基于GSM-R的LOCOTROL系统介绍.ppt

采用GSM-R实现机车同步操作控制系统 丁建文 Email: jwding@bjtu.edu.cn 电话：010603 2007年1月 内容提纲 研制过程 系统介绍 现场试验 研制过程 主要内容 任务由来 项目概述 阶段描述 一、任务由来 2002年底铁道部正式确定将GSM-R作为我国铁路移动通信的发展方向； 2003年9月22日信息产业部批准GSM-R使用频率； 2003年8月提出“采用GSM-R实现大秦线重载运输机车同步操作控制系统”思路； 2003年9月在华为公司提出大秦GSM-R“八大应用”，首推机车同步操作控制系统； 2004年6月9日，铁道部在北京召开“大秦线采用LOCOTROL技术开行重载组合列车综合试验工作会议” ； 2004年6月20日确定以北京交大提出的方案作为主用方案，华为公司的方案为备用方案。 二、项目概述 采用GSM-R实现机车同步操作控制项目，分为了五个阶段： 系统方案的确定及实验室论证； 工程样机的研制及实验室测试； LOCOTROL通信系统的现场测试； 与GE公司进行技术谈判，完善样机； 与GE公司的LOCOTROL设备联调，进行整个系统的现场静态试验和动态试验。 1、第一阶段：方案论证 2004年6月10日提出实验室演示系统和测试报告； 在2004年6月20日进行最后方案论证，最终确定以北京交大提出的方案作为主用方案； 在铁道部GSM-R实验室，进行数据传输试验和功能测试，提交了测试报告。 2、第二阶段：工程样机研制及测试 2005年2月，提交5套车载通信单元(OCU)工程样机和一套地面应用节点(AN)的试验样机，在铁道部GSM-R实验室进行功能测试； 准备现场试验条件。 3、 第三阶段：通信系统的现场测试 对车载通信单元和地面应用节点的功能与性能进行测试； 开发测试单元，按照LOCOTROL系统的数据帧的封装结构发送测试数据，进行通信系统的测试； 通信系统的现场静态试验和运行试验。 4、 第四阶段：与GE技术谈判及完善样机 提交通信输入/输出模块(CIOM)与车载通信单元(OCU)的接口技术条件； 提交机车同步操作系统与GSM-R网络接口技术条件； 提交机车同步操作系统GSM-R数据通信设备技术条件； 北京交大向GE公司提供地面应用节点(AN)仿真器，以配合GE公司在美国实验室开发CIOM。 5、 第五阶段：静态试验和动态试验 实现GSM-R与800MHz电台的人工切换； 实现GSM-R与800MHz电台的自动切换； LOCOTROL数据传输测试； 采用GSM-R开行4x5000吨重载组合列车； 采用GSM-R开行2x10000吨重载组合列车； 采用GSM-R开行10000＋5000吨重载组合列车。 四、结论 车载通信单元的功能满足《LOCOTROL系统GSM-R数据通信设备技术规范》的要求； 地面应用节点的功能满足《LOCOTROL系统GSM-R数据通信设备技术规范》的要求； 数据传输的端到端时延和丢帧率能够很好地满足机车同步控制系统实时性和可靠性的要求； 采用GSM-R进行机车同步控制数据传输能够做到大秦线全线的无缝覆盖，彻底解决隧道、山区、丘陵等特殊地段的通信问题； 采用GSM-R进行机车同步控制数据传输，不受列车会车、列车的编组方式、同组内机车之间的间隔距离、同组内的机车数目等限制。 系统介绍 内容提要 概述 车载通信单元 地面应用节点 通信过程 通信系统服务质量 对GSM-R网络的需求 一、概述 一、概述 一、概述(2) 系统关键技术 数据会议呼叫与保持 多目标切换 可靠性措施 注册注销与通信安全防护 实时状态监视与告警 1.1 数据会议呼叫与保持 机车同步控制同一编组的主控和从控机车之间需要点对多点的数据业务。GSM-R网络自身只提供了点对点的电路交换数据业务。AN和OCU利用GSM-R网络提供的功能，互相配合实现了基于电路交换业务的点对多点数据会议功能。 1.2 多目标切换 同一编组内的所有机车同时保持着无线电路连接向前移动，在经过小区覆盖边缘时，会出现同时进行越区切换的情况。解决该问题需要提升GSM-R网络的实时控制和处理能力。 1.3 可靠性措施 大秦线线路的丘陵地段很多，而且还常常伴随着弯道。特别是在两个长大下坡区段，组合列车需要进行循环制动，正好又是隧道群区段。这些都对GSM-R网络的覆盖和终端的可靠性提出了非常高的要求。OCU和AN都采用热备机制，当检测到任何故障发生时，系统能够制动切换到备用单元进行工作。 1.4 注册注销与通信安全防护 AN对注册/注销进行集中控制。当OCU与AN建立电路连接后，首先必须进行安全认证。OCU不能注册或注销已被别的OCU注册的机车号。同一编组内，当主控OCU没有注销时，从控OCU不能注销。 1.5 实时状