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GSM-R网络失效性分析及其对CTCS-3的影响
| 论文题名： | GSM-R网络失效性分析及其对CTCS-3的影响 |
| 关键词： | GSM-R;CTCS-3;失效性分析;传输时延;传输失败率 |
| 摘要： | 随着社会的发展，为满足现代铁路通信信号技术一体化的需要，GSM-R/CTCS-3成为铁路专用移动通信和列车运行控制系统的重要发展趋势。 GSM-R作为专门为铁路设计的数字移动通信系统，能够提供各种铁路所需的话音和数据业务，同时还可以作为CTCS-3列控系统的传输平台。传输平台的失效势必对应用层的业务造成极大的影响。中国列车运行控制系统第三级CTCS-3是在借鉴欧洲ETCS-2的基础上发展起来的，同时兼容CTCS-2的功能，是保证列车安全、高速、高效运行的列车运行控制系统。CTCS-3利用地面无线闭塞中心RBC与列车车载设备OBU之间的信息交互实现对列车运行的控制。OBU每隔6秒向RBC报告一次列车位置，同时RBC向OBU返回新的行车许可MA以及收到位置报告的确认。当GSM-R网络出现失效时，车地间通信中断，CTCS-3无法正常工作，降级到CTCS-2控制列车，这既带来了列车的晚点也给行车安全造成了一定的影响。 以往对于失效的研究多数源于GSM-R系统的某一组成部分或某一应用业务。而作为应用层的CTCS-3更多的关注于GSM-R网络能否为其提供可靠的服务。因此对于GSM-R整体失效性的分析是十分必要的。本文的研究涉及通信与信号两个领域的相关理论和应用。全文从整体上分析了GSM-R的系统结构和传输模型；利用失效性分析方法中的故障树分析法对GSM-R的失效模式和失效概率分别进行定性与定量的分析；并结合青藏线、大秦线和武广客运专线的实际情况分别对其进行故障树建模、可靠性建模、故障模式分析和失效概率的计算；最终总结出降低网络的失效概率应该采取的措施。另一方面，本文以正在实验阶段的武广客运专线为例，分析GSM-R网络的各种失效模式给CTCS-3造成的中断影响和中断时间，对CTCS-3的MA传输时延、MA传输失败率这两个重要QOS指标带来的影响，和由此带来的列车运营晚点时间，以及将晚点5分钟视为正常情况时所允许的最大GSM-R网络失效时间。在此基础上总结出降低GSM-R网络失效对CTCS-3影响的方法。 |
| 作者： | 熊雪莱 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 钟章队 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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