列车以太网物理层一致性测试的应用

列车以太网一致性测试技术是保障列车以太网通信质量的重要手段。文中在研究动车组以太网相关测试规范基础上,总结形成了以太网测试的试验项点,设计了动车组以太网测试试验台,可对以太网物理层信号特征进行测试。在实际测试工作中证明了该设备可对被测设备的多项以太网参数指标实现测量、鉴别、和评判,提升了以太网通信测试能力和列车以太网系统集成的能力。     

CBTC测试平台车载控制器控车功能测试的设计

针对基于通信的列车控制（CBTC）测试平台被测设备群中的车载控制器（VOBC），设计了仿真车辆与其在几种常见列车运行场景下的交互流程，以测试其控车功能。利用计算机仿真技术，通过Microsoft Visual Studio开发工具及C#语言进行编程以实现仿真车辆子系统、车载接口适配器等与VOBC物理设备的通信，完成了VOBC设备功能测试框架的构建。在紧急制动、限制向前人工驾驶模式（RMF）选择及列车自动驾驶（ATO）3种运行场景下，分别设计了仿真车辆与VOBC设备的交互流程，通过实际项目测验，该设计能完成对VOBC控车功能的测试。这为VOBC设备功能的测试提供了可行的技术方案，也为CBTC测试平台被测设备群中其它设备的测试提供了参考。     

基于以太网的车载通信系统设计

针对目前城市轨道交通车载通信系统由广播、视频监控等多个子系统构成,存在车辆总线多、系统可靠性低等问题,提出车载通信系统的以太网解决方案:所有网络设备连接到车载局域网上,子系统之间的联动由系统主机控制,并可将各设备的状态传送至TCMS(列车通信管理系统),实现智能化列车功能。     

基于以太网的车载通信系统设计方案

针对目前城市轨道交通车载通信系统由广播、视频监控等多个子系统构成，存在车辆总线多、系统可靠性低等问题，提出车载通信系统的以太网解决方案：所有网络设备连接到车载局域网上，子系统之间的联动由系统主机控制，并可将各设备的状态传送至TCMS系统，实现智能化列车功能。     

列控车载设备自动测试系统的设计及实现

针对列控车载设备的检测维修保障的迫切需求,基于VXI总线技术设计列控车载设备自动测试系统的结构及软硬件,集成多种仪器仪表,整合实验室测试设备,建立一个自动测试软件开发平台,完成对多类型被测对象的测试、分析与诊断,实现车载设备板卡自动化功能、性能和集成测试。     

基于RFC2544标准的车载显示器以太性能测试分析

为了有效测试车载显示器的以太通信能力,依照RFC2544测试标准对其开展专业测试工作,重点阐述了车载显示器以太性能测试指标定义、测试环境搭建、性能测试方法选取及典型性能测试场景设计与执行的过程。采用这些专业测试方法,能提前发现车载显示器设备是否满足通信关键指标要求及存在的通信问题,从而有效保证显示器通信的质量与效率,并为类似测试提供一定参考借鉴。     

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.     

城市轨道交通新型车载信号设备以太网网关的设计

目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实现以太网通信协议与MVB间的数据传输。     

列车综合网络控制系统一体化设计研究

介绍了城市轨道交通车辆基于以太网总线的列车综合网络控制系统一体化设计案例,提出自主开发的列车综合网络控制系统的功能及设备组成,并描述其设计思路及系统特性。列车网络控制系统及其以太网维护网络、车载乘客信息系统和制动系统内网一体化设计可优化车载网络设计、提高网络利用效率,改善轨道交通的整体运行水平。     

基于RFC 2544标准的列车编组网络性能测试方法

针对目前列车通信没有明确的网络性能测试方法的问题,基于RFC 2544标准对基于以太网的列车编组网络性能测试进行研究,并构建以太网性能测试环境。仿真结果表明,该方案支持多种拓扑和配置,能够精准测试车载网络的性能,该测试方法为车载实时以太网的进一步发展提供支持和依据。     

基于在线一致性测试理论的CBTC车载ATO功能测试研究

自动列车驾驶系统(ATO)是CBTC系统的重要组成部分,验证测试其控制功能逻辑的正确性和安全性至关重要。介绍了ATO控制原理和功能,分析了CBTC中典型的两车追踪控制运行场景控制流程,得到了该场景下的列车运行安全需求。结合时间自动机理论,建立了包含列车动力学、车载ATO、ZC以及时钟控制器的两车追踪场景时间自动机网络模型,验证了模型中安全需求的正确性;基于一致性测试理论,定义了被测车载ATO软件与测试环境的可观测输入/输出接口,利用UPPAAL-TRON工具设计了被测车载ATO软件的一致性测试框架,并进行了一致性测试分析。在此基础上,采用变异测试,针对典型的车载ATO软件功能实现错误(错误的安全距离、静态限速、功能逻辑以及命令丢失等)进行了安全性验证。结论表明:该在线一致性测试方法能够及时发现车载ATO软件行为与规范模型的不一致,有效提升了车载ATO功能测试的检错能力。     

μC/OS-Ⅱ在铁路机务设备数字化改造系统中的应用

分析了铁路机务检修工装设备现状,构建了铁路机务段设备数字化改造系统硬件平台、移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,并在嵌入式实时操作系统的基础上进行了软件分析设计.最后由网络抓包软件SNIFE进行系统测试.测试结果表明该系统实现了不同层次的铁路机务检修工装设备接入以太网.最后经实验验证,此机务段设备数字化改造平台系统满足了不同层次机务设备接入以太网的需求,且数据采集转换稳定可靠.     

基于脚本编程的可视化车载USB设备性能测试技术

介绍一种车载设备的USB接口的自动化性能测试方法,通过监测车载设备在USB数据传输时的CPU负荷、内存占有率、传输速率等情况来判断车载设备的USB接口的稳定性。该测试方法已运用到实际测试工作中,有效测试了车载设备USB接口功能和性能,确保USB通信可靠性,大大提高了工作效率。     

车载ATP/ATO设备整机自动测试工装的研制

阐述整机测试工装在生产过程中的重要地位,指出自动测试工装将有助于提高产品质量。设计并实现车载ATP/ATO设备整机自动测试工装,详细介绍测试工装的结构、功能和特点,给出系统软件流程图。对FZL300系统中的车载ATP/ATO设备进行测试,研究它的测试需求,说明测试配置方法。测试工装具备的高效、配置灵活、方便移植等特点能够满足生产及试验等需求。     

CTCS-3级列控车载设备智能化检测技术的研究

针对CTCS-3级列控车载设备维护和检测的迫切需求,对车载设备的测试方法、测试手段和测试工具进行探索和总结。为了提高车载设备的测试效率,降低测试成本,提高故障诊断能力,研究车载系统的测试方法,研制开发更智能、使用更方便的车载系统测试设备。详细介绍通过串口、MVB端口和Profibus端口等技术,实现对车载设备系统和各模块运行状态的采集,模拟输入测试数据和信号,检测车载设备的反馈,从而判断车载设备运行是否正常,并对采集的数据进行分析,实现车载设备的智能化检测功能。     

铁路通信网IPv6应用关键技术研究

IPv6技术是铁路通信网络的一个重要发展方向.在简述IPv6的发展、特点及IPv4向IPv6过渡技术的基础上,根据铁路通信网络技术特点,从IPv6地址规划、双栈及地址分配管理、路由协议及业务接入、VPN技术、安全防护等方面分析其关键技术,提出了铁路通信网络的IPv6部署策略;并从分段路由(SR)技术、灵活以太网(Fle...     

MVB协议一致性测试研究与实现

多功能车辆总线（MVB）是列车通信网络标准中明确定义的通信协议,用于车辆内部各功能设备间的信息传输。为了确保来自不同生产厂家的MVB设备的兼容性和互操作性,必须对各个MVB设备进行协议一致性测试。本文在简单介绍协议一致性测试基本工作原理的基础上,分析了MVB协议的特点,提出了对MVB进行协议一致性测试的测试方法和应包括的测试内容。并以过程数据链路层协议为例,详细阐述了MVB设备的测试要求、测试实例的生成、测试运行及测试评估等具体的测试实现过程。最后基于上述测试原理,在实验室环境下设计并构建了基于PC104总线的80486硬件平台和μC/OS-II实时多任务操作系统软件平台的测试系统,完成了MVB过程数据链路层协议的高覆盖一致性测试,给MVB协议其他方面的一致性测试提供了一定的借鉴。     

基于以太网的TCN网络管理系统

对TCN网络及其现场总线网络技术的发展进行了研究,设计了一个基于以太网技术利用PC设备对TCN网络进行远程监控、管理的系统.论述了该系统的框架结构、通信过程及管理功能,为TCN网络的测试、调试、运行、维护提供了方便.     

列控车载设备高精度模拟量输入输出模块设计

论述了列控车载设备上使用的一种高精度模拟量输入输出模块的设计,该模块主要由模拟量输入电路、模拟量输出电路、故障无输出电路、处理器系统、通信子模块组成。阐述了模拟量输入输出模块的原理和实现过程。测试结果表明,该模块性能良好,采样精度高,完全满足列控车载设备对模拟量信号的采集和输出的设计要求。     

基于RSSP-II的城市轨道交通ATS与VOBC间安全通信研究

列车自动监控系统（ATS）与车载控制器（VOBC）之间的数据通信处于开放式网络环境下,对设备间通信的可靠性、时效性提出了较高的要求。为了满足其通信性能,结合铁路信号安全通信协议（RSSP-II）,论述ATS与VOBC间的通信架构,设计实现了ATS与VOBC交互的通信接口模块,通过建立ATS仿真平台,对该通信接口进行了测试,验证了其功能实现。