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。     

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.     

基于移动闭塞的ATS列车进路控制模型

在对ATS系统进路控制问题进行分析的基础上,采取故障导向安全的思想,在不影响车站作业的前提下,以提高列车进路的准确性和时效性为目标,结合移动闭塞制式下ATS系统进路控制的特点,提出了一种高可靠性的进路控制模型,并对模型的运行机制进行了论述。该模型已在实际系统中得到了应用,并取得了良好的效果。     

CBTC系统的车载ATP原理样机仿真与研究

介绍了城市轨道交通中使用最为广泛的CBTC系统,同时对车载运行控制子系统中的列车自动防护(ATP)进行功能分解,并对各个功能模块进行需求分析、接口和软件设计.在此基础之上,研制一套基于PC104硬件平台和vxWorks操作系统的车载ATP原理样机,对ATP功能进行仿真.研究结果表明车载ATP仿真系统实现了列车的安全防护功能,获得了满意的效果.     

基于无线通信的无缝漫游模型

为了保证列车在高速行驶过程中,与轨旁不同接入点之间进行数据传输的连续性,提出一种利用列车长度特点的无线信号切换模型,通过软件合理调度车头和车尾的信号源,有效避免了新链路的网络连接延迟时间对传输通道的影响,把新链路的网络连接延迟时间压缩为0,实现了列车的无缝漫游。     

国产MTC-I型CBTC系统的安全认证实践与探讨

重点围绕城市轨道交通国产MTC-I型列车控制系统（CBTC）独立第三方安全评估与认证工作,阐述了信号安全攸关系统的技术标准规范体系、安全完整度等级、安全认证类型、风险评价原则等概念与定义。基于安全认证、系统生命周期、安全保障架构、项目风险管理、安全审核与评估等具体内容描述了MTC—I型CBTC系统通用产品安全认证实践过程。对建立我国城轨交通行业发展的安全认证体系、实施策略以及风险管控原则等安全认证要素进行了分析与探讨。     

基于通信的列车控制系统中列车追踪间隔的优化与仿真

基于移动闭塞的CBTC(基于通信的列车控制)系统相对于传统的ATC(列车自动控制)系统可实现列车间的实时追踪运行,列车的运行间隔大大缩短.然而列车之间的追踪间隔时间的优化仍然是一大难题.在考虑列车速度、加速度、制动距离和安全距离等因素下研究了区间追踪和站台追踪的追踪间隔时间的模型.仿真分析表明,模型是正确和有效的,并在一定程度上优化了追踪间隔.     

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.     

基于无线通信的列车控制系统应用研究

基于通信的列车自动控制(CBTC)系统,尤其是基于无线的列车控制系统(RCBTC)代表了当今轨道交通信号系统的发展方向和先进技术的发展趋势.分析了国内CBTC系统项目的应用状况和无线CBTC系统的原理,从安全性、兼容性、灵活性等方面论述了无线CBTC系统的优势.基于无线的列车控制系统具有性能及成本优势.     

基于通信的列车控制系统移动授权的研究与仿真

移动授权是基于通信的列车控制(CBTC)系统实现安全控车的重要参数,由设在轨旁的区域控制器计算并通过无线局域网传送给列车.在引入移动授权概念的基础上,提出移动授权计算的信息流图、设计思路,给出移动授权计算的设计方案、软件架构及软件流程,通过Visual C++6.0编程实现列车按照移动授权的不断向前延伸而安全运行.     

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GSM-R的CTCS-3级列控系统安全数据传输通信协议栈分析

基于开放系统的安全数据传输理论,分析了开放传输系统的特点和应对策略,针对CTCS-3级列控系统安全数据传输,从数据链路层和传输层的角度探讨了用GSM-R来承载CTCS-3级列控安全数据传输时在协议方面所采取的差错控制、防止非授权接入等措施,在分析的基础上,给出了基于GSM-R开放系统的CTCS-3级列控系统连接建立详细过程。     

基于802.11g的CBTC车地通信子系统建模与分析

CBTC系统是利用连续、大容量的车地双向数字通信实现列车控制信息、列车状态信息传输的先进列车控制系统,CBTC系统中车地通信子系统对于保障列车安全高效的运营具有重要作用。本文根据CBTC移动闭塞系统中的列车追踪模型,分析系统对通信的要求;利用OPNET的三层建模机制,建立基于802.11g的CBTC车地通信系统的系统仿真模型;利用该仿真平台仿真列控业务下的通信系统性能;仿真结果表明,在区间追踪阶段,基于802.11g的无线局域网完全满足列车控制的需要;需要保证车站附近的AP信号覆盖以满足列车进入中间站停车时对通信的要求。     

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。     

区域计算机联锁系统站间安全通信协议的设计与分析

针对区域计算机联锁系统站间通信的安全需求,采取增加安全相关传输功能的措施,设计了一种适用于区域计算机联锁系统的安全通信协议,该协议采用了序列号、时间戳、超时机制、源和目标标识、安全码等防御措施,以抵御不同的威胁,通过设置安全标志位实现故障导向安全功能。利用OPNET工具对协议的实时性进行仿真,分析了报文长度与总线位速率对最大时延的影响。最后对协议进行安全性分析并计算出每小时的危险失效率为1.5×10-10,符合欧洲安全标准SIL4的要求。     

基于低成本的RFID中量级安全认证协议的研究

对于低成本的RFID(Radio Frequency Identification)系统,其芯片内大约有5000~10000个逻辑门,由于标签计算和存储能力的限制,仅有250~3000个逻辑门用来保证系统的安全性。重量级的安全认证协议使用加密算法,对标签的成本要求过高,因此不适于低成本的RFID系统。轻量级的安全认证协议仅使用简单的逻辑运算,保证了系统低成本的要求,但安全性较差。基于轻量级的安全认证协议(LMAP),在保证RFID系统低成本的前提下,提出一种中量级的安全认证协议。     

基于W5100的以太网通信系统设计

应用射频识别技术,语音技术和以太网技术,采用高速8 bit单片机ATmega32L微控制器和W5100以太网芯片设计了一种带刷卡功能的以太网通讯系统.详细的设计了以太网通信系统的硬件电路.采用模块化软件编程思想,重点介绍了以太网通信模块驱动程序的设计.