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.     

地铁列车安全运行的远程诊断技术

为有效地监测地铁列车运行状态,实现实时准确诊断,需要研究和探索地铁列车运行状态信息的远程智能采集、传输及分析诊断的方法和技术,建立地铁列车运行故障处理远程智能诊断服务技术体系。介绍了一种基于MVB(多功能车辆总线)的地铁列车远程诊断技术,包含车载接入子系统、车地通信子系统和地面综合应用子系统,实现远程实时诊断,更好地保障地铁列车安全运营。     

基于ARM和FPGA架构的地铁车辆MVB总线分析仪设计

车辆通信多功能总线(MVB)已成为城市轨道交通车辆通信的主流。将FPGA(现场可编程门阵列)的高速信号采集的优势与ARM(嵌入式微处理器)可嵌入实时操作系统的特点相结合,研制了基于嵌入式系统的便携式总线分析仪。搭建了测试系统,在MVB设备EDCU(车门电子控制单元)中进行试验验证。验证结果表明,该总线分析仪可实现与MVB设备的主帧发送和从帧回复的精确采集和解码,可用于地铁车载MVB设备的故障检测和维修等。     

多功能车辆总线MVB在2000型监控装置中的应用

本文介绍了SS3B固定重联电力机车多功能车辆总线（Multifunction VehicleBus）MVB的二次开发，提出了一种2000监控装置与MVB总线接口的途径，实现监控装置对机车的运行状态如本车、它车的电机电流、闸缸压力、手柄位置进行记录、监控的方法。经试验和运用证明，该系统工作稳定，能满足列车运行需要。     

基于多功能车辆总线的地铁车辆远程监测系统研究

多功能车辆总线(MVB)上传送了大量关于地铁车辆运行状态的信息,对故障检测及设备维修有着重要的参考价值。设计一套由解码系统、传输系统和监测系统3 个部分组成的基于MVB 总线的地铁车辆信息远程监系统,实现地铁车辆运行状态的远程监测。介绍该系统的总体设计,以及3个子系统的原理和功能,并利用车门半实物仿真平台和车门控制单元(EDCU)进行系统测试,验证整个数据流程的完整性以及可行性。     

基于波形特征提取和FA-Grid SVM的MVB故障诊断

列车通信网络的故障诊断一直是列车健康管理的难点,文章针对列车MVB(多功能车辆总线)网络,提出了一种基于波形特征提取和联合萤火虫网格寻优支持向量机(FA-Grid Support Vector Machines, FA-Grid SVM)相结合的故障诊断方法。通过提取MVB总线物理波形的时域特征,作为支持向量机的样本,构建MVB故障数据集;基于SVM较优参数点基本集中于同一区域这一现象,提出FA-Grid两步寻优的参数优化模型。试验结果表明,与传统网格寻优和遗传算法(GA)相比,提出的FA-Grid寻优模型时间复杂度低,分类效率高,能够准确地对MVB故障进行诊断。     

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MVB通信的VC U软冗余功能研究与开发

VCU(车辆控制单元)是列车网络与控制系统的中枢,是保证列车运行安全的关键设备,其冗余设置非常必要.文章介绍了基于MVB(多功能车辆总线)通信的软冗余功能包的开发,使VCU冗余不再依赖硬件,既能保证列车运行安全,又降低了成本,提高了可靠性.     

多功能车辆总线MVB在LKJ2000型监控装置中的应用

介绍SS3B固定重联电力机车多功能车辆总线（MVB）的二次开发，提出了一种LKJ2000监控装置与MVB总线接口的途径，实现监控装置对机车的运行状态如本车、它车的电机电流、闸缸压力、手柄位置进行记录、监控。经试验和运用证明，该系统工作稳定，能满足列车运行需要。     

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PXI总线的电源模块自动测试系统设计

针对列控设备中基于PXI总线的电源模块的测试需求,提出了一种基于虚拟仪器技术的自动测试系统.系统由硬件和软件两部分组成,通过转接电路和虚拟仪器,对电源模块进行控制和信号采集.软件主要采用Labwindows/CVI编程方式,它可以对自动测试过程进行控制,并对测试结果进行判定.     

基于蚁群算法的多功能车辆周期扫描表的优化设计

针对多功能车辆总线周期扫描表的已有设计方案存在缺点,本文对其优化设计方法进行深入研究,提出一种基于蚁群算法的优化设计方法.本文明确周期扫描表设计问题实质是典型的组合优化问题.首先,针对该组合优化问题建立数学模型,确定约束条件,提出减小周期数据报文在各个周期相中方差的优化目标.然后,针对该数学模型,利用蚁群算法生成蚂蚁行走的路径图,推导出相应的计算公式,从而寻找到最优路径,生成主帧的最优排列.最后,算法在MVB总线实例上进行验证,仿真结果表明以减小周期数据报文在各个周期相中的方差为优化目标的蚁群算法明显提高周期扫描表的均匀度和生成主帧表的效率.与国际标准IEC61375-1推荐算法进行比较,蚁群算法具有优势.     

基于TCN网络的远程输入输出设备的研究

在研究列车控制网络(TCN)设备构架的基础上,研究了一种基于高可靠性VME背板总线、具有MVB接口的远程输入输出模块(RIOM)设计方案,实现了RIOM在列车控制网络的基本功能。在介绍RIOM整体架构和基本参数的基础上,详述了针对列车控制网络特殊条件下的VME从设备接口有限状态机、模拟信号/数字信号通信的实现机制,最后对RIOM进行联网调试,对RIOM完成功能性验证。     

地铁环境与设备监控系统控制器配置方案

主要介绍地铁工程环境与设备监控系统(BAS)配置方案:一种是国内大部分城市地铁工程中广泛应用的在车站两端各配置一组BAS冗余控制器的主流配置方案,另一种是在部分线路中已实施的仅在车站一端配置一组BAS冗余控制器的简化配置方案.从系统运行可靠性、系统投资经济性方面,对这两种方案进行分析比较.同时,提出对今后地铁车站级BA...     

胶轮导轨电车对厦门市快速公交1线运能改造的适应性分析

针对目前厦门快速公交(BRT)1线运能已不能满足客观需求的现状,结合该线建设时预留的条件,通过对现代有轨电车、地铁(B型车)、直线电机系统、跨坐式单轨及自动导向轨道(APM)等进行对比,建议该线改造为现代有轨电车制式。从动力性能、环境友好、改造工程量、综合造价、社会影响等方面,对比胶轮导轨电车和钢轮钢轨电车,认为胶轮导轨电车更适合于该线的运能改造。     

基于列车实时数据协议的以太网高速通信技术

为了满足列车通信网络中过程数据与消息数据传输的需要,在可扩展处理平台上,设计了一种基于列车实时数据协议(TRDP)的以太网网卡,并在此基础上提出一种片间总线接口方法,实现了对过程数据和消息数据的实时交互,解决了传统片间总线速率低的问题;同时利用串并联端接电阻,从硬件上改善了高速片间总线的信号完整性,保证了高速模式下过程数据与消息数据的实时交互;在所搭建的研究测试平台上,实现了TRDP对过程数据的高速传输。     

铁路货车及调车机跟踪管理系统的设计与实现

铁路货车及调车机跟踪管理系统采用基础数据层、业务逻辑处理层、数据展现和分析层三层结构设计。通过企业服务总线(ESB)整合现在车、行车日志、货运管理、车载计算机和GPS定位等现有应用系统,GPS实时定位调车机位置,完成调车计划执行的实时数据采集。     

TM1型机车的微机控制系统

向伊朗出口的ＴＭ１型机车与双层客车组成两动十拖的推挽式动车组，两台机车配置在首尾两端。文章介绍了机车微机系统的三级控制及由列车总线、车厢总线、控制器总线组成的计算机网络，以及实现机车重联控制的技术关键。