地铁列车故障检测与诊断系统网络体系结构及其仿真研究

根据地铁列车故障检测与诊断技术的发展需求,介绍了车载故障检测与诊断系统的组成,提出了基于工业以太网的地铁列车故障检测与诊断系统网络体系结构.利用网络仿真软件构建了该诊断网络的网络拓扑结构模型,并基于该模型研究了车载工业以太网传输大容最故障数据及视频监视信息过程中网络负载、网络延时和端到端的关键性能参数.仿真结果表明,该系统级仿真模型对车载故障诊断网络的性能分析是有效的,为工业以太网络在地铁列车上的应用提供了客观、可靠的定量依据.     

地铁车辆多网融合实时以太网技术研究

基于列车网络融合系统实时以太网技术,将列车上的网络通信速度提高到1 000 Mb/s,采用列车控制网与PIS系统网络融合,设计出与网络融合系统配套的车载云平台,实现数据监控与故障诊断功能,并通过装车试验验证,为后续以太网控制系统技术、基于以太网的信息化服务技术在地铁车辆的设计、制造、安装、运营方面的应用积累经验。     

地铁列车的实时通信网络研究

实时以太网用于车载网络有其特有的优势，文章依据地铁列车通信网络典型结构，通过对PROFINET实时以太网协议特征、传输时延分析研究、理论计算和仿真实验，论证实时以太网络作为下一代地铁列车通信网络的可行性。     

TRDP协议及其解析技术的应用

随着云计算、大数据、物联网、5G、北斗导航等新技术的不断融合，以数据为基础驱动的高速列车智能化正在持续发展。在高速列车智能化应用场景中，多业务数据要求不同的传输速率、通信周期并且占用不同的流量带宽，关键业务数据采用TRDP协议进行传输。然而由于列车以太网基于CSMA/CD通信机制，多业务数据增加了通信延时抖动甚至数据阻塞的风险，因此研究TRDP数据解析对数据可靠传输至关重要。文中介绍了TRDP实时协议，提出了一种通过Wireshark和Python软件进行数据解析的方法，可方便直观地分析TRDP报文健康完整性、通信周期延时抖动以及以太网流量等关键性能指标，为以太网工程应用提供了参考。     

基于实时以太网的列车网络系统研究与设计

为了解决目前传统列车网络系统带宽小的问题,对基于实时以太网的列车网络系统进行设计。该系统整合车载多个系统的网络接口,并进行多网络融合,以减少车内网络布线,降低检修维护成本,并且保证日益增多的列车数据能够稳定、快速地传输。     

基于以太网的列车骨干网性能研究

为满足未来列车网络承载大数据量传输需求,设计基于以太网的列车骨干网网络架构。在分析列车骨干网的特点的基础上,完成了列车骨干网节点的软、硬件开发,并进行了网络性能的相关测试,测试结果表明,基于以太网的列车骨干网络具有高数据吞吐量、高传输可靠性的特点,证明了基于以太网技术的列车骨干网络方案的可行性。     

城市轨道交通车辆远程专家诊断系统设计和应用

文章基于计算机、通信和现代控制技术,融合互联网技术和大数据技术,设计一种由车载系统、无线通信系统及地面系统构成的城市轨道交通车辆远程专家诊断系统,搭建基于MVB+以太网的车载综合信息收集网络,实现对列车实时信息和子系统健康管理数据的收集、传输、分析与展示.通过在济南地铁2号线工程项目应用表明,该系统可提升车辆数字化水平...     

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。     

GSM-R在CTCS-3级列控系统的应用

1 CTCS列控系统发展历程列控系统是确保列车运行安全,提高行车效率的控制系统.我国列车控制系统是在传统继电器电路控制、固定闭塞方式基础上,随着列车速度不断提高、列车性能不断改进,以及先进技术不断应用的过程中逐步建立和发展起来.早期列车速度低于120 km/h时,列车主要是根据地面信号机的显示方式行车.随着列车速度不断提升,尤其是目前动车组运营速度达到200～250 km/h时,地面信号机已无法满足列车运营速度要求.我国在欧洲ETCS标准和相关车载设备技术的基础上研制了符合CTCS-2级技术标准的列车运行控制系统.随着我国高速铁路开通运营,为保障高速列车能够保持在300 ～ 350 km/h速度下运行,总结各国列控系统特点,结合我国铁路的需求和发展规划,通过系统集成和自主创新,采用GSM-R网络进行列控通信的CTCS-3级列控系统.     

无人驾驶列车音/视频系统网络设计及声场分析

车载音/视频系统包含车载广播、乘客信息显示、媒体播放和视频监控等子系统,它是保证地铁列车正常运营的基本组成部分,又是乘客乘坐车辆过程中提高舒适度的重要指标之一。文章基于西门子公司KVMRT SBK无人驾驶列车项目需求,介绍了音频、视频和数据等大数据传输三网合一的网络拓扑结构;在国内首次利用H-Type千兆冗余以太网作为骨干网络,实现了车载广播、LCD动态路线、LED信息显示、媒体播放和视频监控子系统,以及车辆所有故障数据共享同一个总线网络;阐述车厢声强指标STI,SPL和△LP特性的模拟及仿真结果;最后计算了KVMRT SBK无人驾驶列车车载音/视频系统的可靠性指标。     

南京地铁列车车载图像监控系统

介绍了南京地铁2号线车载图像监控系统的主要设计方案及特点.该方案采用全数字IP网络化技术,并利用2号线建设中的无线通信网络将车载图像传输至控制中心、车站及车辆段,实现列车图像实时监控功能.     

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。     

地铁传输系统制式的选择与应用

通过分析比较SDH、OTN、ATM与IP网络的传输机制以及协议,结合地铁业务对TCP/IP技术的不同应用,进一步阐述以太网作为地铁传输系统的优势与不足,探讨以太网作为地铁传输系统的可行性.     

基于工业以太网的动车组列车网络技术研究

基于以太网技术的不断发展和在工业控制领域的广泛应用,对工业以太网在动车组列车网络中应用的可行性进行了分析;设计了基于工业以太网的列车网络拓扑结构,并采用网络仿真工具OPNET对其进行了仿真分析,仿真结果表明以太网用于动车组列车网络系统具有充分的可行性。     

基于IECTS 62580-2互联互通技术的列车车载智能视频监控系统

结合国际标准IEC TS 62580-2中列车互联互通的技术框架和当前列车车载视频监控技术的发展趋势,设计了一套符合当前铁路列车运用需求的列车车载智能视频监控系统。该系统通过接入列车骨干网(ETB),连接列车网络控制系统(TCMS)、无线数据传输装置(WTD)、乘客信息系统(PIS)等车载子系统,形成列车车载智能视频监控系统的互联互通网络,实现信息汇聚、车地互联、故障联动和智能图像分析及推送,并成功应用到南非22E型电力机车前方路况高清视频监控系统(FFCCTV)中。     

基于以太网的城轨列车网络系统设计

针对当前城轨列车中大数据量信息传输、智能诊断、旅客娱乐信息服务一体化的多服务高性能综合业务需求,文中设计了一种基于以太网总线的列车网络系统。通过阐述基于梯形拓扑的列车网络结构以及组网交换机中环协议和VLAN的配置方法,实现了网络系统、PIS系统、火警系统和维护网的多网融合列车网络设计,并进一步研究基于TRDP的通信接口在新一代智能化列车网络系统中的实际应用,验证了列车网络系统的数据传输和控制功能。     

基于虚拟链路交换式以太网的列车通信网络可靠性分析

随着轨道交通技术的不断发展,列车通信网络中需要传输的数据类型和数据量日益增大,传统列车通信网络的带宽难以满足要求。本文提出一种基于虚拟链路的环形交换式以太网解决方案,通过流量整形和虚拟链路调度技术可以保证每个BAG间隔内只有不超过一个帧在使用虚拟链路,可避免传统以太网对介质访问存在的碰撞问题,保证数据传输的确定性。为进一步探讨该网络的实时性,本文采用边扩张二元决策图EEBDD(Edge Expansion Binary Decision Diagram)算法分析该网络中的单条虚拟链路、多条虚拟链路以及全部虚拟链路的连通可靠性与及时可靠性,并通过网络仿真研究证实了本方案应用于列车通信网络的可行性。     

列车自动防护系统(ATP)技术

经过近年来的不断提速,我国铁路已形成13000km,时速达120～160km/h的快速铁路网,广深线已达200km/h,秦沈客运专线即将建成,时速将达到200km/h以上.列车速度的不断提高靠地面信号行车已不能保证行车安全,必须靠车载信号设备对列车实施运行控制.ATP是一种带速度控制的列车自动防护系统,是原来线路上信号设备的补充.它由地面信号和车载设备共同组成的闭环高安全系统,使地面联锁向车载设备的延伸,在此基础上实现以车载设备为主的行车方式.它是以故障-安全作为最重要的技术条件,将地面和车载设备按一个系统统一设计,同步进行技术更新或强化改造,以保证整个系统的高安全、高可靠,并且实行统一技术标准,采用系统化设计和模块产品强调通用兼容性.     

列车通信网络安全现状分析及应对方案研究

随着以太网技术在列车网络控制系统中的深入应用，列车通信网络面临的安全挑战日益增加。文章结合列车网络控制系统的业务特点及网络架构，对列车通信网络中存在的各种网络安全隐患和风险进行了分析，同时参考GB/T 22239 《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》和IEC 62443 《工业过程测量、控制和自动化网络与系统信息安全》系列标准中的安全要求，研究了适合列车网络控制系统的网络安全防护方案，为后续列车通信网络安全体系建设提供指导。     

动车组以太网控车的设计与应用

基于实时以太网的列车网络控制系统是列车通信网络发展的重要方向,文中分析了采用以太网技术实现动车组网络控制的必要性与可行性,设计了以太网控车技术方案,并应用到250 km/h复兴号动车组。通过型式试验与正线运行的考核,充分论证了以太网控车的可行性,实现了动车组以太网控车技术的成功应用。