机车制动控制单元的双CPU控制板冗余设计

制动控制单元BCU的正常运行对机车安全行驶具有重大的作用。文章基于冗余控制思想,提出了双CPU冗余控制热备份方案,设计实现了基于热备份技术的双CPU冗余控制,详细叙述了BCU的CPU控制板和双PC104控制板冗余控制的系统组成和软硬件设计,并分析了双CPU冗余控制的可靠性。该技术可有效地增强BCU工作的可靠性,提高了机车的制动性能,保障了长区间机车运行的安全性。     

逻辑双环型ARCNET列车通信网络建模与仿真

基于网络仿真平台OPNET,构建了物理总线型逻辑环型列车通信网,包括网络模型、节点模型和进程模型.利用该模型,对ARCNET列车通信网络进行仿真和优化设计.通过仿真得出保证系统正常运行的双网冗余优势和网络时延以及影响端到端延时的主要因素.     

基于CAN总线与以太网的地铁车辆运行监控系统研究

研究一种基于CAN总线和以太网的地铁车辆监控系统,并使用双CAN驱动器进行冗余设计。主要针对基于CAN总线的监控系统中网关控制器的双总线CAN控制器和以太网接口硬件电路以及CAN冗余收发数据软件系统进行设计。最后通过试验方法对基于双CAN总线冗余系统的车辆运行监控系统的可靠性进行验证,结果表明:各个时间段双总线冗余系统的可靠度要优于单总线系统。如果加长试验时间,则单、双CAN总线系统可靠度区别将更加明显。当突然断开系统中主CAN总线,节点的通信状态依然有效,验证了双CAN总线冗余系统的可靠性。     

客车行车安全监测诊断系统的网络系统设计

根据客车编组、网络拓扑结构、系统实时性和工作环境的要求,基于LonWorks网络技术,设计客车行车安全监测诊断系统的网络系统.网络系统具有列车级网络终端自动投入、双网冗余和车厢级网络扩展方便等特点.网络系统的硬件设计采用车厢级和列车级2级总线式拓扑结构:车厢级硬件包括代理节点、制动节点、车辆节点Ⅰ、车辆节点Ⅱ、防滑器节点和显示节点网卡设计;列车级硬件是在车厢级硬件基础上增加地址和数据总线隔离,并实现双网卡冗余.车厢级软件采用双端口RAM与功能节点交换数据,并使用网络变量方式通信;列车级软件采用实时操作系统,具有动态配置网络管理器和网络管理功能,采用显示报文方式通信;人机交瓦界面包括主页而、车厢监测、系统监测、修改车号、查看记录、严重故障显示与报警界面.系统性能分析及使用效果表明:该网络系统使用方便,组网灵活、工作性能稳定、可靠性好.     

CBTC系统无线干扰分析与优化措施

介绍城市轨道交通CBTC无线通信系统基本构成原理；主要针对CBTC无线通信系统存在的干扰源进行分析；并通过采用双网双信道冗余设计、AP冗余部署、无线覆盖方式选择及传输速率动态调整等抗干扰措施,有效提高CBTC无线通信系统的抗干扰能力.     

全电子计算机联锁系统信息传输网络的设计

为满足全电子计算机联锁系统联锁机和执行机之间信息传输速率和可靠性的要求,设计了基于CAN总线和RS422总线智能通信单元的信息传输网络.该网络采用光纤通信技术、双网冗余技术和自愈网技术,保证传输速率和可靠性.现场运行情况表明,该网络能够满足全电子计算机联锁系统对信息传输的要求.     

轨道交通信号系统中冗余技术研究

对双网和双机热备的控制策略和逻辑进行说明.双网控制没有采用传统的主备方式,而是同时在两个网络上进行相同的信息传递,由节点的中间层软件对网络报文进行处理,无需切换.提高了效率,双机热备在双网络的基础上,通过冗余心跳信号进行双方主备状态的监视和管理,并对双机存在的信息孤岛问题提出了对应的解决方案.     

基于双重模块化冗余技术的地铁列车逻辑控制单元优化设计

为提高逻辑控制单元(LCU)的可靠性,常规的方法是采用2套设备进行系统级冗余设计。文章从技术经济性和可靠性2个方面综合考虑,在对各种冗余方案进行分析计算的基础上,提出了基于双重模块化冗余技术的优化设计方案。结合具体工况和失效模式,优化了关键模块的冗余方式,重新设计相关冗余硬件和冗余控制算法。通过搭建试验测试平台,对所设计LCU的基本运行能力、故障检测能力、冗余切换能力和通信能力进行了测试,验证了LCU在正常运行下基本功能的实现和在故障情况下对LCU运行保护的冗余切换功能,确保基于双重模块化冗余设计的LCU方案在功能上的完整性和可靠性。     

基于MVB和TRDP的列车主控双网冗余设计与实现

针对目前列车通信网中,一般以WTB、MVB作为主要通信方式的现状,以某动力集中型电动车组的研发设计作为依托,研究基于MVB和以太网的主控制单元列车总线控制方式,在机车应用中增加控制单元双总线冗余切换功能,增强了列车网络通信可靠性。运用考核表明,采用该方案的通信网络运行状态良好,具备较高的可靠性和实时性,完全满足列车数据传输的要求。     

基于MVB和以太网冗余的事件记录模块设计与实现

文章基于时速160公里动力集中动车组车辆级总线的多功能车辆总线（MVB）和以太网双网冗余设计,从硬件和软件两个方面阐述了事件记录模块的设计。该事件记录模块可实现运行数据记录、故障数据记录、在线实时数据监视、时间管理等功能,避免数据重复记录和记录丢失,且动车组的大批量运用验证了其稳定性和可靠性。     

基于热备冗余控制的地铁车辆逻辑控制单元应用研究

针对地铁车辆应用场景,基于热备冗余控制方案,对地铁车辆逻辑控制单元LCU进行应用研究。根据LCU系统架构及硬件配置,对电源冗余、主控冗余、IO冗余、通信冗余等进行冗余设计,有效地保证了地铁车辆运行的安全性和可靠性,提高了列车的运营保障能力。     

基于交互式马尔可夫链的CTCS无线通信可靠性分析

CTCS无线通信的可靠性与整个系统的稳定性和安全性紧密相关,对其进行建模与分析具有重要意义。利用交互式马尔可夫链对CTCS无线通信的可靠性进行了建模与分析,主要解决了CTCS无线通信中存在的信道延时、通信故障、网络故障等随机事件与确定动作的分隔问题,以及带有同步的并发操作的实现问题。定义了交互式马尔可夫链的相关语义和逻辑刻画,给出了基于交互式马尔可夫链的模型检验算法。分析结果表明:在具有修复机制和双网冗余结构的条件下,系统在规定时间内完成数据传输的概率大于99%,24 h内连续正常工作的概率大于95%,满足系统要求。     

基于逻辑回归算法的列车单端双网无线接入方案研究

随着城市轨道交通进入全自动运行时代,信号系统对车地无线通信的可靠性和时效性提出更高的要求。为此,文章提出一种适用于LTE-M无线通信系统的列车单端双网无线接入方案。方案中单端车载TAU同时接入LTE-M A/B双网,从而提高车地通信的可靠性,同时使用一种基于逻辑回归算法智能地选择性能更好的网络以提高车地通信的时效性。最后使用现场的无线测试数据对该算法进行测试,并且在实验室搭建仿真环境对方案进行整体验证,结果显示逻辑回归算法对LTE无线网络的选择准确率较高,基于逻辑回归算法的列车单端双网无线接入方案具备可行性。     

列车卫星移动通信与自动报点系统可靠性设计

系统主要实现列车运行时刻信息的自动采集识及列车与地面调度所的远程通信.为了实现系统的可靠性设计,提出了基于双模冗余混联结构的系统可靠性模型,并采用低耦合和高聚合的层次结构模型,实现了通信软件的可靠性设计.运行实践证明,该系统稳定可靠,达到了设计要求.     

广州地铁4号、5号线无线系统结构优化

广州地铁4号、5号线CBTC(基于通信的列车控制系统)通过无线系统实现车-地之间的双向通信。但在实际运营中,发现在无线系统结构中部分网络环路设计存在缺陷,使冗余功能失效。为此对环网冗余改造,系统具备了冗余功能,使系统的安全可靠性和运行能力得以提高。     

GSM-R网络MSC及BSS容灾方案研究

随着中国GSM-R网络规模的扩大和核心网的逐步建成,MSC、BSS容灾和网络安全越来越重要。分析GSM-R MSC及BSS的设备及连接故障所产生的影响,提出容灾备份措施,研究＂双归属＂和＂MSC pool＂等方式MSC冗余备份方案,讨论基于电路割接、无线覆盖冗余等方式的MSC及BSS备份,可供GSM-R网络冗余设计和实施参考。     

铁道客车全自动整流器的研制及应用

针对25型双供电客车的电气功能缺失问题,研制了AC 220 V/DC 48 V全自动开关式整流器.该整流器采用了3+1冗余并联设计,自动均流,具有功率大、体积小、安全可靠、智能运行的特点.     

双主控网络设备冗余备份的研究与应用

将分布式数据库技术和冗余备份技术相结合,设计嵌入式分布式数据库完成双主控网络设备的冗余备份,为双主控网络设备冗余备份的实现提出新思路.指出这种新架构在三层交换机应用上的优势.     

基于安全编码处理器的检错工具研究与设计

为了提高安全编码处理器的可维护性,基于安全冗余编码算法,设计了2种冗余代码检错工具。研究表明:在线检错工具较离线检错工具能够更准确地定位错误的初发位置,并且对程序的运行效率影响很小。     

谈重载铁路GSM-R网络设计

高可靠性的GSM-R网络是保障重载铁路机车同步操控LOCOTROL和可控列尾业务的前提,是保障列车安全运行的关键。介绍铁路重载业务发展、业务实现原理,探讨了GSM-R区间无线网络冗余设计、大型货运编组站无线网络冗余设计、MSC冗余备份设计,以提高GSM-R系统的整体可靠性。