地需要研究相适应的调度通信技术。首先,针对铁路下一代智能调度通信进行需求分析和技术对比;其次,根据3GPP关键业务通信机制,提出铁路智能调度通信系统架构,并给出关键业务系统的设计方案和优越性分析;最后,阐释呼叫控制、媒体传输与控制、群组管理、功能号管理以及位置管理等关键技术。基于关键业务通信机制的铁路智能调度通信系统,能够提供多媒体调度通信服务、兼容多种通信制式、支持通信系统平滑升级、降低再次换代升级成本,为铁路下一代移动通信技术的发展提供有力支撑。

摘要：维护终端是高速铁路信号系统的一个组成部分,是进行系统状态监测和维护的一个重要手段,也是系统智能运维技术的载体,计算机联锁系统为典型的地面信号系统。在对计算机联锁系统网络监测需求研究的基础上,采用图论模型方法,对其主机和内部网络、外部网络通道状态进行模型显示;基于特定的计算方法解决了通道显示问题;并基于图论模型和模糊推理的混合推理方法,对典型的交换机故障、通道故障进行推理分析。经过研究证明,针对图论和推理进行适应性的改进,能够解决复杂的高速铁路信号系统内部网络监测和故障诊断问题,能够提升系统的可视化和维护水平。

摘要：以铁路信号控制系统中核心的安全控制平台为研究对象,立足于铁路信号计算机安全控制平台的功能及安全需求,借鉴融合失效-安全原则、冗余控制原理、计算机通信总线及编程技术,从总体设计原则、软/硬件结构设计及实现等方面研究设计一种铁路信号安全控制平台。信号安全控制平台测试、验证和确认结果表明,信号安全控制平台适应并满足新时期各种铁路信号安全控制系统兼容性、安全完整性要求,研究设计的信号安全控制平台能有效解决适配各种信号安全控制系统的通用性、平台软件与应用软件分离后的移植性等关键技术问题。

摘要：近年来,我国已初步建成巨大的城市轨道交通和高速铁路网络,逐步开始走向提升整体运营效率的新阶段。城市轨道交通系统的大规模和高密度运营,使得系统能耗急剧增长。现有的自动驾驶控制方法基于已有的模型,能够完成在正常场景下的自动驾驶。基于现有列车自动驾驶技术的控制原理和优秀司机的驾驶经验,提出一种列车智能控制方法,以减小列车的牵引能耗。首先,建立列车控制专家系统,能满足乘客舒适度要求;在此基础上,利用神经网络作为列车驾驶控制器,设计了一种基于策略的强化学习算法,优化神经网络的参数,以适应变化的运营场景。基于地铁现场运行数据仿真结果表明,该智能算法比现有算法具有更好地节能效果和准时性。

摘要：智能调度集中系统,是既有调度集中系统(CTC)引入“智能化”理念的升级。为了更好地开展智能CTC,提出多数据融合的智能CTC整体方案,对智能CTC1.0系统的功能及特征进行描述,明确智能CTC1.0需具备智能调整、多数据融合、列车安全卡控多样化等特征,讨论CTC对外与多系统数据融合的框架结构及数据融合处理原则,设计多调度区段下的智能调整策略结构,对数据融合的信息按分类和用途进行科学地划分。通过京张高铁的成功应用表明:多系统数据融合的智能CTC整体方案结构基本满足现场的需求;融合了其他系统数据的智能CTC系统,可提高运输调度指挥的效率和安全性;跨台智能调整策略、新接口数据融合挖掘处理方面是下一步智能CTC的提升方向。

摘要：在铁路5G专网快速发展的背景下,铁路网络信息安全关系到铁路运行安全等方面。但当前成熟的铁路网络安全设备多是针对可能存在的非法入侵、外网干预等外部安全隐患,对于内部使用不当或通信异常带来的安全问题,还未有系统性的检测方法。因此,提出一种可同时进行网络内外异常检测、集流量抓取和数据分析为一体的实时性较强的网络安全审计系统成为迫切需要。设计从网络安全审计的三大关键技术出发,分别对应本系统的数据采集、数据解析、流量识别三个模块,并说明系统在网络中部署的环境与位置。具体运用了eBPF技术抓取网络流量数据包,利用深度学习的数据预处理方法提取其中特征信息,并导入已训练好的ConvLSTM模型中进行预测,最终判断是否出现异常流量。通过两个数据集的实验验证并与传统算法进行对比,此网络安全审计系统针对外部攻击流量的预测准确率可以达到0.97,针对内部通信异常预测准确率为0.96,实现了对外部或内部因素导致的网络流量异常问题的监测与排查,以便快速反应采取进一步措施。针对5G-R场景进行的网络安全审计系统设计和研究可以为未来铁路面临的网络安全挑战提供技术支撑和帮助。

摘要：为实现货运增量的发展目标,靖神重载铁路构建实现了基于MCX的多媒体调度通信系统,为货运增量提供了可靠的通信保障。首先,分析重载铁路对调度通信业务提出的全新需求;其次,阐释靖神铁路MCX多媒体调度通信系统架构设计和关键技术;最后,开展了现场动态测试。测试结果表明,基于MCX的调度通信系统在呼叫建立时间和呼叫建立失败概率等关键指标方面均明显优于既有标准值。该项目的实施标志着我国首次实现了自主研发的MCX多媒体调度通信的工程应用,为推进铁路下一代调度通信技术的发展提供指导作用。

摘要：针对重载铁路场景下传统无线重联设备主备链路同时发送信息所导致的传输效率较低、易造成传输资源浪费、存在链路切换时延或误判等问题,在5G-R时代探究如何对无线重联进行高效监测与控制,并建立一种更为智能的优化机制成为支撑重载铁路安全保障的迫切需要。提出的优化机制首先根据终端在5G-R网络下测量得到的SS-RSRP、SS-SINR等信号质量评估参数确定主备链路;再结合LSTM、Informer等时间序列预测模型,根据采集的实时传输时延样本,对未来主备链路状态进行预测,在预期不良时提前切换链路,避免进一步导致传输质量的恶化。结果表明,使用LSTM模型和Informer模型优化机制预测曲线的平均百分比误差MAPE分别为11.2%和10%,预测结果与实测样本一致性较好;相同线路下主备链路需要切换的频率较不使用优化机制减少75.12%和89.31%;在同样保留主备双冗余条件下传输效率较原有方式提升56.37%和75.01%。该优化机制在保留无线重联列车间通信链路冗余的情况下大幅提升通信资源的利用效率,可大幅降低重载铁路无线重联业务5G-R网络的传输负荷和重联系统设计的复杂度,对提升重载铁路运输生产安全和效率具有指导意义。

摘要：随着5G技术蓬勃发展,我国铁路行业积极探索5G技术应用。通过部署铁路5G专网,可以提升专网承载能力,降低时延,提高铁路安全性、可靠性。铁路5G专网大尺度信道建模可辅助网络规划,优化铁路5G专网基站布设间距,从而降低网内干扰,节省建设成本。针对铁路5G专网,搭建外场试验环境,选用SS-RSRP作为场强检测指标,采集120 km/h运行速度下的数据,对3GPP TR 38.901模型进行修正,对不同PCI下数据进行平均处理及等间隔处理,利用Savitzky-Golay方法进行滑动平均滤波,梯度下降法进行传播模型路损公式拟合,最后使用RMSE、MAPE两个指标验证拟合公式的准确性。结果表明,120 km/h下RMSE降低了13.42%,MAPE降低了10.71%。使用京张高铁实测数据对拟合公式进行检验,RMSE降低了43.32%,MAPE降低了45.76%,说明修正后公式较TR 38.901模型更为准确,模型泛化能力增强,更加吻合实测数据,可提升铁路5G专网场景下的适用性。