一种车载Profibus总线系统的实时性分析

介绍列控车载系统的实时Profibus总线系统,结合Subset-056/057标准,对该总线系统的数据处理流程进行详细描述,指出其与标准Profibus数据处理流程的差异。结合这种差异性,对列控车载系统Profibus多主站系统的实时性进行详细分析,定量给出关键参数TTR的选取方法,并通过实例进一步描述该选取方法。列控车载设备在实验室的长时间稳定运行证明该参数选取方法的正确性。     

ARCNET网络系统实时性能分析与研究

列车控制网络在列车控制系统中起着非常重要的作用,其实时性能直接影响到列车的安全可靠运行。对其实时性能进行分析评价可以优化设计列车控制网络的应用层,合理配置网络,优化网络性能,从而保证列车的安全可靠运行。本文介绍ARCNET列车控制网络的数据帧类型,数据通信机制和自动重构过程等,并对ARCNET网络通信延迟时间参数进行分析,建立ARCNET网络数据通信延迟时间模型、分析其网络实时性,并提出改进网络实时性的方法。最后在搭建的网络控制系统中,对实验测试结果和模型计算结果进行比较,验证模型的正确性。并利用分析结果以及建立的通信延迟时间数学模型,计算开发基于ARCNET轻轨列车网络控制系统的轮询周期,为系统应用层设计提供依据。     

基于Timed RAISE的高速列车RBC切换协议形式化建模及验证

在CTCS-3(Chinese Train Control System Level 3)级列控系统中,RBC(Radio Block Center)切换是影响列车安全高效运行的重要环节,现阶段对RBC切换协议进行验证分析所使用的形式化方法还存在状态爆炸或描述性质单一等问题。基于Timed RAISE的形式化方法,结合域的模型,在对RBC切换流程分析的基础上,构建状态转移图,得到切换协议的形式化模型,使用等价和推断的推理规则对模型的正确性和实时性进行推理验证,得到的结果表明,RBC切换协议满足规范标准对正确性与实时性的要求,将验证结果与其他文献的结论进行比较分析,说明该方法具有通用性,对于推广其在列控系统场景验证中的应用有一定的实际意义。     

基于概率模型的高速铁路地震预警实时性与准确性分析

采用地震预警时延评价高速铁路地震预警的实时性,根据地震预警时延的特征,建立地震预警时延的偏置伽马分布模型,并给出偏置伽马分布的性质及其参数的极大似然估计算法。采用震源定位偏差评价地震预警的准确性,以震中距偏差服从伽马分布和方位角偏差服从均匀分布的二维随机变量,建立震源定位偏差的二维分布模型。以300条地震记录数据作为输入,对某高速铁路地震预警系统进行现场试验,验证所建立模型的正确性,并对高速铁路地震预警的实时性和准确性进行评价。结果表明:偏置伽马分布模型能够精确描述地震预警时延,伽马分布可有效描述震中距偏差;随着地震监测台站数量的增加,地震预警的实时性下降但准确性明显提高;地震监测台站数量取3和在70%概率情况下,地震预警可实现全系统时延小于7s、震中距偏差小于20km,能够满足高速铁路地震预警对实时性和准确性的要求。     

联锁软件的Petri网模型化

铁路信号计算机联锁系统是一个安全－关键系统，运用Petri网模型化了该系统中的软件部分，包括上位机，联锁机和采集／驱动部分，该模型将有助于检测系统定义的一致性，完整性和精确性，有助于提高系统的安全性和实时性能。     

μC/OS-II中的中断机制分析与改进

详细的分析了μC/OS-II的中断机制,并提出将中断堆栈从任务堆栈分离出来,同时提出对通用寄存器进行有选择保存的改进方案.它大大减少了中断服务的内存需求、缩短了中断响应时间,提高了系统实时性.     

便携式车用发动机转速测量系统

在车用发动机的道路试验中，要对反映其性能的各种参数进行实时测量和记录，尤其是发动机的转速，并且对测量系统的要求是便携、使用方便、精度高、实时性强．笔记本电脑除了携带方便、自备电源等优点外，还提供了更加丰富的硬件接口和软件资源，只需直接插接笔记本电脑的标准插口，即可将信号输入，并且可无需其它电源为传感器及外围电路供电，所以还特别适于野外和车辆道路试验使用．     

ZFFT算法在铁路移频信号分析中的应用及其DSP实现

UM71系列(包括ZPW-2000A)无绝缘轨道电路已成为我国铁路的主流制式,其调制方式均为FSK(移频键控),频率选择基本一致.轨道电路接收器、机车信号和智能检测仪表的分析软件中已广泛采用数字滤波和FFT算法,本文提出的ZFFT算法可在满足实时性要求的情况下提高频谱分辨率.     

TTCAN总线应用于船舶机舱自动化系统的实时性建模仿真及优化

为准确评估和优化TTCAN总线应用于船舶机舱自动化系统实时性,应用OPNET网络仿真软件在协议层上建立了TTCAN完整通信网络及主从节点通信过程模型,对通信过程中的周期性和非周期消息的平均时延进行了仿真计算和分析。针对仿真结果所揭示的非周期性消息平均时延较大的问题,给出了应用优先级晋升调度算法构成PPS-TTCAN总线网络的方法;建模和仿真实验表明:该模型的应用可明显提高非周期性消息的实时性,并由此改善TTCAN通信网络的可预测性和实时性。     

光流法在地铁车辆测速中的应用研究

地铁车辆速度是列控系统的一项重要参数，传统的地铁车辆测速方法存在一定的缺陷。文章利用图像处理中的光流法研究地铁车辆测速新方法，提出了满足地铁车辆测速实时性和精度要求的快速光流计算方法。引入图像金字塔，通过由粗到精、逐层细化的步骤求解大位移运动光流，解决了LK光流法无法计算大位移运动的缺陷；提出了将GPU用于光流计算，实现图像特征点检测计算并行化，显著提升光流计算速度；设计了线路仿真软件进行测速仿真试验。结果表明，基于图像金字塔的光流改进算法提高了大位移情况下光流估计精度，基于GPU的光流并行计算有效提高了光流计算速度，满足地铁车辆测速系统的实时性要求。通过搭建支撑平台，并进行实际线路试验，进一步验证了光流测速方法的可行性。