發(fā)布時間：2017-10-06 04:28

  本文關鍵詞：UIC網(wǎng)關映射服務器子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 映射服務器模塊 UIC初運行 UIC網(wǎng)關用戶服務功能 列車通信網(wǎng)絡

【摘要】：摘要：隨著動車組和地鐵列車向高速化、自動化和舒適化方向的發(fā)展,車載設備的控制、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷信息越來越多,列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)已成為列車最核心的神經(jīng)傳導系統(tǒng)。網(wǎng)關是整個控制系統(tǒng)中最關鍵、最復雜的設備,研究并掌握其核心技術具有十分重要的意義。 UIC網(wǎng)關是具有UIC映射服務器(UMS)功能的特殊的TCN網(wǎng)關,在實現(xiàn)列車互聯(lián)、互通、互操作方面較普通TCN網(wǎng)關性能更優(yōu)。本文在深入研究IEC61375-1和UIC556標準的基礎上,明確了UIC網(wǎng)關的功能、數(shù)據(jù)處理機制及TCN協(xié)議棧與UIC應用間的關系;分析了網(wǎng)關中所有軟件組件的功能和組件間的函數(shù)接口。UMS只有配合其它組件才能實現(xiàn)功能,所以在設計過程中必須處理好相互間的調(diào)用關系。 UMS模塊包含了五部分軟件組件：UIC代理者(UAGT)、列車總線管理器(UWTM)、列車總線配置器(UTBC)、智能多發(fā)服務器(UIMCS)和節(jié)點地址屬性索引及群組服務器(UNGS)。UAGT主要負責UIC消息的發(fā)送與接收；UWTM負責WTB鏈路層的配置、啟動和控制；UTBC主要負責UIC初運行；UIMCS負責報文的多發(fā)服務；UNGS提供對車輛信息與組信息的讀、寫、刪除等操作。每部分軟件組件由若干個功能接口構成,本文對每個功能接口進行了詳細分析與設計。UMS模塊提供兩類服務：系統(tǒng)服務和用戶服務,兩種服務的實現(xiàn)機制不同,文中給出了系統(tǒng)服務和用戶服務的整體設計流程。 UMS的系統(tǒng)服務功能包括：節(jié)點初始化、節(jié)點地址屬性索引(NADI)與車輛組信息建立、UIC初運行、初運行結果確認或校正以及冗余切換控制;用戶服務功能有十七項,用于實現(xiàn)網(wǎng)關遠程或本地控制以及狀態(tài)的實時查看,文中完成了每項功能的設計與實現(xiàn)。 最后,在所搭建的網(wǎng)關硬件和軟件測試平臺上,完成了UIC初運行功能以及用戶服務功能的測試。硬件環(huán)境包含了四個通信網(wǎng)關以及多臺控制終端；軟件環(huán)境包括Tornado自帶的調(diào)試功能以及與網(wǎng)關配套的配置和監(jiān)視軟件。UIC初運行的測試結果與理論預期完全一致；用戶服務功能的執(zhí)行過程,驗證了設計方案的可行性。
【關鍵詞】：映射服務器模塊 UIC初運行 UIC網(wǎng)關用戶服務功能 列車通信網(wǎng)絡
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U284.48;TP393.05
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.1.1 列車通信網(wǎng)絡的研究背景及意義11-12
• 1.1.2 UIC網(wǎng)關的研究背景及意義12
• 1.2 列車通信網(wǎng)絡的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究工作及論文安排15-17
• 2 UIC網(wǎng)關設計方案的研究17-31
• 2.1 相關協(xié)議的研究17-23
• 2.1.1 TCN網(wǎng)絡的結構特點17-18
• 2.1.2 TCN的數(shù)據(jù)傳輸方式18-20
• 2.1.3 UIC556協(xié)議的研究20-22
• 2.1.4 UIC的數(shù)據(jù)傳輸方式22
• 2.1.5 UIC初運行22-23
• 2.2 UIC網(wǎng)關功能分析及開發(fā)平臺23-25
• 2.2.1 列車通信網(wǎng)關概述23-24
• 2.2.2 網(wǎng)關開發(fā)平臺24-25
• 2.3 網(wǎng)關整體設計方案25-31
• 2.3.1 硬件設計方案25-26
• 2.3.2 軟件設計方案26-31
• 3 UMS的功能分析與設計31-49
• 3.1 UMS的內(nèi)部組件31-32
• 3.2 UMS的外部接口32-34
• 3.3 UMS的功能分析34-36
• 3.3.1 UMS的系統(tǒng)服務功能34
• 3.3.2 UMS的用戶服務功能34-36
• 3.4 UMS內(nèi)部接口設計36-39
• 3.4.1 UWTM的接口設計36-37
• 3.4.2 UTBC的接口設計37-38
• 3.4.3 UIMCS的接口設計38-39
• 3.4.4 UNGS的接口設計39
• 3.4.5 接口間的相互調(diào)用39
• 3.5 UIC初運行的程序設計39-41
• 3.6 用戶服務功能相關程序設計41-49
• 3.6.1 UIC代理者設計41-43
• 3.6.2 功能提供者設計43-44
• 3.6.3 過程處理函數(shù)的設計44
• 3.6.4 消息報文的轉換與存儲44-46
• 3.6.5 差錯處理函數(shù)的設計46-49
• 4 映射服務器的功能實現(xiàn)49-67
• 4.1 WTB上電配置的實現(xiàn)49
• 4.2 NADI與組信息的建立49-51
• 4.3 UIC初運行的實現(xiàn)51-60
• 4.3.1 NADI的狀態(tài)確定51-53
• 4.3.2 節(jié)點狀態(tài)的轉換53-54
• 4.3.3 頭車輛的確定54-56
• 4.3.4 UIC地址的分配56-57
• 4.3.5 列車方向的確定57-58
• 4.3.6 節(jié)點的整合58-60
• 4.4 初運行結果的糾正與確認60-61
• 4.5 冗余控制的實現(xiàn)61-62
• 4.6 用戶服務功能的實現(xiàn)62-67
• 4.6.1 UWTM用戶服務的實現(xiàn)62-64
• 4.6.2 UTBC用戶服務的實現(xiàn)64
• 4.6.3 UIMCS用戶服務實現(xiàn)64-65
• 4.6.4 UNGS用戶服務的實現(xiàn)65-67
• 5 網(wǎng)關組網(wǎng)調(diào)試67-79
• 5.1 測試平臺搭建67-73
• 5.1.1 硬件測試環(huán)境67-68
• 5.1.2 軟件測試環(huán)境68-73
• 5.2 UIC初運行測試73-77
• 5.3 用戶服務功能的測試77-79
• 6 總結與展望79-81
• 參考文獻81-83
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果83-87
• 學位論文數(shù)據(jù)集87

【參考文獻】

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本文編號：980730