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FlexRay总线在ATP主机和人机界面通信中的应用研究
| 论文题名： | FlexRay总线在ATP主机和人机界面通信中的应用研究 |
| 关键词： | FlexRay总线;列车超速防护系统;人机界面;通信系统 |
| 摘要： | 列车超速防护系统(ATP)是列车运行控制系统的核心，具有保证列车安全运行的重要功能。车载ATP主机作为ATP系统的重要组成部分，主要功能是生成速度监控曲线，以防列车超速行驶。ATP主机与人机界面(DMI)的通信数据量大，对安全性、可靠性、实时性都有极高的要求，但是目前使用的CAN总线存在数据发送时间不确定、低优先级数据响应时间长、总线负载率高等弊端，已经无法提供足够的带宽和容错机制。因此，有必要研究新型高速通信总线替代CAN总线，应用于ATP-DMI通信系统中。 在深入对比分析通信总线性能的基础上，本论文提出、研究并实现了使用FlexRay总线替代CAN总线应用于ATP-DMI通信系统的设计思路。FlexRay总线是新一代汽车总线，具有通信速率高、传输时间确定、数据传输可靠，灵活性强等特点，能够满足ATP-DMI系统的通信需求。论文采用了“FlexRay通信网络总体设计—FlexRay节点设计—FlexRay总线应用可行性验证”的研究思路，主要研究内容及研究成果如下: (1) FlexRay通信网络总体设计。通过分析ATP-DMI系统的通信结构、通信需求和接口协议，设计点对点拓扑结构的FlexRay通信网络，根据协议规范，定义网络的协议参数和调度安排。 (2) FlexRay节点设计。针对通信网络的功能需求，分析得到FlexRay节点的功能定义，进而完成节点的硬件设计、软件设计。 (3) FlexRay总线应用可行性验证。完成FlexRay通信网络的测试，并对数据帧波形、性能参数进行分析，对比FlexRay总线和CAN总线的服务性能，分析FlexRay总线的适用性，提出FlexRay总线的优化措施。 FlexRay通信网络的测试、验证结果表明，FlexRay总线满足通信需求，可以应用于ATP主机与人机界面通信系统中。 |
| 作者： | 李小婉 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 赵会兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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