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动车组车辆级网络仿真系统的研究与实现
| 论文题名： | 动车组车辆级网络仿真系统的研究与实现 |
| 关键词： | 车辆级网络;动车组;仿真系统;通信原理 |
| 摘要： | 随着国民经济的迅速发展，人们对铁路出行的要求不断提高，不仅要求列车运行速度提高以缩短旅行时间，还要求列车更加舒适、安全。通过引进国外的高速铁路技术，在铁路第六次大提速时，开行了运营速度为200km/h级别的动车组。随后，国内铁路装备企业通过对引进技术的不断消化吸收、再创新，已经掌握动车组的相关技术，自主研发生产了速度更高的动车组。然而，作为动车组核心技术之一的列车网络技术，相关核心设备仍然需要从国外购买。为满足列车网络控制系统的国产化需求，并适应列车网络技术的发展，必须研究、发展具有自主知识产权的列车网络技术。本文以CRH2动车组的车辆级网络系统为基础，根据IEC61375-3-4标准，建立了动车组车辆级网络的仿真系统，对研究基于以太网技术构建动车组的车辆级网络，发展具有自主知识产权的以太网列车通信网络具有一定的参考意义。 首先，分析了以太网的通信原理、实时性改进方法，以及TCP/IP协议族中重要的TCP和IP协议。其次，研究了TCN体系中的IEC61375-3-4标准，分析了在该标准中描述的使用以太网技术构建列车车辆级网络的相关技术和要求。接着，在CRH2动车组车辆级网络功能和传输信息分析的基础上，采用以太网技术，参考IEC61375-3-4标准中的网络拓扑结构，设计了动车组车辆级网络仿真系统的总体方案。进一步设计了仿真软件的通信模型、帧格式，以及终端装置仿真软件和车载设备仿真软件。 最后，利用工控计算机、以太网卡、交换机等硬件和设计的仿真软件共同构建了动车组车辆级网络仿真系统。 经过系统测试，表明所建立的动车组车辆级网络仿真系统能够实现模拟CRH2动车组车辆级网络的列车运行控制指令传输、设备状态的实时监控、车上试验的指令传输和结果收集、故障跟踪数据的收集与传输、设备时刻的同步等功能，达到了设计时的功能需求。同时，通过分析动车组车辆级网络仿真系统的网络性能，可以为研究采用以太网技术构建实际动车组的网络控制系统提供一定参考。 |
| 作者： | 赵敏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 倪文波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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