TRDP协议及其解析技术的应用

随着云计算、大数据、物联网、5G、北斗导航等新技术的不断融合，以数据为基础驱动的高速列车智能化正在持续发展。在高速列车智能化应用场景中，多业务数据要求不同的传输速率、通信周期并且占用不同的流量带宽，关键业务数据采用TRDP协议进行传输。然而由于列车以太网基于CSMA/CD通信机制，多业务数据增加了通信延时抖动甚至数据阻塞的风险，因此研究TRDP数据解析对数据可靠传输至关重要。文中介绍了TRDP实时协议，提出了一种通过Wireshark和Python软件进行数据解析的方法，可方便直观地分析TRDP报文健康完整性、通信周期延时抖动以及以太网流量等关键性能指标，为以太网工程应用提供了参考。     

具有TRDP和MVB功能的输入输出模块设计

针对高速动车组列车控制网络对输入输出设备的要求,提出了一种具有TRDP和MVB功能的输入输出模块设计方案。该模块主要包含主控制板卡、MVB板卡和多个输入输出板卡,其中主控板卡通过以太网接口可实现TRDP协议的数据传输,也可以通过并行总线访问MVB板卡实现MVB数据传输。上述两种模式可通过软件配置实现切换。主控制板卡通过串行总线对输入输出板卡进行管理。通过试验验证,该模块方案可自动识别板卡类型及数目,便于准确地查找故障,输入输出通道数目具有很强的扩展性,MVB和TRDP的控制方式灵活切换,TRDP通信质量满足现场要求。     

WTB总线协议网络数据传输调度与控制协同策略研究

在研究WTB总线协议网络数据传输特性的基础上,提出一种协调控制周期数据和非周期数据传输的PMTS调度策略;采用实时控制系统的调度理论和控制策略,实时构建周期数据调度轮询机制,设计非周期数据动态抢占调度控制方法,从而实现对网络数据传输的协同控制和调度;搭建WTB总线协议网络数据传输试验平台,将PMTS调度策略应用于自主设计的列车通信网关系统中。结果表明,该调度策略可灵活分配WTB总线网络编组的常规运行周期,实现底层数据传输与上层协议间的协同配合。     

中国标准地铁列车制动系统用TRDP通信模块方案研究

介绍了TRDP在OSI模型和TCP/IP模型中各层的对应关系以及对TCP/IP模型各层产生的影响，分析并说明了TRDP和SDTv2协议的帧格式以及时效保障机制等，提出了一种通过不用操作系统的微处理器基于TRDP的SDTv2协议的以太网通信方法，得到了一种可用于中国标准地铁列车制动系统的TRDP通信模块方案。经过地面联调测试和正线试验验证，结果表明，该方案能够满足中国标准地铁列车制动系统对安全数据实时以太网通信的要求。     

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。     

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。     

高速动车组消息数据通信技术研究与实现

鉴于消息数据传递在高速动车组通信网络中的重要作用,依据UIC 556协议规范,详细分析采用UIC 556通信协议实现动车组之间消息数据的传输过程,研究在列车网络上发送的E报文(消息数据报文)的主要机制及过程,并以此为基础,在仿真平台上利用CSS软件和Unicap软件进行半实物仿真模拟,仿真结果表明可实现消息数据的传输。     

基于实时以太网的中低速磁浮列车网络控制系统

文章阐述了中低速磁浮列车网络控制系统的网络结构及技术特点,该网络控制系统基于实时以太网,符合IEC 61375新标准,采用了R-NAT的IP地址算法、TTDP列车编组功能,以及TRDP实时协议。通过试验验证,基于实时以太网的列车网络控制系统实现了数据实时、可靠传递,并解决了数据带宽问题,为中低速磁浮列车性能的进一步提升奠定了基础。     

基于TCN消息及过程数据实现WTB总线通信的网关程序设计

通过研究WTB总线通信机制,解决WTB总线带宽利用率低的问题。提出了利用TCN消息通信机制以及过程数据通信机制,实现WTB总线数据通信的网关软件程序设计。对WTB总线传输的数据量的通信时间计算分析、实验表明,该通信方式增加了基本通信周期内WTB总线传输的数据量,提高了WTB总线带宽利用率。利用TCN消息和过程数据的网关程序设计方式降低了大容量数据在WTB总线上的传输延时和程序开发的复杂度,保证了列车网络系统的可靠性。     

高速列车多学科仿真集成可视化平台研究

本文在对高速列车三维CAD模型进行结构、流场、噪声等多学科仿真分析的基础上,通过有限元分析软件与可视化软件间的数据接口开发,研究高速列车CAD模型与有限元模型的网格简化方法及异构有限元模型之间的网格融合技术,实现高速列车多学科仿真分析结果在同一可视化平台上的集成.     

基于技术原理的城市轨道交通分类方法研究

城市轨道交通制式发展已逐渐多元化,既有城市轨道交通制式分类方法中的分类标准不统一、分类范围不明确、线路命名方式缺乏代表性等问题越来越突出,需制定一套新的城市轨道交通制式分类方法以解决上述问题。在研究国内外城市轨道交通制式分类标准的基础上,以城市轨道交通不同制式的技术原理为核心,遵循指标独立性、惯性和包容性等原则,提出了基于驱动方式、车辆支承方式、导向方式和轨道类型4项分类指标的城市轨道交通制式分类法。该方法规范了现阶段既有城市轨道交通制式的分类标准和命名方式,并为城市轨道交通制式创新预留了充足的发展空间。     

吊弦振动频率及幅度对疲劳寿命的影响分析

推导吊弦的振动方程,用数值方法求解振动方程,模拟位移,横截面作用力和弯矩的动态变化规律。根据吊弦的应力时程、利用MATLAB数值计算程序分析影响吊弦疲劳寿命的因素(如振幅和频率)。数值计算结果表明:吊弦疲劳寿命的对数值随着频率和振幅的增加呈现出线性降低的趋势。     

地铁车辆低落弓位受电弓线导板算法研究

在建立地铁车辆低落弓位受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓在工作高度范围内的静态接触压力保持恒定为目标,基于恒定静态接触力下受电弓的平衡方程,采用矩阵法建立了升弓转矩计算函数,计算受电弓的升弓转矩。通过对升弓装置工作机理的深入研究,对其进行简化,建立了相应的计算模型,提出了适用于地铁低落弓位受电弓线导板廓形的计算方法。利用MATLAB软件编写了计算程序。通过试验,验证了算法的有效性。     

基于乘客心理体验的地铁车站空间优化设计

地铁车站空间环境影响着出行群体的心理状态和出行体验。基于乘客心理体验优化地铁站空间设计是提升地铁设计品质的新课题。从阐释地铁车站乘客心理体验的内涵入手,总结了乘客心理体验的四个方面:通达性,便捷性,舒适性,文化性。据此分析了地铁车站空间在乘客心理体验方面的现存问题,继而对地铁车站空间设计提出了对应的优化设计建议,以期为推进地铁车站建设的良性发展提供借鉴。     

现代有轨电车工程项目可行性研究报告编制特点分析

介绍了常规城市轨道交通(指地铁、轻轨)工程项目可行性研究报告的编制要点,针对现代有轨电车与常规城市轨道交通的相异处,提出编制现代有轨电车工程项目可行性研究报告时应注意的若干问题,包括占用路权形式、横断布置方案、交通影响评价、运营组织模式、既有结构工程等方面,并有针对性地提出了相应的建议。     

弹性支承块式无砟轨道减振特性足尺模型对比试验

基于中铁五院弹性支承块式无砟轨道优化改进设计成果("改进型"LVT)以及蒙华铁路弹性支承块式无砟轨道("传统型"LVT)设计图纸,在实验室分别制作"改进型"和"传统型"LVT的1:1足尺试验模型,开展落轴冲击作用下,"改进型"和"传统型"LVT减振特性对比试验。研究结果表明:"改进型"和"传统型"LVT的钢轨加速度基本一致,而"改进型"LVT钢轨至支承块、底座板至地面的衰减率优于"传统型"LVT,"改进型"LVT减振效果可达4～5 dB;"改进型"LVT钢轨加速度第1和第2振动周期最大分别减少32.2%和30.0%,且第3周期加速度幅值不明显;"改进型"LVT整体弹性系数最大减小27.4%,而阻尼系数最大增大58.2%;"改进型"LVT支承块主要频率降低约6%,道床板、底座板以及地面主振频率降低约40%。试验结果可为"改进型"LVT的工程应用提供技术支撑。     

城市公共交通系统通勤出行特征提取分析方法

公共交通出行者的出行特征是地铁及公交线网规划与运营优化的重要依据。基于多模式刷卡数据,提出城市公共交通系统出行链提取方法,利用存在换乘的出行链调查数据进行验证,提取成功率达 96.1%。基于出行者历史刷卡数据构建了多种机器学习分类器以识别通勤人群,经过精度比较,发现随机森林分类器效果最优,准确度达 99.96%。利用分类器和出行链提取方法,对北京市公共交通系统出行链结构、换乘特征等进行初步分析。该方法可以有效提取分析通勤人群出行特征,为公共交通系统方案的优化提供数据支持。     

智能电务研究与探索

对铁路电务系统的现状和需求进行分析,结合一系列铁路电务发展的顶层规划设计和国家交通领域战略发展要求,阐述智能电务的必要性及其发展趋势;提出铁路智能电务系统解决方案,论述其定义和总体架构,从大数据、人工智能、移动互联网、云计算、物联网5个智能技术层面,分析现代铁路通信系统和信号系统的智能化方式,以及四大典型业务框架和五大应用场景,为提升铁路电务系统现代化、信息化、智能化水平提供技术支持。     

发挥学科优势和轨道交通行业特色 加快高水平研究型大学建设步伐——访北京交通大学校长宁滨教授

北京交通大学是教育部直属的拥有研究生院的211国家重点大学，学校学科体系特色突出，尤以轨道交通学科优势鲜明，从清政府创办的北京铁路管理传习所到现在，已经走过了112年历程。这里曾培养出中国第一个无线电台创建人刘瀚，中国第一台大马力蒸汽机设计者应尚才，中国第一本铁路运输专著人金士宣，以及中国现代作家、文学评论家、文学史家郑振铎等一大批蜚声中外的杰出人才，为中国轨道文通的建设和发展提供了强大的技术和人才支撑，作出了不可替代的贡献。北京交大现有9名两院院士，8个国家重点学科，11个一级学科博士点，1个国家重点实验室，1个国家工程研究中心，2个国家认证实验室，10多个省部级重点实验室和工程中心。目前交大正在向以信息和管理等学科为优势，以交通科学与技术为特色，工、管、经、理、文、法、哲各学科协调发展的多科性、开放式、国内一流、国际知名的研究型大学全力迈进。     

Profibus在北京地铁5号线变电所中的应用

简要介绍Profibus-DP规范和北京地铁5号线工程,给出5号线及其变电所综合自动化系统的整体结构;根据实际需求,提出Profibus-DP规范在其变电所综合自动化系统中的具体应用方案.