列车通信网线路冗余研究

列车通信网络(TCN)是现代列车控制、状态检测、故障诊断以及旅客服务等信息传输的高性能局域网;在介绍列车通信网结构的基础上,对多功能车辆总线和绞线式列车总线的线路冗余技术分别进行了研究,仔细分析了MVB冗余控制模块的输入输出信号,对其进行了子模块化设计,并通过给出线路受扰信号的时序图,详细讨论了WTB的线路切换;最后得出列车通信网的线路冗余技术保证了TCN系统的高可靠性。     

TCN列车网络技术现状与发展

列车通信网络技术已成为现代列车的核心技术之一。动车组及城市轨道车辆无不采用列车通信网络技术来实现车载设备的互联与控制,以确保运行的安全与可靠。列车通信网络的技术形式有若干种,其中基于国际标准IEC61375的TCN技术是专门为列车车载设备通信而量身定制的一种总线技术,也是目前列车控制网络中广泛采用的一种技术形式。本文介绍了TCN列车网络技术的发展历程以及目前研究、应用的情况,并针对现状分析了TCN列车网络技术的发展趋势。     

列车通信网数据差错控制

列车通信网(TCN)是在开式列车上使用实时协议的数据通信局域网,它由多功能车辆总线MVB和绞线式列车总线WTB构成。它的数据差错控制能力是保证系统安全性的重要因素,由于TCN本身的特点,决定了它不能采用传统局域网的差错控制方式。论文介绍了TCN中的差错控制方法,并将其与以太网中所采用的差错控制方法进行了比较。详细讨论了TCN中使用“半比特检错”方式的优点并分析了TCN各类差错出现的概率。     

列车通信网络协议栈的实时性研究

针对传统列车网络控制系统无法满足高速列车实时运行控制的不足,基于列车通信网络(TCN)建立了一种综合多功能车辆总线(MVB)、绞线式列车总线(WTB)和实时协议(RTP)在内的完备的设备协议栈模型。依据硬实时系统指标,结合列车的实际应用,设计出相应的协议模块,并构建了精确的验证平台。仿真实验验证了实时指标和列车初运行自动配置、介质分配、小数据交换等实时特征,建立的协议栈模型实时性强,能够提供高速列车运行控制下的安全性保证。     

现场总线在列车通信网络中的应用

介绍了TCN标准所定义的WTB和MVB、LonWorks、CAN总线这几种常用的现场总线在列车通信网络中的应用，并对这几种现场总线进行了分析和比较，最后提出了一种基于CAN总线和以太网的网络结构。     

现场总线与列车通信网络

本文从应用的角度出发，将TCN标准所定义的WTB和MVB与一些常用的现场总线在技术性能上进行了分析和比较。为列车通信网络的应用选择提供参考。     

基于Nios Ⅱ的WTB网络节点机的设计与配置

绞线式列车总线(WTB)是TCN制订的用于列车级车载数据通信的总线标准;根据WTB标准和实际的功能需求设计出系统框架方案,该方案采用FPGA作为核心器件,将Altera的Niso Ⅱ软核处理器与WTB控制逻辑集成在单片FPGA内,并利用CPLD配置控制器从Flash存储器中读取配置文件对基于Nios Ⅱ的嵌入式可编程逻辑器件FPGA进行系统配置和配置文件升级的新方案;大幅度地减小了产品的体积和重量,降低了硬件开发成本.     

Linux与DOS环境下的MVB网络通信研究

介绍了列车通信网络(TCN)和多功能车辆总线(MVB),着重分析介绍了MVB网卡的硬件接口及软件接口,并将DOS系统下的MVB通信成功地移植到了Linux系统环境下,在实验室条件下,实现了Linux与DOS环境下的MVB网络互连,为开展不同环境下的MVB通信可行性试验提供了依据。     

MVB网络接口单元的应用研究

介绍了列车通信网和多功能车厢总线（MVB），着重分析介绍了国外先进的MVB网卡，在此基础上，在实验室条件下进行TCN标准下的车厢通信应用研究。     

MVB总线故障注入方法研究与实现

为满足列车通信网络(TCN)中多功能车辆总线(MVB)设备的测试验证要求,基于一般总线测试方法,结合MVB总线协议特点,提出一种基于故障注入技术的测试方法。通过对板卡寄存器的定义与配置,开发了基于VS平台的MVB故障注入设备驱动程序,从电气层、物理层、协议层三方面,详细给出了MVB总线故障注入方法和部分驱动程序。通过Wireshark抓取报文的方式,验证了故障注入的准确性,证明了此方法的可行性和正确性。     

列车网络监控系统可靠性分析与设计

在分析传统列车网络监控技术的基础上,设计了基于TCN(WTB/MVB)总线的新型列车网络监控系统的可靠性.该系统采用网络通信的两模冗余模式和监控处理核心的三模冗余方法来提高系统的可靠性,并使用全共享存储器为冗余计算机间的同步传输和实时表决创造了条件.针对监控系统软件的高实时性、复杂多任务、高可靠性等特点,设计了一种对所有不同性质的任务都能够得到真正实时、可靠执行的两级调度策略.实验结果表明该方法可以有效的提高列车网络监控系统的可靠性.     

LonWorks现场总线技术在列车监控系统中的应用

随着LonWorks现场总线网络标准被确定为我国列车通信网络标准之一,现场总线技术在列车通信网络技术开发中得到越来越多的应用。本文在简单介绍现场总线技术的基础上,主要对现场总线技术在列车网络监控系统中的应用现状及应用方式进行了分析。     

MVB网络输入输出单元设计

多功能车辆总线MVB是TCN列车通信网络技术中用于车辆级设备分布式控制的实时、高可靠、高安全的通信技术。为实现车载设备便捷地连入MVB网络,给出一种基于MVB总线的智能输入输出单元设计方法。采用嵌入式及模块化设计,微控制器与MVB网卡以及输入输出板卡之间通过标准的PC104接口连接。所设计的单元具有通用性,仅需要通过I/O接口与设备连接即可接入既有的列车通信网络实现MVB通信,通过联网测试实验,表明具有较高的可靠性和较强的灵活性。     

LonWorks现场总线技术在列车监控系统中的应用

随着LonWorks现场总线网络标准被确定为我国列车通信网络标准之一，现场总线技术在列车通信网络技术开发中得到越来越多的应用。本文在简单介绍现场总线技术的基础上，主要对现场总线技术在列车网络监控系统中的应用现状及应用方式进行了分析。     

基于TCN网络的列车门控系统设计

简单介绍了TCN网络控制技术,对TCN网络产品测试平台的组成、软件及硬件分别作了介绍.阐述了列车门控制系统,并应用实验平台的下位机软件Multiprog对列车门控系统中的部分控制进行模拟.实现TCN网络产品测试平台各个模块间的通信及逻辑运算.     

基于MVB的CRH3型动车组牵引模拟控制单元

CRH3型动车组是我国高速铁路运营的主要车型,对其牵引性能的研究有着巨大的意义。目前构建的牵引模拟系统,往往脱离了高速列车的通信网络,导致其实时性和扩展性差。介绍了一种在Linux平台上使用QT编制的基于高速列车通信网络的TCN的牵引模拟控制单元,采用列车实时网络通信协议RTP,通过多功能车辆总线MVB与司机台相连接,实时接收传送其控制命令并监测模拟系统信号,提供实物和软件两种类型的牵引模拟系统的双接口,能够很好地还原列车网络环境,模拟实际列车牵引情形。     

轨道交通以太网总线TRDP通信实现研究

随着以太网技术逐渐走向成熟,列车上的实时以太网的应用需求日渐增加,尤其是近几年发展迅速的高速列车组。其对以太网通信以及实时性要求越来越高。随着国际电工委员会将以太网列车骨干列入了IEC-61375新的标准中后,针对列车上主要通信方式的研究也慢慢高潮化。其主要研究在列车控制单元VCU(Vehicle Control Unit)、显示屏终端设备等一系列设备中进行TCN(列车通信网络Train Communication NetWork)方向的研究探索。使用以太网列车骨干网节点ETBN(Ethernet Train Backbone Node)作为网关,进行相应的DNS(TRDP-MD)以及列车间发送实时数据-过程数据(TRDP-PD)。     

列车通信网的编址与寻址方法的研究

符合列车通信网国际标准的列车已在欧美得到了广泛的应用,为了对TCN的体系结构有更进一步的了解。对列车通信网的编址和寻址方式的研究是很有必要的。在介绍列车通信网结构、功能及特点的基础上,对基于多功能车辆总线和绞线式列车总线的列车通信网的编址和寻址方式进行了研究,并通过将其与几种流行的现场总线的编址和寻址方式的对比。研究了它们之间的差异与共同点,最后得出这种高效的列车通信网的编址和寻址方式为数据传输的实时性提供了保证的结论.     

列车通信网安全性研究

列车通信网(Train Communication Network)是一个集车内部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准(IEC-61375-1),它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(MVB).为保证列车在高速运行中的安全性,列车通信网采用了数据差错控制和监视数据帧.本文着重分析了高速列车中的各种安全性措施.     

以太网列车

最近BOMBARDIER(庞巴迪公司)在德国和荷兰的区域性列车上配备了车载以太网系统。这是世界上首例将以太网协议用于列车控制数据管理。到目前为止,本协议还很少被用于娱乐系统。与传统的TCN(列车通信网络)相比,以太网设备将降低成本并提高功能性。在本次创新中,庞巴