高速列车总线式与交换式网络控制系统重联设计

当前我国高速动车组网络控制系统主要有总线式和交换式2种通信方式,但某些特殊情况下,同速度等级2种通信模式的车型需要实现互联互通。由于2种网络控制系统技术特性和工作原理不同,实现互联互通存在困难,为此提出了一种高速列车总线式与交换式网络控制系统重联方案,包括列车网络拓扑方案、自适应重联策略、初运行过程实现和互联互通控制等,并在"复兴号"高速动车组上进行了验证。验证结果表明,该方案能够实现2种不同通信类型的列车的互联互通控制,对提高列车运营效率具有非常重要的现实意义。     

基于交换式以太网的TCN设计与实时性能分析

针对传统列车通信网络(TCN)难以满足下一代列车通信网络大容量、实时性的数据传输需求,本文提出基于交换式以太网的列车通信网络(EB-TCN)解决方案,建立了EB-TCN拓扑结构和通信协议栈模型.为了保证EB-TCN的实时性,在通信协议栈中加入实时虚拟层,通过集中式主从调度机制调度底层以太网资源.最后对骨干层和车辆控制层的实时性进行理论分析.新方案较大地提高网络带宽同时,能保证网络的确定性和实时性,能很好地满足传统TCN传输数据的要求,能够成为TCN网络的替代方案.     

基于交换式以太网的TCN仿真研究及分析

针对传统列车通信网络(Train Communication Network,TCN)难以满足下一代列车通信网络的带宽需求,提出了基于交换式以太网的TCN解决方案,建立了基于交换式以太网的列车通信网络拓扑结构和通信协议栈模型。在满足网络强实时性方面,进行了相关改进。然后通过VxWorks试验平台进行试验验证,结论是这种新方案在较大提高网络带宽的同时,能保证网络的确定性和实时性,能很好地满足传统TCN网络传输数据的要求,证明了基于交换式以太网列车通信网络代替TCN的可行性。     

高速列车通信网络技术特点及其应用

现代列车朝高速化、自动化、舒适化方向发展已经成为必然趋势.列车通信网络已成为高速列车控制系统的关键技术.它能够通过对列车运行及车载设备动作的相关信息进行集中管理,从而保障列车安全高速运行.介绍了列车通信网络的两条总线,即纹线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(MVB),并分析了两层网络拓扑结构.根据现场总线技术在我国高速列车上的应用情况,比较了WTB、MVB、LonWorks、CAN等几种总线的特点,根据其特点可选取不同的应用领域.     

世界铁路动车组的技术进步﹑水平和展望(续完)

2.6 列车通信网络技术 列车通信网络是针对铁路列车流动性大、环境恶劣、可靠性要求高、实时性强等特点,与列车控制系统紧密相关的特殊计算机网络.随着微电子技术、控制技术、计算机技术和分布式现场总线技术的发展,当代先进列车特别是新型铁路动车组都采用了列车通信网络技术,实施对车载设备的集散式监视、控制和管理,逐步实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化.     

CRH3型动车组列车网络传输介质电气特性研究

介绍了CRH3型动车组列车通信网络的基本结构和组成,详细分析了列车网络总线传输介质的电气性能指标。推导了列车网络总线的分布参数模型。针对TCN总线测试中近端串扰参数经常不合格的问题,利用所推导的分布参数模型对TCN总线的近端串扰参数进行了深入研究,并对CRH3型动车组列车网络总线的布局布线方法提出了优化建议。     

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。     

故障树最小割集的寿命分布

系统故障树的一个最小割集代表了系统的一种失效模式。考虑老化因素，故最小割集中各部件的故障率按一定规律渐变。同时考虑部件故障所引起的系统内工作应力重新分配，于是剩余工作部件的故障率在随时间渐变的基础上又有突变。本文针对这类在工程实际中具有普遍性的系统失效过程建立数学模型，导出了系统在该最小割集所代表的失效模式下的寿命分布。     

基于交换式以太网安全通信协议的模型和仿真研究

在基于通信的列车控制系统中,区域控制中心ZC(Zone Controller)子系统负责向列车发布移动授权,对于保障列车安全高效运营具有重要作用。为提高ZC的可靠性,设计中通常会使用冗余结构,其内部的安全通信协议就成为系统成败的关键。本文介绍构建于UDP协议之上的ZC内部安全通信协议的设计与实现,利用OP-NET网络仿真工具对该协议进行建模,并模拟VxWorks实时操作系统的多任务调度环境,构建基于交换式以太网的通信性能仿真研究平台。根据ZC的实际运行情况,对通信过程进行仿真,分析了发送窗口对报文最大时延的影响。仿真结果表明,适当的发送窗口数量可以兼顾通信效率和时间精度。     

基于多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案

在城市轨道交通列车通信网络技术领域，通过WTB(绞线式列车总线)来实现车辆编组变化而进行的网络重组是常用的技术方案。为了实现基于MVB(多功能车辆总线)的网络重组，从网络重组的连接方式、自适应网络系统功能、配置过程、MVB组网控制装置及MVB动态地址分配等方面，详细阐述了多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案，并从自适应组网控制单元的功能出发，对网络自适应重组技术方案进行检测验证。检测验证结果表明，基于MVB的网络自适应重组技术方案能较为便利地实现对车辆的组网控制，能解决多单元车辆网络组网的关键问题，灵活地配置列车通信网络系统。     

高速铁路采用的通信技术——话说高速铁路之九

近年来，铁路通信技术从专用调度话路逐渐发展成话音、数据共存的综合业务数字网ISDN，无线列调发展成铁路综合无线通信系统。在列车与控制领域又出现了现场总线、列车总线和通信信号共用的综合光纤安全局域网技术，使铁路通信步入了数字和网络世界。     

我国列车通信网络的发展与应用

简述与列车通信网络有关的一些计算机局域网的基本概念和现场总线的情况，重点叙述列车通信网络在我国的发展与应用情况，提出作的一些看法。     

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。     

列车通信网络简介

列车通信网络的性能直接影响列车的整体性能,它由连接一辆车上各种设备的多功能车辆总线和连接列车中各车辆总线的列车总线组成。分别介绍了它们的技术特点和结构,以及在轨道车辆上的应用情况。     

列车通信网络可靠性评价技术研究

列车通信网络技术作为列车核心技术之一,实现实时控制与各类信息的传递,列车通信网络的可靠性研究引起了广泛关注。根据列车通信网络的拓扑结构、设备可靠性、通信有效性以及可用性等特征,建立了针对列车通信网络的可靠性评价体系,利用层次分析法确定了各评价指标的权重,建立了列车通信网络可靠性指标隶属度函数,最后利用模糊综合评价法实现了列车通信网络可靠性的综合评价。通过算例分析表明该方法能够有效地评价列车通信网络的可靠性。     

基于工业以太网的高速列车通信网络仿真研究分析

现代高速列车需要传输大量的数据.传统的现场总线存在带宽低的缺点,不能满足大量数据的传输任务,而工业以太网具备带宽高、成本低等方面的优势.利用仿真软件OPNET,搭建了基于工业以太网的高速列车通信网络仿真模型.针对实际高速列车网络通信数据特性进行分类,并对其进行分析和建模.通过仿真,对基于宽带100 M和1 000 M的工业以太网列车通信网络的延时特性和利用率等方面进行比较分析.仿真结果表明,宽带1 000 M工业以太网能够满足列车通信的实时性和可靠性要求.     

机车车辆的MVB-CAN总线网关设计

列车通信的网络组态是多种多样的,其中MVB与CAN总线连用就是一种高性能的组网方式.基于对CAN和MVB报文结构的深入分析,实现一种MVB-CAN的网关设计,有效地完成了两种协议之间的各个网络层次的转换.     

一种总线型和交换型网络并存的列车网络设计

为了满足列车网络日益增长的数据传输需求,同时保证列车网络数据传输的可靠性和实时性,提高列车网络的灵活性和互联互通性,设计了一种总线型和交换型网络并存的列车网络控制系统,将2种网络优势互补,并可根据列车网络的实际情况,按照故障导向安全原则自动选择网络形式。搭建了实验室仿真试验平台,进行了MVB/WTB通信和TRDP(Train Real-time Data Protocol)通信之间的转换和列车控制逻辑的测试,并通过了400 km/h跨国互联互通动车组项目验证。试验证明,总线型和交换型网络并存的列车网络系统性能优异,能够为承载更加多样化的数据和拥有更加高效传输性能的列车网络控制系统提供重要支撑。     

列车通信网络(TCN)配置及传送数据的规范化

为了实现列车的互操作性,必须对列车总线上传送的数据规范化,而列车通信网络配置规范化是传送数据规范化的前提。文章分析了国内6种动车组网络配置的特点,对网络配置和传送数据规范化提出了建议,供今后网络设计者参考。     

列车通信网络（TCN）配置及传送数据的规范化

为了实现列车的互操作性，必须对列车总线上传送的数据规范化，而列车通信网络配置规范化是传送数据规范化的前景，文章分析了国内6种动车组网络配置的特点，对网络配置和传送数据规范化提出了建议，供今后网络设计者参考。