一种基于车载双天线的GSM-R冗余网络无缝切换方案

随着铁路现代化的发展,列车运行速度逐渐增加,由此导致列车在穿越GSM-R网络小区的过程中需要频繁地执行越区切换操作。由于GSM-R网络先断后连的硬切换方式必然造成切换过程中存在通信中断等问题,对行车造成一定的安全隐患。传统的切换优化方法仅针对单层网络中移动台越区切换过程进行改进,忽视了GSM-R系统现有的冗余网络配置特点。本文提出一种将GSM-R双层冗余网络中的不同基站组成一个为列车服务的虚拟小区,并采用车载双天线与虚拟小区进行协作通信的方案,以充分利用冗余网络配置特点,从而实现列车穿越小区过程中完成无缝切换操作。仿真结果表明:所提出的方案使切换中断率明显降低,为列车的安全运行提供了可靠保证。     

逻辑双环型ARCNET列车通信网络建模与仿真

基于网络仿真平台OPNET,构建了物理总线型逻辑环型列车通信网,包括网络模型、节点模型和进程模型.利用该模型,对ARCNET列车通信网络进行仿真和优化设计.通过仿真得出保证系统正常运行的双网冗余优势和网络时延以及影响端到端延时的主要因素.     

梯形高可靠列车通信网络冗余结构分析

文章构建了一种高可靠的列车通信网络梯形冗余结构的组网方案,分析了该网络的故障保护及冗余切换机制。针对梯形网络这种复杂列车通信网络,提出了一种基于K-端连通性检测简化的动态故障树分析方法,并利用二元决策图简化了故障树计算过程。文章提出的算法综合考虑了通信网络中系统结构、组件的动态修复情况以及拓扑结构对于网络可靠性的影响,简化了故障树模型建模和计算过程。文章采用提出的算法对梯形冗余网络可靠性结合具体算例进行了演算分析。计算表明该梯形冗余网络在相同情景下平均故障间隔时间比采用PRP延长1 513.32 h,比采用HSR延长5 034.61 h,可靠性明显提高。文章构建的组网方案以及提出的可靠性建模方法可为高可靠列车通信网络的网络结构设计与可靠性分析提供新思路。     

列车通信网络并行冗余方法与协议的研究

列车通信网络的可靠性是保证列车安全稳定运行的前提,根据列车通信网络的需求,构建一种并行传输的网络架构,通过改进的并行冗余协议PRP提高基于以太网的列车通信网络的可靠性。对PRP协议的冗余机制进行研究,针对PRP协议存在的问题,结合列车通信并行网络的需求,改进并行冗余协议的数据发送机制以及冗余算法。根据重要性对传输的数据进行分类并采取不同的传输策略:重要数据采用并行传输方式,能够使其故障恢复时间减小为零,保证了网络的可靠性;非重要数据采用交替传输方式,以缓解传输时的网络带宽压力。网络仿真结果验证了采用并行冗余协议的列车通信网络的可靠性。     

新型ICE3和ICE T电动车组的控制技术(一)

由于列车可能编组的多样性、互连性要求以及功能性、可靠性、维修友好性和运营安全性要求的提高,对德国铁路公司(DB AG)新型ICE3和ICE T电动车组的控制、通信、操作系统及监视和诊断系统提出了更高的要求.文章先介绍了列车可能的编组,然后介绍了这种高新技术列车的控制技术结构、控制级及智能子系统多达140个数字控制的冗余网络以及如何在硬件软件上来实现这种最现代化的控制策略.新型电动车组的控制技术用于全球最复杂的通信,它符合列车通信网络(TCN)标准,并经受了日常按运行图运行的考验.     

基于MVB和TRDP的列车主控双网冗余设计与实现

针对目前列车通信网中,一般以WTB、MVB作为主要通信方式的现状,以某动力集中型电动车组的研发设计作为依托,研究基于MVB和以太网的主控制单元列车总线控制方式,在机车应用中增加控制单元双总线冗余切换功能,增强了列车网络通信可靠性。运用考核表明,采用该方案的通信网络运行状态良好,具备较高的可靠性和实时性,完全满足列车数据传输的要求。     

以太网在地铁列车上的发展与应用

国内地铁列车网络主要采用的MVB总线型架构,该架构由于其传输速率低等局限性,已无法满足列车网络的发展需求。以太网以其通信速率高、灵活性强等特点在各领域得到迅猛发展。文章通过阐述以太网在国内地铁列车上的应用,并结合实际工程案例介绍以太网与MVB双网冗余方案、以太网为主的以太网和MVB双冗余方案、纯以太网控车方案,指出各方案目前存在的不足,为今后地铁列车的TCMS设计及技术管理提供参考与借鉴。     

高速列车总线式与交换式网络控制系统重联设计

当前我国高速动车组网络控制系统主要有总线式和交换式2种通信方式,但某些特殊情况下,同速度等级2种通信模式的车型需要实现互联互通.由于2种网络控制系统技术特性和工作原理不同,实现互联互通存在困难,为此提出了一种高速列车总线式与交换式网络控制系统重联方案,包括列车网络拓扑方案、自适应重联策略、初运行过程实现和互联互通控制等...     

基于通信的列车控制系统越区切换算法研究

无线局域网是城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)系统车地通信的主要方式之一.在考虑轨旁接入点冗余的基础上,提出一种频率组合切换算法,将检测到的频率数目作为列车越区切换的判断依据,利用邻居图使切换时延满足列车服务质量的要求.与传统切换算法相比,该算法实现简单、切换时延小,能够确保车地通信网络可靠快速切换.     

重载列车智能化操控系统车地实时通信方案研究与实现

为提高重载列车调度和运行的自动化水平,提高线路运输能力,基于朔黄线神华机车进行重载列车智能化操控系统和地面调度优化系统的车地实时通信方案研究,包括车地通信的接口安全性、车地通信机制和内容以及重载列车智能化操控系统对地面调度信息的处理,通过LTE-R 4G网络实现车地数据的实时安全交互,实现朔黄线车地设备报文实时自动交互功能,进一步提高朔黄线重载列车运行的准时性和节能性。     

基于以太网双向环路的动车组列车人机界面多重冗余设计

HMI(人机界面)是列车网络控制系统的显示终端,是司机和维护人员监控列车运行状态的重要平台,可实现列车运行状态监视、故障诊断和警报、数据配置和车辆控制等功能,是保证列车运行安全的关键部件。因此,动车组列车HMI多重冗余设计显得尤为重要。介绍了基于以太网双向环路通信的列车HMI多重冗余功能的设计和实现方法,包括硬件设备、车辆拓扑结构及HMI软件控制策略等冗余设计。全方面的冗余设计能有效保证列车运行安全,降低列车维修维护成本,提高列车运行的可靠性。     

基于双网冗余的CR200J型动力集中动车组人机交互界面设计

针对CR200J型动力集中动车组微机网络控制系统的通信要求,提出了基于MVB和以太网双网冗余的人机交互界面的设计,并详述了具体解决方案。从软件、硬件以及双网通信的技术指标入手,通过介绍人机交互界面的功能结构图,重点说明了基于双网冗余的关键界面设计,以及在双网情况下全网子设备的数据显示和处理机制。经过试验验证表明,运用本设计方案的显示屏运行稳定、界面友好、功能完善,满足设计要求,提高了机车运行的可靠性、安全性。     

城市轨道交通信号系统冗余技术分析

冗余技术是提高计算机系统安全可靠性的有效手段。介绍了城市轨道交通信号系统软件冗余与硬件冗余的原理,对采用的冗余技术进行了对比分析。分析了现代城市轨道交通信号系统中的冗余技术方案。以URBALISTM系统为例,从设备冗余与通信冗余两方面分析,指出冗余技术的合理设计对提高城市轨道交通信号系统的安全可靠性会产生重要影响。     

综合监控系统人机界面的探讨与展望

根据城市轨道交通综合监控系统人机界面的设计原则,分析人机界面的特性、通用功能及工艺性;从降低运营管理难度、提高运营管理效率的角度出发,论述人机界面的开发重点。通过分析目前国内已开通线路的人机界面运营情况,探讨部分需求的优化,同时对人机界面的后续发展提出看法,为国内其他在建综合监控系统的人机界面开发提供参考和借鉴。     

新型高可靠性列车运行监控装置

新型列车运行监控装置以控制器为中枢,在网络结构上分为控制层和通信层,通过网络分层保证控制功能的完整性;根据对冗余方式可靠性分析和比较,提出模块级冗余、硬件冗余切换电路和智能化模块式的输入输出模块设计方案;采用大容量CF卡作为地面基础数据转储的载体,运用MD5码校验技术和数据冗余存储技术,实现了一次性自动完成车载主机和显示器中地面基础数据的更新,提高了列车运行监控装置更新地面基础数据的安全性和易用性。地面测试和装车运行试验表明,该装置已基本满足现行列车运行需求,能保证控制列车运行安全。     

DJ型高速交流传动电力机车微机控制与通信系统冗余的实现

介绍了DJ型高速交流传动电力机车微机控制与通信系统冗余方式、原理及其特点，阐述了冗余控制在现代机车控制与通信方面的重要性及必要性。     

基于图形化编程语言的列车人机界面设计

详细介绍一种适用于城市地铁车辆人机界面的设计方案.通过对比分析,选择功能强大的x86架构硬件平台、开源但稳定性好的Linux系统及图形化编程语言LabVIEW.组建并论述人杌界面的整体架构和各个界面的对应功能,实验结果验证了系统设计方案的正确性和优越性.     

基于工业以太网的地铁典型机电设备监控系统

基于Modbus TCP/IP工业以太网通信,利用GE Proficy HMI/SCADA-i FIX平台及GE Versa Max控制器,来开发和设计地铁典型机电设备的小型监控系统。进行了系统架构设计和系统功能设计,并详细阐述了系统监控实现方法。着重介绍了环境与设备监控系统及站台屏蔽门系统等。分别描述了该监控系统的分层分布式集散控制系统框架设计、用户安全策略、Modbus TCP/IP通信协议实施、子系统集成及联动机制。     

地铁列车人机接口界面标准化方案设计

通过分析北京地铁2条线路典型的地铁列车人机接口界面的差异,说明北京现有地铁列车人机接口界面具有通用性较差的缺点。为了解决这一问题,从人机接口的界面结构框架和界面布局两方面出发,提出了一种标准化的人机接口界面方案。