当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

CRH2列车通信网络仿真平台监控系统的研究与实现

发布时间:2021-03-19 18:57

  随着我国客运专线和高速铁路的迅猛发展,列车通信网络的自主研发与设计成为近年国内的研究热点。作为列车内部控制指令和信息数据的传输通道,列车通信网络在列车控制系统中起着极其重要的作用,其工作状态直接关系到列车运行的可靠性和安全性。因此,对列车通信网络进行监控可以及时地了解网络的工作状况,发现网络传输中的错误信息,保障列车安全可靠地行驶。 本文以国家科技支撑计划项目—“高速列车(Ⅱ型车)牵引传动和列车网络系统—网络系统虚拟仿真”为背景,以项目中所开发的CRH2型列车通信网络仿真平台作为运行环境,设计并实现了一个基于以太网的CRH2列车通信网络仿真平台监控系统。该系统可以监控网络仿真平台的报文传输、令牌循环和网络性能,对列车通信网络进行测试,并完成列车内部控制逻辑的运算。本监控系统对了解列车通信网络的工作原理和研究ARCNET协议的模拟传输有一定的参考价值。 本文首先分析了CRH2列车通信网络仿真平台的组成结构以及ARCNET协议的工作原理,根据仿真平台的特点对监控系统进行需求分析和总体设计;然后对系统的各功能模块进行了详细设计,说明其实现流程。针对CRH2列车通信网络仿真平台中可能出现的多令牌问题,在监控系统告警模块的详细设计中,对令牌异常进行了研究,从报文时序、令牌周期和网络吞吐量3个参数的变化定位多令牌异常,并采用通知工作站丢弃令牌的方法解决该问题;最后对监控系统进行了测试,测试结果表明本文设计的监控系统可以正确有效地监控CRH2列车通信网络仿真平台的运行状态,及时发现并解除异常。该系统在大吞吐量的网络环境下运行稳定,达到了项目要求。

【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U285
【目录】:

文章目录
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 列车通信网络发展现状分析
    1.3 课题的主要研究内容与论文组织结构
第2章 监控系统需求分析与总体设计
    2.1 CRH2列车通信网络虚拟仿真平台
        2.1.1 CRH2列车通信网络基本结构
        2.1.2 ARCNET工作原理分析
        2.1.3 CRH2列车通信网络仿真平台总体结构
        2.1.4 CRH2列车通信网络仿真平台工作原理
    2.2 监控系统需求分析
        2.2.1 功能需求分析
        2.2.2 性能需求分析
    2.3 系统总体设计
        2.3.1 硬件架构设计
        2.3.2 软件结构设计
    2.4 本章小结
第3章 监控系统详细设计
    3.1 报文捕获与分析模块
        3.1.1 报文捕获原理
        3.1.2 Winpcap安装与配置
        3.1.3 报文分析原理
        3.1.4 实现流程
    3.2 报文过滤模块
        3.2.1 过滤表达式生成
        3.2.2 实现流程
    3.3 网络性能监控模块
        3.3.1 网络性能监控实现原理
        3.3.2 性能监控报文定义
        3.3.3 实现流程
    3.4 节点状态监控模块
        3.4.1 节点状态监控实现原理
        3.4.2 实现流程
    3.5 令牌循环状态监控模块
    3.6 网络测试模块
        3.6.1 网络测试模块实现原理
        3.6.2 网络测试报文定义
        3.6.3 实现流程
    3.7 列车控制逻辑模块
        3.7.1 列车控制逻辑模块实现原理
        3.7.2 列车控制逻辑模块报文定义
    3.8 异常告警模块
        3.8.1 多令牌异常研究
        3.8.2 报文定义
        3.8.3 实现流程
    3.9 本章小结
第4章 系统的实现与测试
    4.1 系统实现环境
    4.2 系统部署
    4.3 系统测试
        4.3.1 测试方案设计
        4.3.2 测试步骤及结果分析
    4.4 本章小结
总结与展望
    1. 总结
    2. 展望
致谢
在读期间的科研工作及论文发表情况
参考文献
 

【引证文献】

 

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 于庆坡;CRH2列车通信网络协议辅助分析工具研究与实现[D];西南交通大学;2013年

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡文静;李明;仇润鹤;刘锦高;;Real-time Capturing and Measurement of Traffic Flow Based on WinPcap[J];Journal of DongHua University;2006年02期

2 常振臣,牛得田,王立德,田永洙;列车通信网络研究现状及展望[J];电力机车与城轨车辆;2005年03期

3 张元林;;列车控制网络技术的现状与发展趋势[J];电力机车与城轨车辆;2006年04期

4 张宇;刘建;李莉;;基于令牌环网络拓扑结构的地铁电动客车网络监控系统[J];电力机车与城轨车辆;2006年04期

5 左峰;王立德;聂晓波;李成钢;;基于ARCNET的轻轨列车通信网络[J];电力机车与城轨车辆;2009年06期

6 安静,吴汶麒;基于通信的列车控制系统IEEE标准简介[J];城市轨道交通研究;2004年06期

7 王利锋;何鸿云;王玉松;宋红霞;;基于ARCnet的高速列车分级控制系统[J];工业控制计算机;2007年10期

8 王利锋;何鸿云;王玉松;况长虹;;基于ARCnet列车网络控制系统的安全性和可靠性分析[J];机车电传动;2007年06期

9 刘先恺;;CRH2型200km/h动车组列车网络控制系统[J];机车电传动;2008年06期

10 曾嵘;杨卫峰;刘军;;列车分布式网络通信与控制系统[J];机车电传动;2009年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 刘铭;列车通信网络系统形式化建模与验证方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 朱琴跃;列车通信网络实时性理论与方法研究[D];同济大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 魏俊超;ARCNET列车数据网络的研究[D];西南交通大学;2011年

2 刘忠文;基于Winpcap的网络信息监听系统研究与实现[D];华中科技大学;2007年

3 彭权威;基于OPNET的列车通信网络仿真研究[D];西南交通大学;2010年

 



本文编号:78798

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/78798.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户9039a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com