解钧捷,郑国莘

(上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200444)

当前,城市轨道交通正处于大规模的集中建设阶段.2015年3月,国家工业和信息化部重新发布了1785∼1805 MHz频段无线接入系统使用频率,以满足城市轨道交通的应用需求.2016年2月,中国城市轨道交通协会技术装备专业委员会发布了基于城市轨道交通的长期演进(long term evolution-metro,LTE-M)系统需求规范.LTE用于轨道交通基于通信的列车控制(communication based train control,CBTC)尚处于试验阶段,因此探讨与比较不同LTE-M控制系统结构的可靠性对于保障列车控制的可靠运行具有十分重要的意义.

1987年,Colbourn[1]汇总了系统可靠性理论的枚举、容斥原理分析等计算方法.1997年,Carlier等[2]提出了大型通信网络计算方法以估算可靠性数量级.2000年,Snow等[3]分析了移动通信各模块的失效率、修复率及提高可靠性的方法.2003年,Zimmermann等[4]针对欧洲列车控制系统ETCS技术规范,采用Petri Net对GSM-R信道传输进行建模,分析通信系统的可靠性.2005年,Chen等[5]对移动通信系统进行移动端到固定端(mobile host to static host,MS),固定端到移动端(static host to mobile host,SM),移动端到移动端(mobile host to mobile host,MM)和端到端方案的马尔科夫建模,分析切换对于可靠性的瞬时影响.2007年,徐田华等[6]研究了WLAN车地无线通信系统的可靠性,并证明同等条件下冗余系统的可靠性要比非冗余系统的可靠性高.2007年,熊小伏等[7]对于电力通信系统可靠性进行了建模和分析,评价了系统的性能.2010年,朱力等[8]提出了基于双网的车地通信系统,用于改善CBTC列控系统的可靠性.2013年,Singh等[9]分析了一种可修复系统的可靠性.2016年,王……