5G-R承载CTCS-3级列控数据传输研究 被引量：1

1

作者 秦树增 赵志鹏 +1 位作者 杨胜 韩佳汛 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期176-182,190,共8页

CTCS-3级列控系统是保障列车在350 km时速下安全运行的关键系统,是铁路无线通信系统承载的关键性核心业务,对于车地间数据通信具有非常高的可靠性要求。5G-R技术的高可靠、低时延、更精细的服务保障机制及增强的高速适应性符合CTCS-3级... CTCS-3级列控系统是保障列车在350 km时速下安全运行的关键系统,是铁路无线通信系统承载的关键性核心业务,对于车地间数据通信具有非常高的可靠性要求。5G-R技术的高可靠、低时延、更精细的服务保障机制及增强的高速适应性符合CTCS-3级列控系统的业务需求。对CTCS-3级列控系统中应用5G-R的必要性和5G-R系统承载CSCS-3级列控数据传输面临的相关问题进行分析,探讨我国未来列控系统通过升级改造适配5G-R系统的技术路线和实现路径,介绍了5G-R模式下CTCS-3级列控车地数据传输机制和5G-R/GSM-R双模模块在基于5G-R的CTCS-3级列控系统中的应用。通过在5G-R专网实验室环境下的列控业务功能和性能试验,对比GSM-R中CSD数据传输的性能指标,探讨5G-R承载列控数据的适用性,研究CTCS-3级列控的服务质量保障机制原理、列控业务专用QoS特性和列控专用QoS流的建立流程,并通过试验验证了5G-R系统的QoS保障机制可以在网络资源紧张的情况下优先保证CTCS-3级列控数据业务的稳定可靠传输。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 5G-R 数据传输 性能试验 服务质量

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CTCS-3级列控系统临时限速建模与验证 被引量：15

2

作者 袁磊 王俊峰 +1 位作者 康仁伟 吕继东 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期708-714,共7页

为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF... 为了满足临时限速系统的实时性要求,采用时间自动机理论,对CTCS-3级列控系统临时限速工作流程分别建立了各设备的时间自动机子模型,进而构成临时限速系统的时间自动机网络模型,并基于临时限速系统技术规范的参数对模型进行赋值;采用BNF语法对临时限速系统待验证的属性进行了形式化描述,并应用UPPAAL验证工具对临时限速模型的安全性和受限活性进行仿真验证.验证结果表明:与现有临时限速系统的时间参数设置相比,修正后的时间参数设置避免了出现系统死锁现象;在不影响安全功能属性和受限活性的基础上,提高了临时限速系统的实时性,可在规范规定时间5 s内做出响应. 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 临时限速 时间自动机 UPPAAL 实时性

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CTCS-3级列控系统规范的建模与形式化验证方法研究 被引量：13

3

作者 谢雨飞 唐涛 +1 位作者 徐田华 赵林 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期67-72,共6页

CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验... CTCS-3级列控系统规范是CTCS-3级列控系统设计与开发的基础,是实现互联互通以及确保系统高效率与安全性的关键环节。然而,依靠经验与直觉制定的规范不可避免地存在某些漏洞或者安全隐患,因此对CTCS-3级列控系统规范进行建模与形式化验证显得十分必要。本文提出CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证方法,此方法的特点是能够在系统规范、模型、验证工具以及验证结果之间建立一条跟踪链,从而始终保证系统规范、模型及程序代码之间的一致性。结合笔者运用此方法对CTCS-3级列控系统规范建模与形式化验证的实践,证明这种方法是可行的、高效的。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 系统规范 建模 形式化验证

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基于控制关系模型的CTCS-3级列控系统功能安全分析方法 被引量：7

4

作者 刘金涛 唐涛 +1 位作者 赵林 刘磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期36-43,共8页

本文给出CTCS-3级列控系统中组件控制行为的形式化定义,并针对控制行为的时序关系,提出控制行为时序逻辑。以此时序逻辑为基础,给出控制关系模型的形式化定义,使用控制关系模型对列控系统中的控制行为关系进行刻画。利用深度优先搜索的... 本文给出CTCS-3级列控系统中组件控制行为的形式化定义,并针对控制行为的时序关系,提出控制行为时序逻辑。以此时序逻辑为基础,给出控制关系模型的形式化定义,使用控制关系模型对列控系统中的控制行为关系进行刻画。利用深度优先搜索的方式,对系统的控制关系模型进行分析,实现STPA(System-Theoretic Process Analysis)过程中不恰当控制行为的自动化辨识。以CTCS-3级列控系统的RBC交接场景为例,使用上述基于控制关系模型的STPA方法对列控系统的功能安全进行分析。分析过程表明利用形式化的控制关系模型扩展STPA的方法适用于CTCS-3级列控系统的功能安全分析。 展开更多

关键词 STPA ctcs-3级列控系统 形式化方法 功能安全分析

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基于云模型和组合赋权法的CTCS-3级列控系统可靠性评价 被引量：19

5

作者 张友鹏 杨金凤 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期59-67,共9页

针对模糊综合评判法在进行列控系统可靠性评价时的不足,本文提出基于云模型和组合赋权法的CTCS-3级列控系统可靠性综合评价方法。首先,根据CTCS-3级列控系统的结构与功能,建立系统的综合能力模型和相应的功能层次结构模型,并采用组合赋... 针对模糊综合评判法在进行列控系统可靠性评价时的不足,本文提出基于云模型和组合赋权法的CTCS-3级列控系统可靠性综合评价方法。首先,根据CTCS-3级列控系统的结构与功能,建立系统的综合能力模型和相应的功能层次结构模型,并采用组合赋权法确定底层设备的权重。然后,采用云模型表示各设备实际指标与额定指标的比值,并根据云运算规则采用加权模型求得CTCS-3级列控系统的可靠性综合指标云。最后,将CTCS-3级列控系统的可靠性综合指标云与可靠性评价集的云模型进行相似度度量,输出评价结果。结果表明:基于云模型和组合赋权法的CTCS-3级列控系统可靠性综合评价方法能够正确且客观地描述系统实现其规定功能的能力,为CTCS-3级列控系统的研发及评估提供借鉴。 展开更多

关键词 可靠性评价 ctcs-3级列控系统 云模型 组合赋权法

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基于AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台 被引量：4

6

作者 贺广宇 范明 +1 位作者 程剑锋 黄宏福 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期128-136,共9页

根据CTCS-3级列控系统的特点,结合欧洲列车运行控制系统(ETCS)测试经验,研发基于通用测试平台AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台CARSTool。CARSTool采用激励-反馈机制实现单系统或多系统的闭环测试,包含测试对象、仿真系统、链路... 根据CTCS-3级列控系统的特点,结合欧洲列车运行控制系统(ETCS)测试经验,研发基于通用测试平台AdmiTest的CTCS-3级列控系统自动测试平台CARSTool。CARSTool采用激励-反馈机制实现单系统或多系统的闭环测试,包含测试对象、仿真系统、链路、消息、激励、响应和测试序列等基本元素,具有线路工程数据配置、通信链路配置、站场线路配置、PI Object、仿真系统、列车运行仿真和自动测试序列7个功能模块。以郑西客运专线列控数据为例,采用CARSTool对CTCS-3级列控系统进行仿真测试。测试结果表明:通过规范化语法严格卡控测试步骤,根据CTCS-3级列控系统测试案例库以及激励-反馈信息判断测试项目的执行状态,CARSTool实现了测试计划、执行过程和测试结果的闭环处理;说明CARSTool能够实现CTCS-3级列控系统的自动测试。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 激励-反馈机制 系统自动测试 测试平台

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高速铁路CTCS-3级列控系统无线闭塞中心工程设计 被引量：16

7

作者 石先明 《中国铁路》 北大核心 2009年第11期1-6,共6页

介绍我国高速铁路、客运专线CTCS-3级列控系统核心设备"无线闭塞中心(RBC)"的设备组成、接口、部分技术参数项、关键环节的工作流程等。在此基础上,提出RBC工程设计的一些基本原则和方法,推衍计算RBC数量的公式。

关键词 高速铁路 列控系统 ctcs-3级 无线闭塞中心 工程设计

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基于风险指数的CTCS-3级列控系统设备剩余寿命预测 被引量：4

8

作者 王瑞峰 姚军娟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期85-91,共7页

针对CTCS-3级列控系统设备剩余寿命受不确定因素影响难以预测的问题,提出一种基于风险指数的预测方法。首先,构建基于模糊AHP-DEMATEL法的CTCS-3级列控系统设备风险指数模型,对其设备进行风险状态评估,评估值即为风险指数RI;其次,通过建... 针对CTCS-3级列控系统设备剩余寿命受不确定因素影响难以预测的问题,提出一种基于风险指数的预测方法。首先,构建基于模糊AHP-DEMATEL法的CTCS-3级列控系统设备风险指数模型,对其设备进行风险状态评估,评估值即为风险指数RI;其次,通过建立RI的随机模糊分布函数和曲线图,确定了RI与设备运行时间的关系;在此基础上,建立了基于不确定理论的CTCS-3级列控系统设备剩余寿命预测模型;最后,采用随机模糊模拟技术对该模型进行求解。实例验证表明,基于风险指数的CTCS-3级列控系统设备剩余寿命预测方法,可以有效地预测其寿命和剩余寿命,为设备的优先维护提供理论依据。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 风险指数 剩余寿命预测 模糊AHP-DEMATEL法 不确定理论

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高速铁路CTCS-3级列控系统等级转换工程应用研究 被引量：8

9

作者 丁一 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第6期134-138,共5页

高速铁路CTCS-3列车运行控制系统等级转换是工程设计及系统集成的重要内容之一。列控系统等级转换在地面系统中设置等级转换点,由车载设备完成等级转换。等级转换位置受线路长度、转换点处速度、临时限速、分相区设置等多种因素限制,在... 高速铁路CTCS-3列车运行控制系统等级转换是工程设计及系统集成的重要内容之一。列控系统等级转换在地面系统中设置等级转换点,由车载设备完成等级转换。等级转换位置受线路长度、转换点处速度、临时限速、分相区设置等多种因素限制,在工程应用中,地面系统需结合车载设备的控制逻辑进行综合分析。如果等级转换预告点或执行点设置不当,可能会导致列车降速运行,或者导致列车越过等级转换点时触发制动而停车。系统分析CTCS-3级列控系统等级转换的原理,尤其对车载设备在CTCS-2级、CTCS-3级控车曲线存在速度差的情况进行分析。对CTCS-3级列控系统等级转换在正线区间、大号码道岔以及并列车场等工程中的应用方案进行总结,对设置等级转换应答器的距离要求进行归纳及量化,涵盖了常见的工程应用场景。 展开更多

关键词 高速铁路 ctcs-3级列控系统 等级转换 工程设计 系统集成 工程应用研究

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高速铁路CTCS-3列控系统无线闭塞中心设备数量计算原则和方法的研究 被引量：6

10

作者 沈志凌 《铁道标准设计》 北大核心 2009年第S1期136-137,150,共3页

我国时速300 km及以上的客运专线铁路或高速铁路采用CTCS-3级列车运行控制系统,无线闭塞中心(简称RBC)设备是该系统的核心设备,设备价格昂贵,为此需要研究RBC设备数量的计算原则和方法,以便进行准确计算设备数量,更好的控制工程投资。... 我国时速300 km及以上的客运专线铁路或高速铁路采用CTCS-3级列车运行控制系统,无线闭塞中心(简称RBC)设备是该系统的核心设备,设备价格昂贵,为此需要研究RBC设备数量的计算原则和方法,以便进行准确计算设备数量,更好的控制工程投资。研究提出RBC数量的计算原则和方法以及单个RBC设备控制列车数量的计算公式,在武广和郑西客运专线项目中得到了符合性验证。 展开更多

关键词 高速铁路 ctcs3级列控系统 RBC设备 原则和方法 计算公式

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基于CTCS-3/2级列控系统的高速铁路闭塞分区长度设计研究 被引量：1

11

作者 耿敬春 李建新 +2 位作者 吕苗苗 倪少权 潘金山 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期8-15,共8页

根据CTCS-3级和CTCS-2级列控车载设备控车原理,提出高速铁路闭塞分区长度设计原则和约束条件。结合现行列控车载设备参数,当线路长大下坡道不大于24‰时,闭塞分区长度设计满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h正常... 根据CTCS-3级和CTCS-2级列控车载设备控车原理,提出高速铁路闭塞分区长度设计原则和约束条件。结合现行列控车载设备参数,当线路长大下坡道不大于24‰时,闭塞分区长度设计满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h正常运行。当线路长大下坡道大于24‰时,闭塞分区长度按照满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级降速至250 km/h设计;或将CTCS-3级列控系统结合轨道电路信息定义的闭塞分区平均长度由3000 m调整为4400 m,以满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h运行要求。 展开更多

关键词 高速铁路 ctcs-3/2级列控系统 闭塞分区 长度 设计

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基于GSM-R和5G-R的CTCS-3级列控系统无线通信协议设计及差异性分析 被引量：7

12

作者 莫志松 王猛 赵志鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第11期152-157,199,共7页

随着我国5G网络建设日趋成熟,CTCS-3级列控系统及下一代列控系统承载大容量数据业务的需求也愈发强烈。5G-R网络作为替代GSM-R网络的下一代铁路通信移动系统,提供面向字节流的传输服务,具有宽带宽、高速率、低时延的优势,GSM-R网络下的... 随着我国5G网络建设日趋成熟,CTCS-3级列控系统及下一代列控系统承载大容量数据业务的需求也愈发强烈。5G-R网络作为替代GSM-R网络的下一代铁路通信移动系统,提供面向字节流的传输服务,具有宽带宽、高速率、低时延的优势,GSM-R网络下的无线通信协议已不再适用。从总体结构、协议分层和协议分割重组等方面对5G-R网络下的无线通信协议进行设计,从协议功能、传输可靠性、传输速率等方面对GSM-R网络和5G-R网络下的两种无线通信协议的差异性进行比对分析。5G-R网络下设计的无线通信协议可靠性更高、传输速率更快,可充分利用和发挥5G-R网络的优势。研究成果可对CTCS-3级列控系统在5G-R网络下的无线通信协议建设提供思路和借鉴。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 GSM-R 5G-R 无线通信协议 差异性

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基于铁路5G-R的CTCS-3级列控系统适用性研究 被引量：10

13

作者 周宇晖 《中国铁路》 2022年第9期94-99,共6页

目前,我国现有300 km/h及以上速度的高速铁路均采用CTCS-3级列控系统。基于5G-R网络特点以及CTCS-3级列控系统的需求,结合列控系统全路规模部署的现状,研究基于5G-R网络的C3列控系统方案,包括5G-R网络与列控系统互联方案、双模单通道方... 目前,我国现有300 km/h及以上速度的高速铁路均采用CTCS-3级列控系统。基于5G-R网络特点以及CTCS-3级列控系统的需求,结合列控系统全路规模部署的现状,研究基于5G-R网络的C3列控系统方案,包括5G-R网络与列控系统互联方案、双模单通道方案、双模双通道方案;重点论证跨通信局界RBC移交的复杂场景下,5G-R网络设置、工程部署、通信流程方案,并针对5G-R网络高带宽、大连接、低时延等特性,结合当前无线超时故障发生原因,提出双模双通道方案,进一步提升CTCS-3级列控系统的可靠性和可用性。 展开更多

关键词 5G-R网络 ctcs-3级列控系统 双模 双通道

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CTCS-3级列控系统等级转换场景功能安全分析 被引量：2

14

作者 盛昭君 米根锁 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第2期336-342,共7页

针对CTCS-3级列控系统等级转换场景的混成性,以CTCS-3级列控系统需求规范为研究依据,选取系统生命周期的需求阶段,研究了等级转换场景的功能安全性。首先,基于UML扩展机制,建立了等级转换场景的HybridUML模型,实现了等级转换场景的混成... 针对CTCS-3级列控系统等级转换场景的混成性,以CTCS-3级列控系统需求规范为研究依据,选取系统生命周期的需求阶段,研究了等级转换场景的功能安全性。首先,基于UML扩展机制,建立了等级转换场景的HybridUML模型,实现了等级转换场景的混成性描述;进而依据CTCS-3级列控系统需求规范,总结等级转换场景的功能需求,根据UML到PHAVer的转换规则,构建了PHAVer模型并验证了该模型的正确性;其次,通过分析等级转换过程,找出各相关设备可能的功能模块失效情况,采用功能模块失效描述符号(Function Failure Description Notation,FFDN)建立了等级转换场景的故障模型,并将PHAVer模型和故障模型整合,获得了包含故障的PHAVer模型;最后,运用PHAVer分析出导致等级转换场景功能需求不能满足时的功能模块失效情况,实现了等级转换场景的功能安全分析。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统等级转换场景 HYBRID UML PHAVer 功能安全分析

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CTCS-3级列控系统在工程中的应用

15

作者 关胜 《中国铁路》 北大核心 2009年第11期16-17,共2页

结合我国铁路站场的实际分布,阐述高速场与普速场相互独立或两场有道岔相连情况下,列控中心的布置方式。分析枢纽内高速场与既有线区间、高速场与客运专线中继站间区间,CTCS-3级与CTCS-2级列控系统切换点设置方案。

关键词 列控系统 ctcs-3级 ctcs-2级 系 统切换点 布置方案

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武广高速铁路CTCS-3级列控系统维护技术研究 被引量：3

16

作者 鲁恩斌 《中国铁路》 2012年第8期26-31,共6页

阐述开展武广高速铁路CTCS-3级列控系统维护技术研究的迫切性;从科学养修、维护模式、维护要点探索维护技术;通过规范武广高速铁路夜间天窗作业流程,加强收集分析动车车载设备数据,全面整治地面设备,确保武广高速铁路安全运营。

关键词 武广高速铁路 ctcs-3级列控系统 维护技术

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基于TAIO变异的CTCS-3列控系统测试案例生成方法 被引量：8

17

作者 魏柏全 吕继东 +2 位作者 陈柯行 唐涛 王唯 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期937-945,962,共10页

为了研究高覆盖已知故障集的中国列车运行控制系统三级(CTCS-3)测试案例生成方法,提出了一种基于输入输出时间自动机(TAIO)变异分析的测试案例生成方法.结合列控系统模式转换的故障特点,设计了包含模式转换已知故障的8种变异算子(改变... 为了研究高覆盖已知故障集的中国列车运行控制系统三级(CTCS-3)测试案例生成方法,提出了一种基于输入输出时间自动机(TAIO)变异分析的测试案例生成方法.结合列控系统模式转换的故障特点,设计了包含模式转换已知故障的8种变异算子(改变行为、改变目标位置、改变源位置等),形成了15106个变异体;利用输入输出一致性关系(tioco)和k-Bounded模型检验方法生成了10843个测试案例;应用一致性关系分数(CRS)、平均一致性关系分数(ACRS)和加权一致性关系分数(WCRS)进行了故障覆盖度的分析.研究结果表明:该方法设计和生成的测试案例能够有效覆盖改变行为、改变不变量和增加sink位置3种故障模式,而对于约束取反和复位取反的故障模式覆盖度不高,需通过额外的观测信息来检测故障. 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 输入输出时间自动机(TAIO) 变异分析 模式转换 测试案例

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CTCS-3级列控数据传输与GSM-R网络CSD测试关系 被引量：5

18

作者 邢小琴 王卫东 +1 位作者 王惠生 杨树忠 《中国铁路》 2014年第4期64-68,共5页

介绍CTCS-3级列控系统车-地数据通信协议和传输模型;结合列控系统实际应用,归纳车-地通信常用数据。在此基础上,阐述GSM-R网络CSD测试原理,讨论关键参考指标的确立依据。列控数据传输运用质量是GSM-R网络CSD测试的根本依据,了解实际应... 介绍CTCS-3级列控系统车-地数据通信协议和传输模型;结合列控系统实际应用,归纳车-地通信常用数据。在此基础上,阐述GSM-R网络CSD测试原理,讨论关键参考指标的确立依据。列控数据传输运用质量是GSM-R网络CSD测试的根本依据,了解实际应用与测试之间的关系,对探讨CTCS-3级列控系统车-地数据传输运用质量的评价方法和深入理解GSM-R网络CSD测试结果有着重要意义。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 GSM-R网络 车-地数据传输 CSD测试

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C3级列控系统无线通信协议引起的无线通信超时优化建议 被引量：9

19

作者 赵志鹏 王猛 欧为军 《中国铁路》 2023年第1期97-102,共6页

无线通信超时是铁路信号故障整治的重点和难点,中国国家铁路集团有限公司联合各铁路局集团公司、通信信号厂商开展专项整治以来,无线通信超时情况虽降幅显著,但在铁路信号故障中仍占有较大比例。结合无线通信超时整治工作,以几种典型车... 无线通信超时是铁路信号故障整治的重点和难点,中国国家铁路集团有限公司联合各铁路局集团公司、通信信号厂商开展专项整治以来,无线通信超时情况虽降幅显著,但在铁路信号故障中仍占有较大比例。结合无线通信超时整治工作,以几种典型车地无线通信协议引起的无线通信超时为例,对无线通信超时发生的原因进行专项剖析,明确了车载ATP和地面RBC设备在协议处理中不合理之处,并在深入研究无线通信协议规范的基础上,提出了相关优化建议,为完善无线通信协议、减少无线通信超时问题提供方案和思路。 展开更多

关键词 C3级列控系统 无线通信协议 无线通信超时 车载ATP设备 地面RBC设备

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CTCS-3级列控ATP车载设备升级自动驾驶的扩展技术研究 被引量：6

20

作者 穆进超 《中国铁路》 2018年第10期20-24,共5页

随着我国高速铁路CTCS-3级列控系统的广泛应用,其功能扩展变得十分迫切,而现阶段的核心任务为扩展自动驾驶(ATO)功能。列控车载ATP设备为支持自动驾驶功能,必须在既有运行防护基础上进行功能扩展。针对CTCS-3级列控ATP车载设备承载自动... 随着我国高速铁路CTCS-3级列控系统的广泛应用,其功能扩展变得十分迫切,而现阶段的核心任务为扩展自动驾驶(ATO)功能。列控车载ATP设备为支持自动驾驶功能,必须在既有运行防护基础上进行功能扩展。针对CTCS-3级列控ATP车载设备承载自动驾驶功能的需求,对ATP设备的相关扩展技术进行研究,以实现自动驾驶业务中与ATP设备关联的关键功能。重点对扩展自动驾驶功能要求、扩展ATO功能的ATP系统结构、扩展列车接口功能、分组域无线通信功能、车门防护功能、人机显示扩展功能、通信与接口、双机热备等方面进行阐述。 展开更多

关键词 ctcs-3级列控系统 自动驾驶 ATO 扩展 ATP

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