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UIC556网关软件设计与初运行模块实现

作　者: 刘晓
导　师: 张大波
学　校: 大连理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 列车通信网络 UIC初运行 头车辆 绞链式列车总线 NADI
分类号: TP311.10
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


目前，列车朝高速化、自动化方向发展已经成为必然的趋势。集列车控制、故障诊断以及旅客服务信息处理于一体的列车通信网络是高速电力列车控制系统的关键技术，符合国际标准的列车通信网络设备有着极其广阔的前景。 1999年6月IEEE委员会通过了IEC61375-1作为列车通信网络(Train CommunicationNetwork，简称为TCN)的标准。该标准规定列车通信网络由铰链式列车总线(Wire TrainBus，简称为WTB)和多功能车辆总线(Multi-function Vehicle Bus，简称为MVB)组成。为了解决IEC61375-1标准在数据通信方面的不足，同年国际铁路联盟推出了UIC556标准。当前，UIC556网关的开发已经成为列车通信网络开发的重要环节。 本文在研究列车通信网络的基础上，设计了UIC556网关软件的总体结构，实现了UIC初运行模块的开发，测试了UIC初运行的结果。 首先，本文对列车通信网络的背景以及国内外的发展状况进行了简要介绍，并阐述了课题的主要研究内容。 其次，本文在分析了列车通信网络，概述了TCN初运行的原理之后，提出了UIC556网关软件的总体设计。 随后，依据UIC556标准，本文对UIC初运行原理进行了细致的分析，提出了UIC初运行的软件设计结构，包括：数据结构模块、初运行函数模块、初运行任务模块。其中初运行函数模块又被详细划分为五个子模块：头车辆的确定、UIC地址分配、节点参考方向确定、节点的整合、NADI状态的确定。 最后，本文提出了UIC初运行中各模块的实现方案，并在Nucleus Plus实时嵌入式系统平台下，利用C语言，完成了UIC初运行的实现。通过测试，得到了较满意的结果。 本文是基于大连理工大学与北车集团合作的UIC556网关软件开发项目，以实现中国自主的UIC556网关技术为开发目标，有着良好的科研前景与经济价值。

全文目录


独创性说明  2-3
摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 课题的提出  7-8
  1.2 TCN技术的国内外研究现状  8-10
    1.2.1 国外研究现状  8-9
    1.2.2 国内研究现状  9-10
  1.3 论文的主要内容和特色  10
  1.4 论文的组织结构  10-11
2 列车通信网络技术  11-19
  2.1 IEC61375-1 协议标准的列车通信网络  11-16
    2.1.1 列车通信网络概述  11-14
    2.1.2 列车通信网络中的数据  14
    2.1.3 实时协议  14-16
  2.2 TCN初运行  16-19
    2.2.1 TCN初运行目的  16-17
    2.2.2 TCN初运行原理  17-19
3 UIC556协议标准的分析与网关软件的总体设计  19-27
  3.1 UIC556协议标准的分析  19-21
  3.2 UIC556网关软件的总体设计  21-27
    3.2.1 UIC初运行  22-23
    3.2.2 过程数据编组  23-25
    3.2.3 UIC映射服务器  25-27
4 UIC初运行软件的总体设计  27-37
  4.1 UIC初运行分析  27-32
    4.1.1 车辆  27-28
    4.1.2 头车辆  28-29
    4.1.3 UIC地址  29
    4.1.4 节点  29-30
    4.1.5 节点参考方向  30-31
    4.1.6 NADI  31-32
  4.2 UIC初运行软件的结构设计  32-33
    4.2.1 UIC初运行软件的流程  32
    4.2.2 UIC初运行软件结构的模块化设计  32-33
  4.3 UIC初运行软件的开发平台  33-37
    4.3.1 嵌入式操作系统  33-34
    4.3.2 Nucleus Plus操作系统  34-36
    4.3.3 基于Nucleus Plus操作系统的软件开发  36-37
5 UIC初运行的实现  37-43
  5.1 数据结构模块的实现  37-39
    5.1.1 NADI的数据结构  37-38
    5.1.2 初运行帧的数据结构  38-39
    5.1.3 数据结构的实现  39
  5.2 初运行函数模块的实现  39-42
    5.2.1 头车辆的确定  40
    5.2.2 UIC地址的分配  40-41
    5.2.3 节点参考方向的确定  41
    5.2.4 节点的整合  41-42
    5.2.5 NADI状态的确定  42
  5.3 初运行任务模块的实现  42-43
6 UIC初运行的结果与测试  43-46
  6.1 模拟运行平台  43
  6.2 UIC初运行结果  43-44
  6.3 辅助测试系统  44-46
结论  46-48
参考文献  48-50
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  50-51
致谢  51-52
大连理工大学学位论文版权使用授权书  52

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计
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