隨著我國(guó)高速鐵路和高速列車的快速發(fā)展,列車通信網(wǎng)絡(luò)的自主研發(fā)與設(shè)計(jì)在高速鐵路的研究中變得越來越重要。作為列車內(nèi)部控制命令和狀態(tài)信息的傳輸通道,列車通信網(wǎng)絡(luò)正常工作與否對(duì)列車的運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。因此,對(duì)列車控制網(wǎng)絡(luò)的仿真研究在促進(jìn)我國(guó)高速鐵路的發(fā)展方面起著至關(guān)重要的作用。高速列車是一個(gè)典型的復(fù)雜產(chǎn)品,其功能復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及多個(gè)領(lǐng)域多個(gè)學(xué)科,單一的仿真系統(tǒng)已無法滿足涉及多學(xué)科的復(fù)雜仿真需求,采用協(xié)同仿真技術(shù)對(duì)高速列車進(jìn)行仿真研究成為一種必然趨勢(shì)。本文來自于國(guó)家級(jí)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目—“高速列車（Ⅱ型車）牽引傳動(dòng)和列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)—網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)虛擬仿真”,以項(xiàng)目中開發(fā)的列車通信網(wǎng)絡(luò)為后臺(tái)運(yùn)行,研究并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于HLA/RTI的協(xié)同仿真接口網(wǎng)關(guān)（簡(jiǎn)稱RTI網(wǎng)關(guān)或RTI接口網(wǎng)關(guān)）。該接口網(wǎng)關(guān)使得列車通信網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)作為一個(gè)聯(lián)邦成員加入綜合仿真平臺(tái)中參與協(xié)同仿真,或者使得綜合仿真平臺(tái)中的聯(lián)邦成員作為通信網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)中的一個(gè)模塊,實(shí)現(xiàn)綜合仿真平臺(tái)中的聯(lián)邦成員（如：司機(jī)控制臺(tái)系統(tǒng)、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)）之間通過列車通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。本文的研究成果有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)列車通信網(wǎng)絡(luò)的自主研發(fā)。本文首先分析了協(xié)同仿真平臺(tái)的組成結(jié)構(gòu),討論了基于HLA/RTI的協(xié)同仿真接口網(wǎng)關(guān)的工作原理,根據(jù)協(xié)同仿真平臺(tái)的特點(diǎn)及需求設(shè)計(jì)了兩種不同的接口網(wǎng)關(guān)方案,分別對(duì)Ⅰ型接口網(wǎng)關(guān)和Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)進(jìn)行需求分析和總體設(shè)計(jì),然后對(duì)各功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),說明Ⅰ型及Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)的工作原理及實(shí)現(xiàn)過程。

 

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)四川省211工程院校教育部直屬院校

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【學(xué)位授予年份】：2013

【頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

 

文章目錄

摘要

Abstract

第1章 緒論

    1.1 課題的背景與意義

    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)

第2章 CRH2協(xié)同仿真系統(tǒng)接口網(wǎng)關(guān)需求分析與總體設(shè)計(jì)

    2.1 CRH2列車協(xié)同仿真平臺(tái)

        2.1.1 CRH2列車通信網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)

        2.1.2 CRH2列車綜合仿真平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

        2.1.3 CRH2列車通信網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)

    2.2 RTI接口網(wǎng)關(guān)的任務(wù)

    2.3 CRH2列車協(xié)同仿真接口網(wǎng)關(guān)需求分析

        2.3.1 功能需求分析

        2.3.2 性能需求分析

    2.4 CRH2列車協(xié)同仿真接口網(wǎng)關(guān)總體設(shè)計(jì)

        2.4.1 硬件環(huán)境設(shè)計(jì)

        2.4.2 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        2.4.3 主要功能模塊設(shè)計(jì)

    2.5 本章小結(jié)

第3章 協(xié)同仿真接口網(wǎng)關(guān)方案設(shè)計(jì)

    3.1 基于HLA/RTI的CRH2協(xié)同仿真Ⅰ型接口網(wǎng)關(guān)方案設(shè)計(jì)

    3.2 基于HLA/RTI的CRH2協(xié)同仿真Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)方案設(shè)計(jì)

    3.3 Ⅰ型接口網(wǎng)關(guān)和Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行環(huán)境及功能模塊設(shè)計(jì)

        3.3.1 接口網(wǎng)關(guān)運(yùn)行環(huán)境

        3.3.2 軟件功能模塊

    3.4 接口網(wǎng)關(guān)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

        3.4.1 Ⅰ型接口網(wǎng)關(guān)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

        3.4.2 Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

    3.5 本章小結(jié)

第4章 Ⅰ型接口網(wǎng)關(guān)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    4.1 數(shù)據(jù)配置及RTI基本操作模塊

        4.1.1 FED文件

        4.1.2 RTI接口網(wǎng)關(guān)交互信息

        4.1.3 FOM/SOM文件

        4.1.4 RTI的基本操作

        4.1.5 數(shù)據(jù)的初始化

        4.1.6 RTI初始化

    4.2 數(shù)據(jù)更新及反射接收模塊

        4.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

        4.2.2 數(shù)據(jù)的發(fā)布更新

        4.2.3 數(shù)據(jù)的反射接收

    4.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊

        4.3.1 報(bào)文格式定義

        4.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

        4.3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)

    4.4 綜合仿真平臺(tái)模擬模塊

        4.4.1 綜合仿真平臺(tái)模擬簡(jiǎn)介

        4.4.2 綜合仿真平臺(tái)工作原理分析

    4.5 網(wǎng)絡(luò)生命狀態(tài)維護(hù)與對(duì)時(shí)模塊

        4.5.1 對(duì)時(shí)報(bào)文格式定義

        4.5.2 對(duì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)

    4.6 難點(diǎn)問題分析與解決

    4.7 本章小結(jié)

第5章 Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

    5.1 Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)原理

        5.1.1 中央裝置代理接口網(wǎng)關(guān)

        5.1.2 終端裝置代理接口網(wǎng)關(guān)

    5.2 Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)工作流程

        5.2.1 中央裝置代理接口網(wǎng)關(guān)

        5.2.2 終端裝置代理接口網(wǎng)關(guān)

        5.2.3 Ⅱ型接口網(wǎng)關(guān)功能設(shè)計(jì)

        5.2.4 主要功能函數(shù)

    5.3 數(shù)據(jù)及命令管理

        5.3.1 數(shù)據(jù)及命令分析

        5.3.2 各代理接口網(wǎng)關(guān)的SOM開發(fā)

        5.3.3 數(shù)據(jù)過濾

    5.4 接口網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)收發(fā)

        5.4.1 中央裝置代理數(shù)據(jù)收發(fā)

        5.4.2 終端裝置代理數(shù)據(jù)收發(fā)

    5.5 聯(lián)邦成員的互操作性和重用性

        5.5.1 聯(lián)邦成員的互操作性

        5.5.2 聯(lián)邦成員的重用性

    5.6 本章小結(jié)

第6章 系統(tǒng)部署與測(cè)試

    6.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

    6.2 系統(tǒng)部署

    6.3 接口網(wǎng)關(guān)軟件部署

    6.4 測(cè)試用例設(shè)計(jì)

    6.5 測(cè)試步驟及結(jié)果分析

    6.6 本章小結(jié)

總結(jié)與展望

    1. 總結(jié)

    2. 展望

致謝

參考文獻(xiàn)

在讀期間的科研工作及論文發(fā)表情況

 

 

參考文獻(xiàn)

 

期刊論文

 

[1]HLA仿真重用研究及應(yīng)用[J]. 張欣海,卜樹峰.  中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2012(03)

[2]高速列車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)綜合仿真平臺(tái)的分析與設(shè)計(jì)[J]. 馮江華,王堅(jiān),李江紅.  鐵道學(xué)報(bào). 2012(02)

[3]面向高速動(dòng)車組列車的協(xié)同仿真平臺(tái)[J]. 岳英超,肖田元,范文慧,馬成.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2011(08)

[4]HLA/RTI中時(shí)間管理機(jī)制及實(shí)現(xiàn)[J]. 華偉亮,孫少斌.  系統(tǒng)仿真技術(shù). 2009(03)

[5]基于HLA的防空反導(dǎo)作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)研究[J]. 王愛華,劉仁,郭桂志.  微計(jì)算機(jī)信息. 2009(16)

[6]基于組件的聯(lián)邦成員生成框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 甘斌,王月平.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(11)

[7]世界鐵路動(dòng)車組的技術(shù)進(jìn)步、水平和展望(待續(xù))[J]. 喬英忍.  國(guó)外鐵道車輛. 2007(02)

[8]一種在分布交互仿真系統(tǒng)中使用Simulink模型的方法[J]. 唐凱,康鳳舉,黃永華.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(04)

[9]HLA時(shí)間管理中的死鎖問題研究[J]. 劉步權(quán),王懷民,姚益平.  電子學(xué)報(bào). 2006(11)

[10]基于Agent體系結(jié)構(gòu)的HLA聯(lián)邦成員設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王衛(wèi)青,華祖耀.  計(jì)算機(jī)仿真. 2006(07)