鐵路是城際交通的主要方式,高速動車組因其搭乘方便、速度快、比較舒適的特點(diǎn)而成為國民出行的首選。近年來我國高鐵事業(yè)飛速發(fā)展,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“復(fù)興號”列車代表我國動車組制造技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。隨著列車裝備制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)TCN網(wǎng)絡(luò)已不能滿足多元化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求。自2012年以來,國際電工委員會IEC陸續(xù)頒布了基于以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)新標(biāo)準(zhǔn)。但由于以太網(wǎng)存在可靠性、實(shí)時(shí)性方面的缺陷,可能會影響列車的實(shí)時(shí)控制性能,威脅行車安全。因此對以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性能進(jìn)行研究和對網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能的改進(jìn)很有必要,本論文即是對這兩點(diǎn)展開深入研究。本論文首先通過對基于列車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)協(xié)議（TRDP）的列車通信網(wǎng)絡(luò)框架與網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制的深度理解,從理論上對網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延產(chǎn)生的原因和影響進(jìn)行分析和研究。為了獲取精確的時(shí)延數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)上開發(fā)基于TRDP協(xié)議棧的通信性能測試軟件作為測量時(shí)延的工具。通過測試驗(yàn)證了該軟件的有效性、正確性。然后通過搭建列車以太網(wǎng)絡(luò)測試平臺,并根據(jù)列車運(yùn)行的實(shí)際工況模擬控制信號和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,利用搭載通信監(jiān)測軟件的計(jì)算機(jī)和陪測設(shè)備測量了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的時(shí)延。然后測試了不同任務(wù)周期... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.1 列車通信控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 列車以太網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 課題研究意義
    1.3 課題研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及實(shí)時(shí)性分析
    2.1 以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)
        2.1.1 列車物理結(jié)構(gòu)
        2.1.2 列車邏輯結(jié)構(gòu)
        2.1.3 列車以太網(wǎng)骨干網(wǎng)研究
        2.1.4 列車以太網(wǎng)組成網(wǎng)研究
    2.2 以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性分析
        2.2.1 列車通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分類
        2.2.2 以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性的意義及影響因素分析
        2.2.3 提高以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性的方法
    本章小結(jié)
第三章 基于列車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信性能測試軟件研發(fā)
    3.1 列車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)協(xié)議研究
        3.1.1 列車實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)協(xié)議棧
        3.1.2 通信標(biāo)識符ComId
        3.1.3 過程數(shù)據(jù)
        3.1.4 消息數(shù)據(jù)
    3.2 網(wǎng)絡(luò)通信性能測試軟件研發(fā)
        3.2.1 軟件需求分析
        3.2.2 軟件開發(fā)環(huán)境搭建
        3.2.3 軟件總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.4 界面設(shè)計(jì)
        3.2.5 過程數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)
        3.2.6 消息數(shù)據(jù)通信程序設(shè)計(jì)
        3.2.7 時(shí)延性能測試程序設(shè)計(jì)
    本章小結(jié)
第四章 列車以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性測試與特性分析
    4.1 測試目的
    4.2 列車以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)測試平臺搭建
        4.2.1 平臺硬件設(shè)計(jì)
        4.2.2 平臺軟件設(shè)計(jì)
    4.3 網(wǎng)絡(luò)通信性能測試軟件測試試驗(yàn)
        4.3.1 通信功能測試
        4.3.2 網(wǎng)絡(luò)性能測量測試
    4.4 實(shí)際工況下的網(wǎng)絡(luò)性能測試
        4.4.1 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置
        4.4.2 實(shí)際工況下的網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析
    4.5 任務(wù)周期對網(wǎng)絡(luò)性能的影響
    4.6 負(fù)載率對網(wǎng)絡(luò)性能的影響
    本章小結(jié)
第五章 基于優(yōu)先級調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延特性優(yōu)化
    5.1 基于網(wǎng)絡(luò)演算的網(wǎng)絡(luò)性能分析
        5.1.1 網(wǎng)絡(luò)演算介紹
        5.1.2 網(wǎng)絡(luò)演算基本原理
    5.2 不同優(yōu)先級調(diào)度方法下的網(wǎng)路性能分析
        5.2.1 默認(rèn)優(yōu)先級調(diào)度方法下的網(wǎng)絡(luò)性能分析
        5.2.2 先來先服務(wù)方法下的網(wǎng)絡(luò)性能分析
        5.2.3 優(yōu)化優(yōu)先級調(diào)度方法下的網(wǎng)絡(luò)性能分析
    5.3 基于優(yōu)化優(yōu)先級調(diào)度算法的試驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 優(yōu)先級調(diào)度的實(shí)現(xiàn)
        5.3.2 基于優(yōu)化優(yōu)先級調(diào)度方法的試驗(yàn)驗(yàn)證
    本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于工業(yè)以太網(wǎng)的動車組失穩(wěn)檢測技術(shù)研究[J]. 延九磊,申宇燕,曾陸洋,韓彥青.  鐵道機(jī)車車輛. 2018(05)
[2]一種機(jī)車終端設(shè)備的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)[J]. 王銘,張姣姣.  電子技術(shù)與軟件工程. 2018(19)
[3]高精度列車通信系統(tǒng)交換機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 穆俊斌,冀云,孫景輝.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(16)
[4]基于MVB和TRDP的列車主控雙網(wǎng)冗余設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 周浩尚,張立斌,高照玲.  機(jī)車電傳動. 2018(05)
[5]基于RFC 2544標(biāo)準(zhǔn)的列車編組網(wǎng)絡(luò)性能測試方法[J]. 陳超群,陳勃.  機(jī)車電傳動. 2018(04)
[6]ETB初運(yùn)行研究[J]. 李常賢,楊慕晨,劉洋.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2018(05)
[7]基于工業(yè)以太網(wǎng)的列車控制網(wǎng)絡(luò)性能分析及優(yōu)化[J]. 嚴(yán)翔.  機(jī)車電傳動. 2018(03)
[8]基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的中低速磁浮列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[J]. 李擁軍.  電力機(jī)車與城軌車輛. 2018(02)
[9]350km/h中國標(biāo)準(zhǔn)動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[J]. 王景波,王吉松,張鵬.  機(jī)車電傳動. 2018(02)
[10]列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延特性研究[J]. 李常賢,趙焱,張彤,王作禹.  中國鐵路. 2018(01)

博士論文
[1]基于交換式以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信技術(shù)研究[D]. 周潔瓊.北京交通大學(xué) 2014
[2]列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性理論與方法研究[D]. 朱琴躍.同濟(jì)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)PowerLink的列車網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)研究[D]. 耿曉晗.北京交通大學(xué) 2017
[2]基于工業(yè)以太網(wǎng)的地鐵列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性及仿真研究[D]. 代嬌.北京交通大學(xué) 2016
[3]基于以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)性能研究[D]. 裴子秀.西南交通大學(xué) 2014
[4]基于交換式以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性研究[D]. 王濤.北京交通大學(xué) 2014
[5]基于以太列車骨干網(wǎng)的高速列車網(wǎng)絡(luò)性能仿真研究[D]. 樊高.西南交通大學(xué) 2013



本文編號：3663260