On design of physical random access channel in high-speed railway LTE systems

For the uplink in the long-term evolution （LTE） systems, the physical random access channel （PRACH） adopts Zadoff-Chu （ZC） sequences as preamble sequences, and each user can choose a unique cyclic shift for user identification. In high-mobility scenario, the Doppler fre- quency shift raises up the false alarm probability by inducing the correlation peak offsetting at the receiver side. Traditional detection method utilizes multiple search win- dows for searching the potential uplink users. When the Doppler frequency shift is larger than the subcarrier spac- ing, the energy of correlation peak leaks outside the search window and increases the false alarm probability. In this paper, we present a novel design for PRACH preamble sequence for high-speed railway scenario. Through numerical observation, we find out that the offset of the correlation peaks only depends on the initial root sequence number and the length of ZC sequences. Therefore, the root number of ZC sequences should be carefully designed to generate a preamble sequence to fight against the Doppler frequency shift. Consequently, those offsets of the corre- lation peaks are concentrated within a single search win- dow, resulting in lower complexity of detection and lower probability of false alarm for random access in LTE uplink.     

未来我国高速铁路的市场占有率预测及营销策略研究分析

根据铁路实现跨越式发展思路 ,我国高速铁路的建设发展势在必行。高速铁路建设和管理是一项庞大而复杂的系统工程。未来高速铁路的市场占有率及营销策略目标研究分析是高速铁路项目规划设计、建设和运营方案决策研究的一个组成部分。为此 ,作者借鉴国外经验并结合我国具体情况 ,运用现代市场营销学和运输组织学等理论方法 ,对于高速铁路市场占有率和营销策略进行了系统的分析和探讨 ,提出了相关的政策建议     

基于无人机的超宽带通信链

在无人机通信中继模型的基础上,结合无人机的特殊工作环境,构建了无人机超宽带通信链路模型,并对其性能进行了Monte—Carlo仿真。重点分析了无人机中继模型中,由于无人机间的相互运动造成的多谱勒频移对超宽带通信链路性能的影响。     

基于时段偏好的高铁旅客车次选择行为研究

高频公交化运营已成为部分高速铁路线路满足快速增长需求的行车组织模式.历史售票数据显示旅客对同一起讫站(OD)间平行车次的选择具有明显差异性,基于Logit模型构建考虑出发时段偏好的旅客平行车次选择方法.从车次选择率及购票特征两方面阐述旅客对平行车次选择的差异性,认为出发时段是影响旅客选择的关键要素.利用RP(Revealed Preference)与SP(Stated Preference)组合调查方法获取旅客实际出发时段偏好及潜在支付意愿.将旅客出发时段偏好融合至选择广义费用函数,构建平行车次条件下旅客的车次选择模型.京沪高铁实证分析显示:模型预测结果与实际情况间平均相对误差为6.62%,验证了方法的有效性和准确性.为精细化需求特征分析及管理提供理论基础和决策方法.     

石太高铁（太原段）GSM无线网络优化分析

由于高速移动和复杂的地形环境、多径效应和多普勒频移的影响使信号产生快衰落,对高铁中的网络覆盖及通话提出了新的要求。从山西高铁运行的实际环境和情况出发,通过分析石太高铁山西段信号覆盖现状,提出了石太高铁网络覆盖优化的实施方案。     

准高速铁路无线机车信号的传播特性

根据准高速铁路机车信号的传输要求和无线电波的传播特点,对某段准高速铁路的电波传播大尺度衰落特性进行了测试,在对实测数据进行分布拟合及检验的基础上,对460 MHz电波传播的瑞利模型进行了修正,借助于修正后的瑞利衰落信道模型进行了电波传播特性的计算机仿真和分析.     

一种适合于低空无线信道的改进SC FDE技术

目前国内外对于低空无线信道的报道较少, 尚未建立统一的模型, 而由于多径时延和多普勒频移的影响, 传统的单载波频域均衡(SC FDE)技术在该信道下的传输性能较差. 本文在航空信道建模的基础上, 分析了不同场景下低空无线信道的传输特性, 建立了相应的信道模型. 为了在低空无线信道下获得良好的传输性能, 提出了一种基于Turbo编码和最优信号子空间(OSS)理论的改进SC FDE技术. 仿真结果表明, 该技术能很好地适应低空无线信道的特性, 可以在低信噪比(SNR)条件下获得较低的误码率(BER), 从而提升了通信系统在该信道下的传输性能.     

天津市软土地层地铁盾构区间下穿施工对京沪高铁南仓特大桥影响的数值分析

为研究天津地区软土地层隧道盾构区间下穿施工对京沪高铁南仓特大桥的影响,以下穿京沪高铁的天津地铁7号线外院附中站-榆关道站区间隧道工程为背景,对下穿京沪高铁南仓特大桥段区间盾构隧道进行设计,通过运用Midas/GTS有限元软件数值分析方法对盾构区间下穿京沪高铁南仓特大桥进行有限元数值分析。研究盾构区间下穿京沪高铁南仓特大桥施工过程中桥面、桥墩、承台及桥桩位移变化规律特征。总结盾构区间侧穿桥桩施工过程中桥桩附加应力变化规律;揭示了盾构区间下穿京沪高铁特大桥施工过程中承台差异沉降及地层应力变化规律。结果表明,盾构隧道施工过程中京沪高铁天津南仓特大桥桥桩附加弯矩较小,桥面、承台、桥墩及桥桩沉降最大值均在控制标准值范围以内,桥桩水平位移最大值在控制标准值范围以内,不会对大桥产生破坏影响。可见在软土地区盾构施工对高铁特大桥有一定程度影响,但通过施加工程措施后,可有效降低对桥的影响程度,保证高铁桥的安全。研究成果可为类型工程施工设计提供参考。     

创新的中国高速铁路技术(上)

高速铁路是超大、复杂的系统工程。文章论述了中国铁路路情急需发展高速铁路;通过博采众长,研究试验,构建创新的中国高速铁路技术体系;介绍了近期高速铁路建设的工程实践     

Non-stationary channel characterization for high-speed railway under viaduct scenarios

Non-stationary properties based on Markov chains are provided to characterize the wireless propagation mechanism of high-speed railway （HSR） under viaduct sce- narios. This Markov modeling method reveals the temporal statistical behaviors of the persistence process corresponding to resolvable multipath components. Using the channel mea- surement data on Beijing-Tianjin HSR at 2.35 GHz, the steady-state probability matrices and the transition probability matrices of Markov chains are specified. The non-stationary channel parameters are informative for the link-level simu- lation and can be used for prototype verification for non-sta- tionary HSR channels. In addition, we propose and investigate the concepts of the medium-scale fading entropy and lifetime, which quantitatively describe the degrees of uncertainty and stability, respectively. Furthermore, our provided models are compared with the experimental results by means of the Ku- llback-Leibler （KL） distance. It shows that the simulated results match the measured data very well.     

基于系统动力学的高铁客运需求预测

为了确定中国高铁客运需求的发展规模和规律,通过分析与高铁客运需求相关的经济、人口、设施供给及民航竞争的影响因素,建立了高铁客运需求的系统动力学模型.经过对既有历史数据的验证分析,证明系统动力学模型的有效性,且预测精度优于传统方法.根据经济人口及出行要素设定了三种增长情景,预测发现,中国未来不同情境发展下的高铁客运需求将持续上升,高铁客运周转量2024年突破1万亿人公里,高铁出行量2026年突破30亿人次.基于以上结论,提出了中国高铁建设、票价及服务方面的建议.     

抗多普勒频移的Ka频段FRFT-OFDM系统及其均衡

针对多普勒频移严重影响Ka频段正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统传输性能的问题,提出使用分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FRFT)的方法.将多普勒频移引入Ka频段移动卫星信道模型,通过选取不同环境...     

高铁隧道穿越采空区段围岩变形受力规律分析

为研究高铁隧道过采空区段的围岩变形规律,本文以太焦高铁皇后岭隧道典型过采空区段工程为背景,通过对典型断面进行隧道围岩变形和拱架内力的持续监测,对比分析不同施工阶段下高铁隧道围岩变形受力规律。分析结果表明：上台阶开挖时是围岩变形发生的主要阶段,隧道最大沉降变形发生于拱顶,占总变形比值的50%以上,且隧道距离采空区底板距离越近,围岩受开挖和采空区扰动影响越大;钢拱架受力为全环压应力,整体分布呈现“上大下小”、“不均匀对称”的特点,受力最大位置出现在拱顶和右拱肩位置,并且拱架受力随着掌子面的远离,其轴力变化速率呈现出逐步减少的趋势。结合位移和应力监测数据分析结果,采空区对隧道的影响高度约为25.7m。研究成果可为类似隧道过采空区工程的设计、施工提供借鉴和参考。     

高速铁路开通对长江三角洲城市群网络空间结构的影响研究

高铁开通提高了区域可达性,促进了要素流动,从而对区域产业发展和空间结构产生了重要影响。长三角城市群作为我国经济最发达、高铁密度最高的地区,研究高铁开通对其空间结构的影响具有重要的理论和实践意义。本文以长三角城市群26个城市为研究对象,通过构建城市间经济联系强度矩阵,运用社会网络分析方法从网络密度、中心性和凝聚子群等方面研究高铁开通其网络空间结构的影响。研究结果表明,高铁开通对长三角城市群网络空间结构起到了一定的整合优化作用,进一步完善高铁网络建设将有助于实现长三角城市群均衡发展。     

IEEE802.16e多天线系统的初始ranging检测算法

针对初始ranging检测未与多天线通信系统特点相结合的问题,在比较分析了几种传统多天线合并数据算法的基础上,提出了一种时域与频域相结合的多天线系统初始ranging检测算法.该算法利用检测到各天线上用户时偏值,将接收到的多天线数据按信道条件分别处理,这样既最大程度利用了多天线分集增益又避免了此增益使检测误差变大,起到了抑制多径衰落的作用.仿真实验结果表明,该算法在多径衰落信道条件下实现高速移动通信的同时较传统检测方法拥有更好的检测性能.     

高铁对区域旅游发展的影响及其对策研究——以福建省高速铁路开通为例

在海西高速铁路发展思路的指导下,开展高速铁路建设对区域旅游发展影响的研究,可为福建省改善区域旅游发展的现状提供借鉴。高速铁路建设对于福建旅游业在开展省际旅游合作、实现省内旅游互动、提升旅游经济效益等方面有诸多影响。结合未来高速铁路建设的前景,福建省旅游业应从促进区域旅游协调发展、提高旅游接待能力、打造旅游精品等方面实现对全省高速铁路建设目标的响应。     

基于Watterson模型的HF信道模拟器设计与实现

基于Watterson信道模型确定了一种短波信道模拟器实现方案,给出了多径延时、多普勒频移、多普勒频扩和噪声等关键参数的仿真算法,进而采用软硬件结合、软件编程为主的方法,利用DSP芯片及相关外围器件,实现了一种话音带宽短波信道模拟器。实验结果表明,该模拟器性能达到了预期要求,能够实时模拟窄带信道条件下的短波信道。该模拟器作为一个功能模块,嵌入某型短波调制解调器中,为设备调试及现场自测试提供了一种有效手段。     

高速铁路隧道衬砌结构损伤累积与裂纹演化机理

高速铁路隧道混凝土衬砌结构含有初始孔隙或微裂纹等初始损伤。高速列车通过隧道所产生的气动疲劳载荷作用,使这种初始损伤会逐步扩展。选用混凝土的弹性模量衰减规律来反映气动疲劳载荷对隧道衬砌细观混凝土的作用效应,以弹性模量衰减的第二阶段为主要研究阶段,模拟了在循环气动载荷作用下,高速铁路隧道衬砌混凝土细观损伤机理及疲劳损伤裂纹的发展变化规律。研究表明:高速铁路隧道服役的中后期,气动疲劳载荷对隧道耐久性的危害作用更大。     

基于电平交叉率的多普勒频移估计方法

针对在莱斯信道下对接收信号进行最大多普勒频移估计的需求,提出基于电平交叉率的传统多普勒频移估计方法,引入循环迭代的思想使得接收端的滤波器带宽达到最优,接收信号通过最优滤波后,再进行基于电平交叉率的多普勒频移估计,大大减缓了噪声对估计性能的影响.改进算法的复杂度虽然有所提高,但在莱斯信道下,其比传统的多普勒频移估计算法更能准确估计出接收信号的多普勒频移,仿真结果验证了算法的有效性和优越性.     

我国发展高速铁路的战略设想

本文针对我国国情和路情,论证了当前我国发展高速铁路势在必行。在分析发展高速铁路经济效益的基础上,提出了我国发展高速铁路的模式和具体建议,并就发展高速铁路的有关技术政策提出了一些意见。