基于交换式以太网的列车通信网络的交换机排队时延分析

传统列车通信网络的带宽难以满足现代列车数据传输的要求.本文提出了一种基于交换式以太网的列车通信网络解决方案,为了降低列车实时数据的传输时延,为交换机设计了具有优先级的队列调度策略,并采用G/D/1排队论分析了列车实时数据和非实时数据的排队时延,计算证实了该策略可以将实时数据在交换机的平均排队时延降低到70 μs以下.最后,通过网络仿真研究证实了实时周期数据的平均排队时延从无优先级时的91 μs降低到了有优先级时的61 μs.     

工业以太网及其在隧道监控中的应用

阐述了工业以太网技术及其传输存在的问题与解决方法,结合隧道监控实例,进行了监控系统设计与实施,并对工业以太网的传输以及工业以太网的前景进行了展望。     

树状结构网络在列车状态监测中的应用

为确保大数据量下列车状态数据传输有序、传输错误可修复,建立了列车状态监测设备树状组网模型,分析了树状拓扑列车在途监测系统应用的可行性,继而给出了支持自由挂载的车载设备组网算法,实现了基于以太网的数据传输和路由数据结构与算法在NS-2工具上的建模.仿真结果表明,树状网络延时主要受制于发送端与接收端所在网络的深度,相对于EXP流量模型和使用TCP协议,在树状网络中使用CBR流量模型与UDP协议能够获得更好的性能.     

基于DSPN的高速磁浮车地通信系统可靠性及时延

为满足磁浮运行控制系统对于列车高速运行条件下通信实时、大容量的需求,基于确定与随机Petri网(deterministic and stochastic Petri nets, DSPN),根据38 GHz毫米波的影响因素,建立了其通信故障模型;按照信息帧的发送、冗余结构处理、双通道传输以及选择表决的整个传输过程,建立了车地下行链路数据传输模型.对磁浮车地通信系统的可靠性及系统延时进行了形式化分析,结果说明,磁浮38 GHz毫米波无线通信网络无故障概率达99.452%,故障平均修复时间达373.80 ms,满足高速磁浮车地通信的需求.      

基于正态云模型和模糊层次分析法的列车通信网络性能评估方法

为保证高速列车安全、可靠运行,研究了列车通信网络性能评估方法;综合考虑列车通信网络的实时性、可靠性和服务质量,建立了合理的列车通信网络性能评价指标体系,采用模糊层次分析法确定列车通信网络性能评估指标的权重;考虑列车通信网络评估过程中具有不确定性,构建了基于正态云模型和模糊熵的二维评估模型;建立了基于交换式以太网的大容量和高可靠性列车通信网络仿真平台,获取各指标样本数据,运用二维评估模型计算各指标的隶属度,依据模糊理论最大隶属度法则确定列车通信网络性能等级。研究结果表明:在列车通信网络状态良好时,60%评估样本的网络性能等级为Ⅰ、Ⅱ级,在网络丢包率和误码率较大时,40%评估样本的评估等级为Ⅲ、Ⅳ级,表明二维评估模型能够有效地反映列车通信网络状态;与仅运用模糊综合评价法相比较,两者的评估结果基本一致,反映了二维评估模型的准确性;模糊综合评价法不能消除评估过程中不确定性因素的影响,从而导致评估结果缺乏精确度,因此,提出的方法更适合于列车通信网络性能评估。      

基于OFDM的列车控制网络宽带系统

针对列车通信网络日益增长的带宽需求,提出一种TCN基带信号承载高频载波信号的信道共享解决方案,采用OFDM技术与TCN总线共用同一物理介质,在基带传输低速率、高可靠控制指令的同时,叠加更高频域的多媒体数据信息,实现信道复用.利用Matlab建立了列车控制网络宽带OFDM模型,并用FPGA实现了收发机样机系统,最后通过实验,验证了方案的可行性.     

MVB-Ethernet网关设计与时延分析

分析了一种多功能车辆总线和工业以太网协议转换网关,软硬件设计方案及其实现原理,该设备具有以太网和MVB跨总线通信能力,通过网络配置灵活的支持MVB过程数据,消息数据和以太网通信.分析了影响网关实时性的关鍵因子TCP时延,为了控制网络时延,分析和对比了3种不同的改进方案的实时性能,并对最优方案进行了时延计算和实验验证,实验结果满足列车网络通信实时性要求.     

列车通信以太网周期数据时态约束调度方法

针对工业以太网调度方法以报文截止期为唯一约束的局限,提出了一种基于时态约束的列车通信网络周期数据调度表生成方法.首先基于时间触发机制改造列车以太网的通信与消息模型;其次利用网络设备通信参数与数据报文参数,提出周期数据通信的时态约束有向图量化模型;最后设计了基于可满足性模理论的调度表生成算法,求解单播及广播业务的周期数据调度表以验证算法有效性,并在实际列车通信网络的拓扑条件下进行调度性能测试及分析.实验结果表明:该调度算法能够解决部分传统算法不能调度的通信任务,满足更细化的周期数据调度需求并提升调度灵活性;调度性能测试中最大链路负载超过80%,可调度周期数据业务量达到1 000项.      

组建千兆以太网的若干技术分析及研究

千兆以太网在网络物理层采用了快速光纤连接,使得在MAC（介质访问控制）层上数据的传输速度提高了10倍,具有带宽增加、性能价格比提高等明显优势。通过对千兆以太网的技术分析,提出了千兆以太网典型的组网模式,以及如何对现有以太网或快速以太网进行升级,具有一定的实用参考价值。     

轨道交通车地无线通信系统车载子系统

系统简述 车地无线网络系统是针对城市轨道交通运营特点开发的高速移动车地无线通信系统,为城市轨道交通车一地无线通信提供大容量、稳定、可靠的无线传输通道。车地无线网络系统能够为车载视频监控系统及车载乘客信息系统在控制中心与运营列车之间建立稳定、安全且避免;中突的实时无线数据传输通道。车载CCTV系统通过车地无线传输上传数据通道,将采集的列车车厢内乘客乘车视频信息实时上传到控制中心;车载PIS系统通过车地无线传输下传数据通道,将PIS视频信息从控制中心下传到运营列车上,在车载LCD显示屏上进行实时播放。     

影响CTCS-3车地数据传输的GSM-R网络服务质量指标与优化

铁路综合数字移动通信系统GSM—R网络是中国列车控制系统CTCS-3级列控系统车地通信的基础平台,由于无线网络自身的特性,通信中断总是不可避免地以一定的概率出现．本文分析了影响GSM-R网络服务质量的电路域指标,并对其中导致通信失败和通信中断的连接丢失率、传输时延、传输干扰、越区切换中断时间及越区切换成功率5个关键参数进行了分析,同时给出了我国现阶段使用GSM—R无线通信网络的CTCS-3级高速铁路的相关参数设定参考值,为GSM—R网络设置和参数优化提供参考,并对未来铁路数字无线通信的网络规划与优化给出一些建议．     

具有信号时延的列车网络控制系统的鲁棒控制

针对具有信号时延的列车网络控制系统,研究其鲁棒稳定性问题.把该系统建模为具有线性时滞的系统模型,基于Lyapunov稳定性理论,以Riccati不等式方程的形式给出了具有信号时延的列车网络控制系统时滞独立鲁棒稳定的充分条件,同时设计了鲁棒控制器,结合数值实例给出相应的仿真结果,仿真结果验证了方法的有效性.     

基于工业以太网的船舶电站系统设计

介绍了工业以太网技术在半实物模拟船舶电站系统的成功应用,由3 kW变频器驱动交流异步电动机＋同步发电机组,分别1#模拟主发电机、2#模拟主发电机和应急发电机。控制器选用S7-1200系列PLC,基于Profinet-西门子的工业以太网构建现场总线控制系统（ Fieldbus Control System,FCS）,具有“分散控制、集中管理”的优点。     

基于μTenux智能家居网关的设计与实现

针对现有家庭网络中ZigBee传输距离短的问题,设计了一种可以连入以太网实现数据远程监测的智能家居网关.硬件方面以STM32微处理器和ZigBee CC2530为核心进行设计,软件方面移植μTenux实时操作系统,在μTenux实时操作系统基础上实现以太网络与ZigBee网络的互联.经过测试,该网关实现了以太网与ZigBee无线传感器网络的数据通信,完全能够满足家庭网关的控制和监测需求.     

基于移动互联网的大容量交通视频信息的实时传输研究

由高清电子警察获取的大容量视频信息的实时传输技术基于2G、3G及WIFI等移动互联网方式,能根据移动互联网信号不稳定、带宽窄、网速低等特点动态调节视频帧率,实现数据的快速传输,从而最大程度上满足用户实时查看的要求.     

基于以太网的高速公路通信系统应用分析

高速公路传统的通信系统一般采用基于电路交换机制的SDH系列传输网络和程控交换机实现,但高速公路的传输内容除了电话业务外都是基于包交换的业务,将高速公路的电话业务通过软交换实现,则高速公路所有的业务传输全部是包交换业务,高速公路传输系统采用基于以太网的包交换系统可以简化传输系统结构、提高传输效率,也顺应了技术发展的方向。     

北京地铁6号线列车装上大连造“中国脑”

北京“东西大动脉”地铁6号线开通一周来,由中国北车大连电牵研发中心设计制造的地铁列车“神经中枢”网络控制系统,有效地指挥了列车的运行。这是国内最长地铁列车首次装载“中国脑”,是中国轨道交通装备核心技术自主化的又一力作。     

基于DM642的网络视频监控系统

提出了一种基于以太网的远程视频监控系统解决方案．该系统主要由两大模块组成,即基于TI公司DM642芯片的嵌入式网络摄像机和基于微软公司DirectShow技术构建的远程监控中心软件．针对目前应用对视频分析需求的增加,提出了一种动态算法加载技术,该技术允许动态改变网络摄像机中的视频分析算法,主要介绍了系统的整体结构,嵌入式网络摄像机模块的硬件设计,以太网传输,以及监控终端的软件实现。     

西门子为重庆地铁六号线提供先进的信号和控制系统

近日，西门子与本地合作伙伴中国铁路通信信号集团公司签订合同，为重庆地铁六号线一期设计、安装信号及控制系统。西门子将为六号线一期安装先进的CBTC列车自动控制系统“Trainguard MT”和Airlink数据传输系统。CBTC列车自动控制系统能够提高地铁运营的灵活性并缩短发车间隔时间，     

基于LPC1756的井下环境监测系统设计

针对煤矿安全生产的相关要求设计了基于LPC1756的井下环境监测系统。该系统通过ZigBee传感器节点采集井下的环境参数信息,并通过ZigBee网络传送到ZigBee-WIFI网关,网关通过WIFI把数据传输到无线采集点,然后,数据通过工业以太网传输到服务器,为井上监测人员作出安全生产决策提供依据。测试结果表明:该系统对井下环境参数的采集在准确率和稳定性上都能满足企业需求。