基于交换式以太网的列车通信网络实时性研究

以太网技术具有通信速率高、成本低的优势,目前国内外轨道交通行业都在研究发展基于以太网的列车通信网络。本文以兼容传统以太网协议为前提,研究提高工业以太网实时性的方法。在对列车通信网络需求分析的基础上,提出一种基于交换式以太网的列车通信网络的解决方案,为满足列车重要数据的实时性要求,提出列车级交换机采用混合调度算法,以降低列车实时数据在交换机缓冲队列中的排队时延。运用网络演算理论分析列车实时数据的端到端时延上界,并通过网络仿真技术验证本方案应用于列车通信网络这一特定场合的可行性和有效性。     

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URI域名寻址的以太网列车通信网络研究

在ETB/ECN列车通信网络中,列车重联或解编时,其设备的列车级IP地址会随重联车ETB属性和重联方向的不同而改变,网络技术人员需要利用ETB初运行结果对列车级IP地址重新进行计算,这样不利于效率的提高。文章提出了基于URI域名的寻址方案,相比常用的IP寻址方案,URI地址可根据其所处列车位置、车辆位置和设备功能来确定,不随列车拓扑变化,源端设备通过静态的URI地址与域名服务器交互后就可得到目的设备列车级IP地址,完成ETB通信。URI寻址降低了网络系统设计过程中动态IP寻址的复杂度,解决了WTB/MVB网络无法对全列车进行单点维护的问题,提升了网络开发和维护效率。     

以太网互联列车通信网络寻址方案探讨

分析了列车以太网互联通信网络的寻址方案定义的必要性,结合UIC 556小册子提到的面向功能寻址的方法,从开放系统互联的不同层次上进行寻址方案讨论,给出了类似于互联网中的统一资源标志符方法(IPT-URI)进行列车以太互联网的逻辑功能寻址,对列车、基本运转编组单元、车辆等不同域上分配了相应的专用网段及IP地址方法,最后介绍了动态逻辑功能地址与IP地址之间的转换。     

动车组列车通信网络及其可靠性设计

简要介绍了动车组列车通信网络的拓扑结构及其组成,阐述了系统的冗余设计和技术诊断。     

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。     

以太网技术在列车通信网络中的应用探讨

基于现有列车通信网络(TCN)不能完全满足信息传输的情况,提出了工业以太网和CAN总线共存的方案,介绍了基于高性能数字信号处理器TMS320F206的工业Ethernet的硬件接口电路、CAN/Ethernet网关模型等。     

列车车辆级以太网拓扑可靠性分析研究

以太网广泛应用于列车网络控制系统,列车单元内车辆级网络结构多样,如何选择合理的拓扑成为了需要解决的重要工程实现问题.文中从列车以太网的拓扑结构特点出发,分析了线形拓扑、环形拓扑、双归属拓扑等8种车辆级拓扑结构,针对各类拓扑的特点进行了可靠性分级,计算了各类车辆级网络拓扑设计的通信可靠性.列车网络控制系统应结合不同的场景...     

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。     

基于分布交换式网络的牵引变电所通信系统可靠性研究

针对目前牵引变电自动化系统(TSAS)总线式通信网络存在的问题,提出一种分布交换式通信网络.应用故障树分析法建立通信网络的失效模型,计算失效参数和可靠度,得出分布交换式网络结构的可靠性高于总线式网络的结论.     

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。     

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ARCNET的轻轨列车通信网络

控制网络承担着高速列车安全稳定运行的重要责任,开发出拥有自主产权的控制网络成为一种迫切需求。文章介绍了一种理想的列车控制网络——ARCNET网络,分析了ARCNET网络协议的数据传输机制,组帧方式,重点阐述了单节点的硬件构建和软件设计,并根据重庆轻轨列车的结构进行了组网设计,通过捕捉总线上的各种类型的帧解读了数据传输的全过程,同时也说明了网络功能验证成功。该系统日前已在重庆轻轨列车上开始试用。     

基于ARCnet列车网络控制系统的安全性和可靠性分析

介绍基于ARCnet列车控制网络的基本构成,并对该系统的安全性和可靠性进行分析,针对传统的ARCnet网络令牌传递方式的缺陷,提出改进方案.     

列车通信网络简介

列车通信网络的性能直接影响列车的整体性能,它由连接一辆车上各种设备的多功能车辆总线和连接列车中各车辆总线的列车总线组成。分别介绍了它们的技术特点和结构,以及在轨道车辆上的应用情况。     

IEC列车通信网络

国际电工委员会（ＩＥＣ）和国际铁路联盟（ＵＩＣ）为铁路车辆之间和车辆内互相联接的可编程设备制定了一项标准——《列车通信网络》（ＴＣＮ），其目的是有利于铁路运用部门、装配厂和设备供应商实现世界范围的车辆间的相互操作和插入式设备的联接。文章介绍了ＴＣＮ的体系结构，包括绞线式列车总线（ＷＴＢ）和多功能车辆总线（ＭＶＢ）的功能、技术参数、公共协议及网络管理，并对ＴＣＮ原型的开发、试验验证情况和标准草案工作进程作了简要的说明。     

基于全以太网的列车网络控制系统在美国地铁列车上的应用

从列车网络控制系统的拓扑结构、通信协议架构、冗余措施及功能描述等几个方面对基于全以太网的列车网络控制系统在美国地铁列车上的应用进行了详细分析与试验验证。在装车调试之前进行系统集成测试可尽早地发现列车网络控制系统或子系统在硬件和软件方面存在的各种问题,大大节省装车调试所需要的人力和时间。