《应答器传输系统关键技术及应用研究》

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该成果属于交通运输工程。应答器传输系统是轨道交通列车运行控制系统关键子系统之一,承担地车安全信息传输、列车精确定位等重要功能,在国内外高铁、城轨、地铁中广泛应用。成果围绕解决应答器传输系统应用适应性问题及打破国外技术垄断开展攻关,开发了全套自主装备及试验环境,建立了行业技术标准,填补了空白,主要创新点:

1、提出了多因子状态预测、分段优选回溯、码址交叉映射报文实时编码算法,发现了报文数据编码的可逆性,建立了正逆向运算互为校核的安全验证机制,将应答器安全报文生成效率提高100倍,国际上首次攻克了欧洲预先存储应用方式不能实时生成报文的难题,满足了中国复杂路网、运行环境下临时限速控车信息实时下达的需求,全面应用于各高铁线路中。

2、发现了地车天线阻抗匹配与能量传输效率间映射关系,建立了应答器空间电磁场能量传递仿真模型,提出了能量最优传输天线方案;提出了车载接收双频双相位多特征鉴频解调算法。上述成果解决了应答器快速启动、车载高速高可靠接收难题,克服了350km/h列车高速运行、恶劣电磁环境、极寒冰雪覆盖影响信号质量,导致无法正常工作的问题,支撑了世界首条高寒高铁哈大线冬季从降速200km/h运营恢复至300km/h全速运营。

3、提出了地车间空间磁场分布的标定与测试方法,提出了电磁场动态特性拟合算法,模拟列车最高时速600km/h通过时地车间空间信号特性及外部电磁干扰噪声,建立了20大类200余项测试案例库,建成了国内领先、国际先进、能实现全功能、全场景、全速度、全自动测试的应答器传输系统实验室,全面支撑技术研究、装备开发、产业化及现场问题分析,并承担了行业大容量应答器互联互通试验测试,促进行业持续技术进步。

4、建立了应答器电缆常态及故障电气模型,提出了电缆故障定位检测算法和在线无扰检测方法,实现最长3.5km电缆故障检测定位,解决了引进设备受外部干扰误检时影响主设备工作及仅适用于最长2.5km电缆无法满足现场长距离使用需求的问题。

成果获发明专利4项、软件著作权1项、主编行标2项、论文10篇。成果应用于北京地铁八号线、昌平联络线等3条地铁,助力首都城市建设;应用于武广、沪昆、哈大等30余条高铁,全面支撑了中国高铁建设;取得欧洲互联互通TSI证书,具备了海外应用资质,已应用于巴基斯坦、伊朗等海外工程,随“一带一路”及中国高铁“走出去”国家战略实施,国际市场空间巨大。近三年项目收入1.55亿,累计收入2.89亿,经济及社会效益显著。

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