列车通信网络异构总线互联互通技术研究

文章对列车通信网络异构总线的互联互通技术进行了理论分析和试验验证。针对MVB网络协议和CANopen协议的特性,提出两种总线互联互通的可行性分析,建立互联网关的模型和软硬件测试平台,完成两种总线的数据互联互通测试。试验数据结果表明:互联网关实现了MVB总线协议和CANopen协议的转换,验证了异构总线互联互通的可行性。     

基于Logistic集成学习的列车MVB网络异常检测方法研究

多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus,MVB)已经广泛应用于轨道交通车辆,而恶劣的工作环境易造成MVB网络通信性能退化,严重时危及行车安全。在对MVB网络常见故障进行分析的基础上,从MVB物理层和数据链路层中提取网络状态特征,提出了一种基于异质Logistic集成学习的MVB网络异常检测方法,及时检测MVB网络异常,最大限度地避免故障修。通过搭建MVB网络试验平台,进行多组故障注入试验,试验结果验证了方法的有效性。     

基于有限状态机的轨道交通多功能车辆总线网络动态性能仿真分析

鉴于MVB(多功能车辆总线)网络在轨道交通列车上的广泛应用,选取网络效率、网络利用率和网络吞吐量等表征MVB网络动态性能的关键评价指标,基于Stateflow有限状态机工具箱构建模块化MVB网络模型,并利用该模型分析了数据长度、设备数量、传输介质等因素对MVB网络动态性能的影响.     

MVB协议分析装置设计及其实时性分析

介绍多功能车辆总线MVB协议分析装置的功能、软硬件设计方案及实现原理。分析影响MVB协议实时性的关键因子,试验和对比4种不同改进方案下设计的MVB协议分析装置的实时性能,采用状态机模式实现MVB网络数据实时底层解码;采用多重缓冲技术,在无需控制器参与的情况下实现高速USB控制时序,解决了MVB协议分析装置实时性不高的难题。该设备与国外同类产品相比,在实时性、可靠性、灵活性等方面都有明显提高。     

基于CANopen协议的城市轨道交通直线电机车辆通信网络研究与实现

分析了CAN总线的高层协议CANopen及其在城市轨道交通列车通信网络中的应用.以1辆国产化直线电机车辆为对象,设计研制了基于CANopen协议的轨道交通直线电机车辆通信网络,包括CANopen通信网络的构架与硬件选型、通信网络参数设计、网络通信流程,以及车载主控制器与制动单元的通信实现等.通过现场试验运行,验证了该通信网络的适用性和可靠性.     

基于多功能车辆总线(MVB)的消息数据传输协议

介绍一种基于"确认"机制的消息性数据传输协议,以解决多功能车辆总线(MVB)采用过程数据通信方式与使用多功能车辆总线(MVB)的系统有发送事件触发的不确定的消息性数据的需求之间的矛盾。介绍基于"确认"机制的消息性数据传输协议的基本原理,消息性数据传输所需通信链路建立及维持的方法,并说明实现此协议所需的控制信息,消息子包的结构,以及成功传输一个消息性数据所需时间等。     

基于以太网的第2代分布式列车网络控制系统(DTECS-2)

长沙市轨道交通1号线车辆采购项目的其中1列车被要求采用基于以太网的第2代分布式列车网络控制系统。介绍了该系统的功能需求、系统架构、系统性能,并与传统的基于MVB(多功能车辆总线)的分布式列车网络控制系统进行了比较。     

基于负载均衡的MVB周期数据调度优化

针对采用单调速率(RM)调度算法构建的周期扫描表易导致多功能车辆总线(MVB)网络出现负载不均衡的问题,基于MVB网络建立以网络负载不均衡度最小为目标的优化模型;为增加算法的收敛速度,简化算法求解过程,采用基于以平均负载率为中心的预测域的免疫遗传算法对优化模型进行全局最优求解。仿真和试验结果表明:较RM调度算法和其他优化算法,采用所给出的优化模型和算法能够明显减小MVB网络负载的波动;算法具有更快的收敛速度,可以提高MVB网络的负载能力,提升控制系统的性能。     

铁道车辆MVB网络分析

本文立足铁路MVB网络分析,介绍并分析了多功能车辆总线MVB帧结构、主设备帧和从设备帧及主设备帧和响应此主帧而送出去的从帧组成报文的原理,针对影响MVB协议实时性的关键因子,通过网络配置灵活支持MVB过程数据、消息数据和监督数据,降低了列车实时数据的传输时延,使实时性可靠性灵活性等方面都有明显提高。     

MVB总线网络动态性能的研究

对IEC61375-1规定下的MVB总线网络通信方式进行了研究,提出了MVB总线网络动态性能的衡量指标为协议效率、网络效率、网络有效利用率、网络吞吐量等,并推导出了各项指标的计算公式,通过仿真模型实例计算评估了不同通信介质和负载对MVB总线网络的动态性能的影响。     

城市轨道交通新型车载信号设备以太网网关的设计

目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实现以太网通信协议与MVB间的数据传输。     

基于SOPC技术的MVB网卡在分布式车载故障检测记录系统中的应用

针对现有分布式车载故障检测记录系统所用控制器局域网(CAN)不适合用作车辆总线的情况,提出采用多功能车辆总线(MVB)的方案.详细阐述了系统结构改造及工作原理转换等关键设计理念,设计了一种基于SOPC(可编程片上系统)技术的多功能接口MVB网卡,给出其软硬件实现方案,最终在实验室进行组网测试,验证了设计的正确性和可行性.改造后的系统网络传输距离更远、速率更高,并且具有较好的实时性和可靠性.     

轨道交通车辆故障诊断系统设计与实现

轨道交通车辆故障诊断系统是车辆网络控制系统的重要部分,可靠、稳定的故障诊断系统将为轨道交通车辆数据安全与分析提供有效支持。故障诊断系统基于VxWorks和Linux实时操作系统进行设计,通过MVB总线对车辆数据进行采集和处理、通信和调用功能,发现、记录、分析、报告故障和运行状态,对车载各个子系统进行监视和诊断。系统配备了拥有IP54防护等级、独立非易失的数据存储模块“黑匣子”,使其在不可预知的碰撞、火灾情况下,仍然能够保持数据的完整性;通过以太网与PC连接建立高速数据传输,实现故障和数据的维护、监视和分析;通过基于WLAN的无线车地传输模块实现运行状态数据和故障数据的自动下载,确保实时监视网络数据,能够将数据转换为曲线或表格形式。应用表明,该系统能够很好地记录并分析车辆运行数据和故障数据,具有较强的操作性、实用性。     

基于CANopen协议的轨道交通安全计算机平台研究

CANopen是基于CAN(Controller Area Network)开发的应用层协议.本文在分析CANopen协议的通信原理的基础上,针对轨道交通安全计算机平台的通信需求,着重介绍了安全计算机平台通信部分的设计与实现,包括CAN网络中各个节点的硬件接口设计,以及软件设计与实现;并通过试验测试和现场正式运行,验证了平台通信的安全性和可靠性.     

市域轨道交通线网规划方案评价方法研究

为评价市域轨道交通线网规划方案的可行性,通过研究建立起适合市域轨道交通线网规划方案的评价指标体系,同时构建FAHP—TOPSIS决策模型对备选方案进行优选,以获取最优方案。通过实例验证,该评价方法效果良好,具有一定的应用价值。     

基于互联网地图数据的城市轨道交通规划方案公交可达性计算方法

传统基于网络分析的规划城市轨道交通方案公交可达性计算存在着数据获取难和分析时主观成分明显的问题。提出一种融合互联网地图数据和网络分析的计算方法,得到轨道交通规划方案对公交出行时间的影响。基于该方法,选取3个公交可达性评价指标,以芜湖市城市轨道交通规划方案为例,分析不同方案对公交可达性的影响,并探讨了该技术方法推广的可行性。     

城市轨道交通车辆远程专家诊断系统设计和应用

文章基于计算机、通信和现代控制技术,融合互联网技术和大数据技术,设计一种由车载系统、无线通信系统及地面系统构成的城市轨道交通车辆远程专家诊断系统,搭建基于MVB+以太网的车载综合信息收集网络,实现对列车实时信息和子系统健康管理数据的收集、传输、分析与展示。通过在济南地铁2号线工程项目应用表明,该系统可提升车辆数字化水平,增强运营人员对车辆异常情况的处置能力,提高运维效率。