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文檔簡介
1、目前,基于通信的列車運行控制(Communication-based Train Control,CBTC)系統(tǒng)車地通信采用的無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks,WLAN)技術(shù)存在易受干擾、運行速度限制、無線覆蓋性能差等缺點。作為國際鐵路聯(lián)盟明確規(guī)定的下一代無線傳輸技術(shù),長期演進(Long Term Evolution,LTE)能夠克服上述缺點并具有設備直通(Device to Device,D2D)等
2、關(guān)鍵技術(shù),將LTE中的D2D技術(shù)與現(xiàn)有車地通信相融合是一個值得研究的內(nèi)容。此外,無線傳輸過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包傳輸延遲和丟失等傳輸差錯會對CBTC列車控制性能造成影響,因此考慮無線通信與列車控制一體化設計的方法,對于提高CBTC整體性能,具有十分重要的意義。
基于上述考慮,本文主要研究了基于LTE的無線傳輸差錯,考慮車車通信與車地通信相融合的傳輸方式設計,應用認知控制方法對基于LTE的CBTC進行無線通信與列車控制一體化建模,最后
3、通過仿真驗證了該一體化方法對CBTC控制效果的提升。
論文具體研究內(nèi)容如下:
1)研究了LTE在CBTC現(xiàn)有車地通信中的應用。首先闡述了LTE的關(guān)鍵技術(shù),基于LTE技術(shù)優(yōu)勢和LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對其應用于軌道交通CBTC中進行分析,期間引入車車通信,設計出車車通信與現(xiàn)有車地通信的信息融合傳輸方式。
2)研究了基于LTE的無線通信傳輸差錯。首先分析了LTE下的CBTC車地傳輸時延和丟包,在此基礎上,計算出車車通信與
4、車地通信共存下的系統(tǒng)傳輸時延和丟包,分析了無線通信與列車控制間的關(guān)系。
3)研究了基于LTE的無線通信與列車控制一體化建模方法。首先引入認知控制系統(tǒng),然后應用認知控制方法對CBTC進行無線通信與列車控制一體化建模,確定了CBTC信息溝和系統(tǒng)雙態(tài)模型,最后基于Q學習算法建立了引入車車通信的CBTC優(yōu)化控制決策模型,并給出優(yōu)化決策設計流程。
4)通過現(xiàn)場測試驗證了LTE用于CBTC車地通信的可行性,基于真實現(xiàn)場數(shù)據(jù),仿真
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