[发明专利]一种轨道交通自动化系统

摘要

本发明提供了一种轨道交通自动化系统，包括自动驾驶子系统、控制子系统和轨道通信子系统；所述自动驾驶子系统用于根据线路数据及线路运营要求计算出列车运行目标曲线，根据目标数据输出控制指令给列车，以及对来自人机界面子系统的人工操作的指令进行响应；所述控制子系统用于根据接收到的控制指令对列车模型实施相应的操作；所述轨道通信子系统用于列车与地面进行通信。本发明的有益效果为：实现了轨道交通自动化。

主权项

1.一种轨道交通自动化系统，其特征是，包括自动驾驶子系统、控制子系统和轨道通信子系统；所述自动驾驶子系统用于根据线路数据及线路运营要求计算出列车运行目标曲线，根据目标数据输出控制指令给列车，以及对来自人机界面子系统的人工操作的指令进行响应；所述控制子系统用于根据接收到的控制指令对列车模型实施相应的操作；所述轨道通信子系统用于列车与地面进行通信；轨道通信子系统包括车载天线、分布式基站模块和无线切换模块，每个基站模块包括一个基带处理单元和多个射频处理单元，基带处理单元和射频处理单元通过光纤进行连接，射频处理单元沿铁路线设置，信号通过光纤从基带处理单元到达射频处理单元，车载天线与射频处理单元进行无线通信，所述无线切换模块用于实现基站之间的通信切换；所述车载天线与射频处理单元的无线通信，包括建立信道模型，计算有效吞吐量和确定链路自适应传输方式；通过以下方式建立信道模型：考虑到信道中的大尺度路径衰落和小尺度多径衰落，车地链路接收信噪比的概率密度函数y(γ)可表示为： y ( γ ) = I 0 [ 4 l ( l + 1 ) γ P - T H ( d ) - N ] l + 1 P - T H ( d ) - N e - [ l + l + 1 P - T H ( d ) - N ] ]]>在式中，γ为车地链路接收信噪比，l为小尺度多径衰落因子，l∈[5dB,7dB]，I0[·]为第一类第n阶修正贝塞尔函数，P为射频处理单元的发射功率，TH(d)为大尺度路径损耗，N为仅考虑大尺度损耗下的噪声功率，P、TH(d)、N单位均为dB，其中，TH(d)＝20ln(fc)+150+22ln(d)在式中，d为车载天线与射频处理单元距离，单位是m，fc为载波频率，单位是Hz；通过以下方式计算有效吞吐量，包括：车地通信链路两端采用MIMO技术，假定车地链路的接收信噪比为γ，则系统的有效传输速率为：在式中，k1为常数，m为复用增益，Lt+w为通信协议中链路层帧头和帧尾的总长，Lz为链路层的帧长；相应的帧错误率为：在式中，Mf为发射天线数目，Mj为接收天线数目。