基于NetFPGA的列车以太骨干网负载均衡的设计

以太网在通信领域中彰显的各种优势,使它已经成为列车通信网络的发展方向之一。在简单介绍了列车工业以太网技术之后,基于NetFPGA设计并实现了一种IEC61375 2-5定义的工业以太网络拓扑结构列车通信网络的负载均衡传输方式,以解决列车骨干网络大量数据的传输而端口带宽不足的问题,并在半实物仿真平台上测试数据包的负载均衡传输。     

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。     

基于ETB列车网络地址转换方法研究

随着信息网络的飞速发展,大数据传输越来越主要。基于IEC 61375-2-5协议,提出采用ETB(Ethernet Train Backbone)与ECN(Ethernet Consist Network)作为列车通信网络。针对ETBN地址与ECN地址之间的地址转换,基于IEC 61375-2-5协议,提出以列车网络地址转换(R-NAT)方法保证跨编组同子网IP节点之间,不会出现全网IP冲突。     

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。     

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。     

T型列车通信网络的偶发性数据传送

根据IEC61375-1：1999和UIC556：1999标准,介绍T型网络多功能车辆总线和绞线式列车总线上的偶发性数据传送,并从基本周期、设备分类、帧类型、设备状态扫描、主权转移等方面进行阐述,着重分析2种总线上消息数据的开始发送、传送和仲裁。     

基于IEC61375-2-3标准的安全数据传输协议设计及测试方法研究

欧洲列车控制系统(ETCS)车载设备通过总线/网络接口与列车控制与管理系统(TCMS)交互信息。对于具有安全性需求的ETCS车载设备列车接口,该接口除了满足实时性、可靠性要求以外,还要实现数据传输的安全性。在详细研究IEC61375-2-3标准中的安全措施基础上,设计、实现了安全数据传输协议,并通过搭建协议测试平台以故障注入方式实现协议的测试。旨在为ETCS车载设备的列车安全通信接口设计、研发、测试以及工程应用提供借鉴。     

基于安全通信的以太网环网架构在标准地铁列车中的应用

鉴于目前国内地铁列车网络架构的多样性,不利于行业标准体系的建立以及用户的使用维护,文章分析了标准地铁列车控制与管理系统统型方案的选型,并从冗余性、可靠性等方面对环网方案和链路聚合网方案进行了全面的分析和对比;针对以太网环网架构中数据传输安全方面的要求,介绍了列车以太网通信的安全协议以及如何保证数据传输在全路径中安全有效的手段。     

多功能车辆总线芯片验证研究与实现

多功能车辆总线(MVB)是列车通信网络(TCN)的重要环节,用于列车内部各个设备之间的数据交互通信。集成电路测试是集成电路开发过程中的一部分,其目的是验证芯片各个阶段的实现满足设计需求。介绍自主化的多功能车辆总线芯片开发流程,实现从芯片定义到最终产品定型的全周期测试,确保芯片的实现符合设计需求和IEC61375协议规定。     

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.     

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。     

基于分布式OID的列车编组标识符生成算法

传统基于时间的列车编组通用唯一标识符（CstUUID）生成算法无法满足IEC 61375 2-5协议对列车灵活编组的要求。基于时间的算法中采用时间戳和设备MAC，并没有使用安全算法，算法安全性不高。针对上述问题，提出了一种基于分布式OID的列车通用唯一标识符生成算法。使用分布式OID构成基础标识符保证算法的唯一性。使用编组标号构成命名空间保证算法的有序性。使用MD5[4]加密算法保证算法的安全性。可以满足协议对于列车编组的要求，并且在算法空间复杂度和安全性方面具有优越性。     

ICE 3高速列车用信息技术

信息技术最近被广泛应用于铁道机车车辆.1999年制定的列车通信网络国际标准IEC 61375-1与日本的车载信息技术无论是硬件还是软件都大不相同.德国的ICE 3是最先采用该标准的车载信息系统的高速列车之一.文章介绍了该车车载信息系统的概况.     

Modbus/TCP通信在地铁列车网络显示屏的应用

提出一种基于Modbus/TCP的列车网络显示屏以太网通信的解决方案,详细介绍该方案的实现方法,开展通信冗余性、可靠性的深入研究,并最终应用到某国外地铁列车通信网络项目中.现场运行结果表明,利用该方案实现的显示屏运行稳定,实时性及冗余性均符合要求.     

基于多功能车辆总线事件仲裁的优化设计

事件轮询机制是多功能车辆总线MVB实现消息数据通信的关键,为实时协议RTP中消息服务的高效网络通信提供链路层的支持。事件仲裁算法是事件轮询机制的核心构成,在研究事件轮询流程机理的基础上,根据IEC61375-1标准规定的基本仲裁算法,引入仲裁二叉树模型,实现事件仲裁算法并成功应用于列车控制网络平台中。在仲裁二叉树模型下,IEC61375-1推荐的连续地址分配方式不能保证事件仲裁时延的最优性,提出在有限深度的条件下运用哈夫曼算法生成最优二叉树分配设备地址。通过对大量事件突发和车辆设备数量分布不均情况的仿真,比较两种分配方式的时延性能,分析有限深度最优二叉树算法的具体优势。     

城市轨道交通列车通信网络系统故障分析

介绍了城市轨道交通列车通信网络系统中的多功能车辆总线及列车通信网络故障的显示与定位方式。描述了紧挨着中继器的设备频繁离线故障的现象,并结合IEC61375标准分析了造成该类故障的原因。提出了针对该类故障的解决方案。     

动车组智能化网络控制系统研究

介绍了智能化网络控制系统的研究内容以及在智能编组、智能诊断中的作用.重点研究了以太网通信控制技术、深度学习和云计算在智能化网络控制系统中的应用技术和多系统融合技术.     

基于VxWorks操作系统的POWERLINK研究与实现

介绍一种新型实时以太网通信协议——POWERLINK的工作原理和性能特点,为了能够在Vx Works操作系统下实现POWERLINK,重点描述了该协议栈向Vx Works平台移植的设计思路和软件实现,包括协议栈的绑定、定时模块的设置和中断服务程序的处理等。最后对移植的程序进行通信性能测试,体现了POWERLINK的大负载、高实时性和高可靠性的特点。     

基于COM Express的信号系统逻辑运算单元设计

设计一种适用于铁路信号系统的逻辑运算单元,采用标准的COM Express模块作为主控CPU,利用82583芯片外扩多路以太网通信接口,系统内外通信均使用高速以太网,极大改善了运算单元的运算性能和数据吞吐能力。操作系统选用符合IEC61508 SIL3标准的Vxworks Cert平台,系统软件和应用软件采用分层式结构设计,便于各部分软件独立升级或功能持续改进。     

基于工业以太网的列车控制网络性能分析及优化

分析了传统以太网通信网络技术,由于介质访问方法和数据通信的不确定性,导致其在列车控制网络的应用中存在问题。借鉴TCN介质访问的控制特点,引入基于时间触发机制的时分复用信道方法,对基于工业以太网的列车网络调度机制进行改进,以提升网络的实时性和确定性。在此基础上进行了实时性分析和计算,并在OPNET仿真平台上建立模型,仿真结果验证了该方法的可行性及有效性。