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UIC网关映射服务器子系统的设计与实现
| 论文题名： | UIC网关映射服务器子系统的设计与实现 |
| 关键词： | 列车网络控制系统;UIC网关;映射服务器;功能模块 |
| 摘要： | 随着动车组和地铁列车向高速化、自动化和舒适化方向的发展，车载设备的控制、状态监测和故障诊断信息越来越多，列车网络控制系统已成为列车最核心的神经传导系统。网关是整个控制系统中最关键、最复杂的设备，研究并掌握其核心技术具有十分重要的意义。 UIC网关是具有UIC映射服务器(UMS)功能的特殊的TCN网关，在实现列车互联、互通、互操作方面较普通TCN网关性能更优。本文在深入研究IEC61375-1和UIC556标准的基础上，明确了UIC网关的功能、数据处理机制及TCN协议栈与UIC应用间的关系;分析了网关中所有软件组件的功能和组件间的函数接口。UMS只有配合其它组件才能实现功能，所以在设计过程中必须处理好相互间的调用关系。 UMS模块包含了五部分软件组件:UIC代理者(UAGT)、列车总线管理器（UWTM）、列车总线配置器(UTBC)、智能多发服务器（UIMCS）和节点地址属性索引及群组服务器(UNGS)。UAGT主要负责UIC消息的发送与接收;UWTM负责WTB链路层的配置、启动和控制;UTBC主要负责UIC初运行;UIMCS负责报文的多发服务;UNGS提供对车辆信息与组信息的读、写、删除等操作。每部分软件组件由若干个功能接口构成，本文对每个功能接口进行了详细分析与设计。UMS模块提供两类服务:系统服务和用户服务，两种服务的实现机制不同，文中给出了系统服务和用户服务的整体设计流程。 UMS的系统服务功能包括:节点初始化、节点地址属性索引(NADI)与车辆组信息建立、UIC初运行、初运行结果确认或校正以及冗余切换控制;用户服务功能有十七项，用于实现网关远程或本地控制以及状态的实时查看，文中完成了每项功能的设计与实现。 最后，在所搭建的网关硬件和软件测试平台上，完成了UIC初运行功能以及用户服务功能的测试。硬件环境包含了四个通信网关以及多台控制终端;软件环境包括Tornado自带的调试功能以及与网关配套的配置和监视软件。UIC初运行的测试结果与理论预期完全一致;用户服务功能的执行过程，验证了设计方案的可行性。 |
| 作者： | 王美兰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 申萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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