列车网络控制系统时延特性研究

针对列车网络控制系统在列车运行中产生的时延问题,通过搭建列车网络控制系统时延测试模拟平台,研究列车通信过程中控制系统的时延特性。根据时延特性分析出TCN网络各子系统的时延影响因素。重点研究任务周期与源端口特征周期对网络控制系统时延的影响。利用TCN网络分析仪测出系统时延,结合所得数据归纳出系统时延的变化规律。通过分析任务周期与特征周期的匹配关系对系统时延的影响,获得减少时延抖动的方法,达到减小网络控制系统时延的目的。     

基于分布式OID的列车编组标识符生成算法

传统基于时间的列车编组通用唯一标识符（CstUUID）生成算法无法满足IEC 61375 2-5协议对列车灵活编组的要求。基于时间的算法中采用时间戳和设备MAC，并没有使用安全算法，算法安全性不高。针对上述问题，提出了一种基于分布式OID的列车通用唯一标识符生成算法。使用分布式OID构成基础标识符保证算法的唯一性。使用编组标号构成命名空间保证算法的有序性。使用MD5[4]加密算法保证算法的安全性。可以满足协议对于列车编组的要求，并且在算法空间复杂度和安全性方面具有优越性。     

牵引变流器的EMC建模与仿真

针对牵引变流器尺寸较大且内部结构复杂的特点,简化了变流器模型,并依据各模块不同的电磁骚扰强度和频率设计出适当辐射源模型,选用SOLIDWORKS软件作为三维建模工具,采用HFSS软件对牵引变流器进行仿真,参考实测的电流电压数据,添加激励源模拟出其内部及其对外辐射的电场与磁场分布情况,仿真结果基本符合实测情况,该仿真为预测牵引变流器电磁场分布提供了参考信息,也为设计牵引变流器的电路拓扑及屏蔽外壳提供了一定依据.     

基于UIC556标准的动车组消息数据通信技术的实现

详细介绍了采用UIC556通信协议实现动车组之间消息数据的传输过程,指出在列车网络上发送的E报文(消息数据报文)的主要机制及过程,并在半实物仿真平台上进行模拟实现。     

一种基于MVB网络通信的中央控制设备设计方案及其实现

介绍中央控制设备CCU的功能和软、硬件设计方案和实现原理,该设备基于MVB网络通信,是TCN网络控制系统中的关键设备之一,集MVB网络通信功能、MVB总线管理功能、网络配置和监视功能、图形化编程功能于一体,支持用户网络通信配置、控制软件和诊断软件的开发。用户可利用网络配置监视软件NCMS对CCU的网络通信进行参数配置,并对连在MVB网络上的各类MVB设备状态进行远程监视。同时,用户可以利用符合IEC61131标准的OpenPCS图形化编程软件方便、可靠地开发列车级或者车辆级的各种控制和故障诊断程序。另外该设备还具有热备冗余功能,增强了设备运行的可靠性。该设备已应用于上海低速磁悬浮列车和西南交通大学磁浮中心等工程项目中,运行稳定,性能良好。     

TCN通信技术的自主研发

介绍了我国列车通信网络技术的发展情况,详细阐述了TCN技术的系统结构和自主研发的TCN网络通信系统实现原理,讨论了UIC556协议的构成和实现的基本思路。展望了TCN网络核心技术研发和列车网络通信技术的发展方向。     

TCN网络管理监视配置软件设计

详细阐述了TCN网络管理监视配置软件的实现功能和技术架构设计,该软件支持站服务、MVB链路服务、WTB链路服务、变量服务、信使服务、域服务和时钟服务,由网络管理监视和网络管理配置两大部分构成.软件功能符合IEC61375标准的规定,可为标准TCN网关设备和车辆控制单元提供配置数据库和实时在线网络监视.软件界面友好,采用可视化面向对象程序设计,方便了车辆设备的调试与测试.     

TCN列车网络管理的研究与实现

为了简化TCN设备的配置组态过程,同时为监测机车状态、分析故障等提供依据,开发了列车网络管理软件,实现了TCN标准规定的各种网络管理服务.主要阐述了TCN列车网络管理的实现机理,以及网络管理软件的设计方法和实现过程.利用该软件,用户可以通过操作上位机工具软件NCMS,实现对TCN网络上的各种二类以上设备的配置组态,并获取远程设备的状态和监视信息,以帮助TCN网络的测试、调试、运行及维护.     

高速动车组消息数据通信技术研究与实现

鉴于消息数据传递在高速动车组通信网络中的重要作用,依据UIC 556协议规范,详细分析采用UIC 556通信协议实现动车组之间消息数据的传输过程,研究在列车网络上发送的E报文(消息数据报文)的主要机制及过程,并以此为基础,在仿真平台上利用CSS软件和Unicap软件进行半实物仿真模拟,仿真结果表明可实现消息数据的传输。     

地铁车辆逆变系统共模传导干扰全电路模型分析

为了预测地铁车辆逆变系统中开关器件高速动作产生的共模传导干扰,以额定功率190 kW逆变器构成的地铁车辆逆变系统作为研究对象,首先对其干扰源和干扰路径进行分析,通过Ansys Q3D软件及阻抗分析仪提取地铁车辆逆变系统共模传导干扰路径各组成部件的高频参数;其次搭建地铁车辆逆变系统共模传导干扰全电路模型,通过Ansys Simplorer软件对地铁车辆逆变系统共模传导干扰全电路模型进行仿真分析;最后将仿真预测结果与现场测试结果进行比对,在150 kHz～3 MHz频率范围内仿真预测结果与现场测试结果基本吻合,在3～30 MHz频率范围内由于并网试验、台架布线、测试传感器转移阻抗等因素的影响,仿真预测结果与现场测试结果出现大约8 dB的误差,由此证明所设计的全电路模型建模及分析的正确性。