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。     

基于变分自编码器的MVB网络异常检测方法

多功能车辆总线(MVB)用于列车通信网络中各功能设备间的信息传输,其网络异常将严重影响列车运行安全.在对MVB网络常见故障分析的基础上,提出一种基于变分自编码器(VAE)的MVB网络异常检测方法,直接将采集到的MVB信号物理波形作为模型输入,选取VAE重构误差作为MVB网络异常检测依据.为了有效解决实际应用中带标记异常...     

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网络重复器的设计

随着我国交通运输的发展,TCN通信网络得到了广泛的应用,特别是在城市轨道交通领域。MVB网络重复器是TCN网络搭建中十分重要的设备,文章结合MVB的特点,提出了一种MVB网络重复器的设计方法。     

基于MVB总线的机车安全监测系统设计

机车控制网络通过MVB总线实现机车内部各节点之间的数据交换,从而实现对机车安全高效的控制.在介绍一种基于MVB总线的机车网络的基础上,提出一种新的安全监测单元的设计构思,并阐述其中部分的设计实现.     

交流传动快速客运电力机车网络控制系统

交流传动快速客运电力机车网络控制系统采用符合IEC 61375-1国际标准的TCN总线,由绞线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(MVB)两级总线构成,关键部件完全采用自主化设计,是实现机车的控制、监视和诊断的车载微机网络控制系统。目前网络控制系统已完成了部件级型式试验和整车级型式试验,运行稳定可靠。文章详细介绍了交流传动快速客运电力机车网络控制系统的结构组成,对关键部件进行了详细说明,阐述了网络控制系统的主要功能和主要创新点。     

具有USB接口的MVB适配器的开发

为了实现程序下载、MVB网络配置、数据转储、状态监视等功能,提出一种通过目前流行的通用串行总线(USB)将MVB与通用计算机连接的方案。详细介绍了具有USB接口的MVB总线适配器的硬件原理及软件编程方法。试验表明,设计满足功能要求,是可行的。     

地铁列车网络控制系统典型MVB通信故障分析及处理

介绍某地铁列车网络控制系统拓扑结构,并阐述了MVB通信相关参数设计和通信质量评价标准。针对某地铁列车网络控制系统发生的2起典型MVB通信故障,在排除了物理线路、外部电磁干扰、子系统软硬件设计等因素影响后,借助MVB分析仪和示波器等仪器确定故障原因,通过调整列车网络控制系统MVB板卡底层软件通信相关参数来解决通信故障问题。最后针对轨道交通车辆类似问题,给出故障调查分析方法以供参考。     

基于虚拟现实技术的列车网络实时控制可视化

针对TCN列车控制网络,通过自主研发的MVB/USB网关,在解决了MVB网络数据捕获及解析等难题的基础上,上位机采用＂生产者—消费者模型＂完成数据采集及处理,满足网络调试及人机交互对实时性的要求,最后综合应用网络通信技术、虚拟现实技术、三维图像技术、虚拟仪器技术,设计并实现了一套列车网络实时控制可视化的系统,以虚拟动画的形式实时响应来自列车网络的控制指令及状态信息。可用于试验教学、技术培训以及机车车辆的网络研发等。     

基于ARM核微处理器的MVB四类设备的研究

简要介绍了基于新一代ARM核微处理器和MVB通信控制器MVBC01的MVB四类设备软硬件体系结构、功能与系统调试方法，重点介绍了板级支持包(BSP)的设计方法以及MVB实时协议栈(RTP)消息数据通信软件的设计原理。试验表明：该MVB四类设备功能达到了设计要求。     

MVB网络接口单元的FPGA实现

介绍了列车通信网和多功能车厢总线(MVB),分析了国外先进的MVB网卡通信机制与特点,在此基础上,提出了一种主动式MVB网卡的FPGA实现方法,并采用了功能相关的模块分组验证方法,对MVB系统进行功能验证及时序验证。     

一种基于MVB网络通信的中央控制设备设计方案及其实现

介绍中央控制设备CCU的功能和软、硬件设计方案和实现原理,该设备基于MVB网络通信,是TCN网络控制系统中的关键设备之一,集MVB网络通信功能、MVB总线管理功能、网络配置和监视功能、图形化编程功能于一体,支持用户网络通信配置、控制软件和诊断软件的开发。用户可利用网络配置监视软件NCMS对CCU的网络通信进行参数配置,并对连在MVB网络上的各类MVB设备状态进行远程监视。同时,用户可以利用符合IEC61131标准的OpenPCS图形化编程软件方便、可靠地开发列车级或者车辆级的各种控制和故障诊断程序。另外该设备还具有热备冗余功能,增强了设备运行的可靠性。该设备已应用于上海低速磁悬浮列车和西南交通大学磁浮中心等工程项目中,运行稳定,性能良好。     

采用光纤接口的机车总线网卡设计

介绍了出口伊朗的ＴＭ１型电力机车微机控制系统的牵引控制单元（ＴＣＵ）与中央控制单元（ＣＣＵ）之间信息交换的多功能机车总线（ＭＶＢ）网卡硬件设计及其工作原理，阐述了ＭＶＢ网卡硬件电路的在个主要部分：与ＴＣＵ的接口部分、主控制器部分和光纤接口部分。这种网卡设计电路简单，提高了信息交换的可靠性，加快了信息传输速度。经功能调试表明，网卡达到了技术要求。     

TCN网络管理监视配置软件设计

详细阐述了TCN网络管理监视配置软件的实现功能和技术架构设计,该软件支持站服务、MVB链路服务、WTB链路服务、变量服务、信使服务、域服务和时钟服务,由网络管理监视和网络管理配置两大部分构成.软件功能符合IEC61375标准的规定,可为标准TCN网关设备和车辆控制单元提供配置数据库和实时在线网络监视.软件界面友好,采用可视化面向对象程序设计,方便了车辆设备的调试与测试.     

基于双FPGA的MVB通用接口研制

针对目前铁路上的MVB接口单元几乎只能应用于MVB-cPCI或MVB-PC/104两种通信方式的局限性,提出了一种新的通信方案,即通过ARM芯片检测总线连入状况,自动引导对FPGA配置不同的程序,以实现在同一个MVB接口单元上完成MVB与其他系统总线(如MVB-USB、MVB-Ethernet总线等)互连通信的功能.所设计的MVB接口单元能实现MVB与其他系统总线互相传输数据,能增强MVB与外界信息交换的能力,克服车载设备间、车载设备与非车载设备间的兼容性低的缺点.该研究不仅从理论上阐述了基于FPGA的多种系统总线互连的接口设计,还实现了样板设计,并进行了互连通信测试.试验结果表明,这种研究不仅能实现多总线互连通信,还可应用开发高访问速率的TCN5类设备.     

MVB接口彩色液晶显示诊断单元的显示应用软件设计

介绍了微机控制电力机上带MVB接口的彩色液晶显示诊断单元的显示应用软件结构、功能，并以广深化线的动力集中式200km/h电动旅客列车组为例，阐述了该软件的设计要点。     

轨道车辆MVB通信网络的实时特性

多功能车辆总线(MVB)应用于轨道交通车辆的车厢级通信网络已经成为新一代列车通信网的发展趋势。采用MVB必须满足轨道车辆对数据传输提出的实时性要求。MVB网络的端到端传输延迟主要包括报文分组在缓存器内的平均等待延迟、发送报文分组延迟、介质传播延迟等,而影响发送报文分组延迟的主要因素是报文分组的平均等待延迟受介质访问控制方式的约束;主设备消息事件请求帧的到达过程服从泊松分布,多消息事件并发引发的事件仲裁延迟是影响消息数据报文延迟的重要因素。仿真实验结果表明,MVB网络的过程数据具有报文分组传输时间确定、报文分组长度对网络延迟影响小等实时特性,但消息数据的报文延迟受网络负载的影响较大。运用排队理论分析主从轮询方式下过程数据的延迟与MVB的轮询周期、通信速率的关系;分析数据表明,该方法可以取代以往的国外经验值来配置网络,而且配置指标更符合实际运行的要求,并已经成功应用于实际设备的测试分析中。