智轨电车列车网络控制系统设计与应用

列车网络控制管理系统是轨道交通车辆的智能控制和安全保障的核心部件。文章基于智轨电车的数据传输及控制需求,开发出符合列车实时以太网相关标准的智轨电车专用列车网络控制管理系统。文中概述了该系统的组成,介绍了针对智轨电车这一跨界创新交通工具所做的特性开发,包括双环网拓扑结构及实时以太网控制等,并对智轨电车网络控制系统的技术发展趋势进行了展望。     

列车网络通用智能检测与控制节点单元研究

针对目前列车网络检测与控制节点封闭、专用这一现状，在分析列车网络检测与控制节点功能及性能需求的基础上，采用国际标准及运用模块化方法研究了节点硬件设计，采用应用业务分析与适配及软件闭环反馈检测与控制方法进行了节点的软件设计，从而实现了列车网络节点检测与控制的通用性、智能化和单元化。此研究成果不仅可以节约列车网络的开发成本，而且极大地减少列车网络的开发时间及开发难度。实验结果验证了所研究成果的正确性。     

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性。为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统。加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化。设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态。从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能。实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6Mbps和0.8Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。     

基于以太网的列车ETB控制服务研究

针对列车通信网络的控制服务,提出了基于ECSP接口的网络控制服务.在简单分析了绞接式列车总线和多功能车辆总线构成的列车通信网络的基础上,提出了基于列车TCMS系统的列车网络通信系统,深入研究了基于骨干网(Train Backbone Network,ETB)的列车控制服务接口(ETB Control Service i...     

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。     

基于上海地铁1号线的ATS仿真系统列车追踪算法的研究

介绍了以上海地铁1号线为原型的ATS仿真系统,围绕固定闭塞模型进行展开,以追踪运行的两列列车为对象,分别对它们的追踪过程、运行效果及间隔距离进行了具体的研究与计算。同时引入了联锁系统,详细说明了进路搜索算法和联锁表的设计步骤,很好地体现了联锁系统对列车追踪的安全性与可靠性的重要保障作用。     

ARCNET列车控制网络令牌传递算法的改进

对基于ARCNET网络协议的列车控制网络的特点进行了分析。针对ARCNET协议在列车控制网络中的不足,即节点的退出会引起较长的网络重构时延,提出了一种新的令牌传递的机制,即双地址令牌传递(Double Address Token Passing,DATP)。节点使用两个下一跳节点代替原来的一个下一跳节点,从而避免了节点退出网络时带来的后继节点难以快速查找的缺点。分析及仿真结果表明,该机制在保持原有网络优点的同时,提高了网络令牌传递效率,增加了系统吞吐量,从而改进了列车控制网络的性能。     

以太控制网络技术与系统

本文讨论了工业控制系统的网络化、开放性发展方向,阐述以太控制网络技术与工业控制系统,探讨发展我国具有自主知识产权的控制网络技术与产业的策略.     

列车网络控制系统中MPU的安全设计

随着轨道交通行业对电子控制产品的功能安全要求愈加重视,针对列车网络控制系统TCMS中主处理单元MPU的安全设计也愈加重要。从MPU的电源板、主控板、网络板的硬件原理与软件功能进行了MPU的架构设计说明;依据EN50128标准对MPU的软件系统各阶段设计和测试进行规范,依据EN50129标准对MPU的硬件安全回路失效率进行约束;最后进行MPU的安全回路设计、TCMS中的MPU冗余安全回路设计。从而确保MPU的安全可靠运行,保障TCMS行车安全与稳定。     

基于主动网络的列车移动网络研究

本文根据我国列车移动网络的特点和发展趋势,提出了一种基于主动网络的列车网络接入管理方案,根据列车固定线路上的接入子网信息,同时依据实时速度和所需带宽要求,在支持主动网络结构的移动路由器上选择最佳接入网络,满足列车无线接入需求,减少切换次数。通过仿真实验表明,此方案具有较好的优化效果。     

用于地铁列车的智能行车控制方法

在详细介绍地铁列车运行过程中各种影响因素的基础上,研究地铁列车的运行规律,建立地铁列车的力学模型;将基于事件的控制技术应用到地铁列车的站间运行控制中,通过引入运动参考变量,求出在以站间最小运行时间为目标的单列列车控制中,列车运行速度、加速度关于列车走行距离的表达式,根据列车走行距离实时调整规划列车的运行。仿真结果表明,运用基于事件的控制技术来对列车站间运行进行控制,相对其他方法,无论在列车实际运行时间上,还是乘客乘坐的舒适性上都有很大程度的改进。     

互连网分支网络监测及控制系统设计与实现

本文给出一种通用计算机网络监测与控制系统的设计与实现方法，采用屏幕信息捕捉和屏幕信息传送的思想，摆脱了通信程序与监控程序的相互影响，实现了ＯＳ与ＳＩＮＤＯＷＳ的数据交换；采用ＮＥＴＢＩＯＳ协议及键盘缓冲区技术实现了网络通信与远程控制。     

列车网络控制系统研究

随着世界各国经济的发展,城市规模和人口规模的扩大,城市交通变得更加拥堵,许多发达国家在多年前就着手研究如何使用轨道交通解决城市的拥堵问题,地铁已成为当今城市交通的重要组成部分,地铁列车在运营过程中如何保证其运行状态能够实时受到监控,靠的就是列车网络系统;文章介绍了海外某项目的 网络系统结构、硬件配置;阐述了列车级控制、牵引系统、车窗系统、辅助系统、制动系统、空调系统、烟火系统等子系统的关键控制功能,并对系统的故障诊断功能、PTU功能进行了介绍;本项目网络系统的设计符合预期,系统硬件的性能完全满足功能需求,系统软件的可靠性、稳定性达到了列车运行要求.     

地铁列车制动力再分配优化控制研究

针对现有地铁列车在电-空制动力分配控制策略中没有充分考虑各轴应施加制动力存在差异的问题,对制动力再分配优化控制算法进行了研究。在对电制动优先的电-空制动力协调分配算法进行分析的基础上,以北京某地铁列车中2动1拖基本制动单元为研究对象,基于轴重转移原则,提出了根据各轮对所承受压力的大小按比例再分配空气制动力的优化控制算法,并通过Matlab/Simulink软件对地铁列车处于不同制动工况下制动力的再分配情况进行了仿真和分析。仿真结果表明,基于轴重转移的各轴空气制动力再分配优化控制策略有助于改善列车防滑性能、提高列车平稳制动的效果,达到了预期目标。     

从上海7号线看地铁安防系统设计

目前,我国正处于轨道交通建设的高峰期。上海市为适应城市发展的需要,改善交统拥挤现状,同时在建和拟建多条地铁线路,至2010年上海世博会开幕前,将建成460多公里的基本网络体系。地铁作为城市客流交通运输的大动脉,具有大运能、低能耗、高环保及可持续发展的优势和特点,得到各国政府的支持,大规模的地铁建设也掀起了一股地铁安防的热潮。     

从上海7号线看地铁安防系统设计

目前，我国正处于轨道交通建设的高峰期。上海市为适应城市发展的需要，改善交统拥挤现状，同时在建和拟建多条地铁线路，至2010年上海世博会开幕前，将建成460多公里的基本网络体系。地铁作为城市客流交通运输的大动脉，具有大运能、低能耗、高环保及可持续发展的优势和特点，得到各国政府的支持，大规模的地铁建设也掀起了一股地铁安防的热潮。     

基于WorldFIP的列车网络控制系统研究

简单介绍了WorldFIP现场总线在列车网络中的应用,阐述了WorldFIP网络的结构及其网络中所包含的子设备,最后简单描述了其它应用比较广泛的列车技术。     

基于TCN的高速列车网络门控子系统设计

目前普通列车门控子系统功能简单,无法满足CRH3(China Railway High-speed3)型高速列车门控子系统状态多、逻辑复杂、安全性要求高等复杂的需求。从我国高速列车的应用现状出发,建立了基于高速列车网络控制系统TCN(Train Communication Network)的半实物仿真平台框架。同时,通过分析门控子系统各种门控状态关系,各控制单元之间的通信及逻辑运算需求以及车门安全操作、状态监控、故障诊断的需要,给出了相对应的硬件和软件设计。通过在半实物仿真平台上对列车进行系统测试,结果表明:该子系统达到了预期目标,可融入到半实物仿真平台中,实现模拟列车真实运行环境下的门控功能,为列车网络控制系统的深入研究和全面测试提供了条件。     

基于模型设计的列车网络控制逻辑开发研究

现代轨道交通列车控制系统的结构日益复杂,针对目前列车网络控制逻辑开发中存在复杂度和开发难度大的问题,详细研究了基于模型设计高效率开发列车控制单元逻辑软件的方法。通过创建技术需求规范、生成定点模型、自动生成产品级软件代码和持续不断的测试及验证,实现了机车辅助变流器负载控制逻辑的开发。离线仿真试验和地面联调试验结果表明本方法可实现机车辅助变流器负载分配规则和逻辑需求,证明了基于模型设计方法在整车控制单元软件开发工程应用中的有效性和可行性,为轨道交通列车其他控制单元的软件高效率开发提供参考。     

CAN-485协议控制器在列车控制网络中的应用

设计了一种适用于列车控制网络的CAN-485协议控制器来实现RS-485网络与CAN网络互联,对于研究CAN总线在列车控制网络中的应用具有一定的价值。