轨道车辆多功能车辆总线通信控制器及其配套产品化测试、实时监控装置的设计实现

1

作者 颜乃鹏 李宗辉 +4 位作者 胡丁相 徐翘楚 万海 樊海宁 邓仰东 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第10期3011-3016,共6页

介绍一种具有完全自主知识产权的多功能车辆总线通信控制器的设计实现,以及相应配套监控、监测设备的研发和测试。采用可编程硬件与ARM嵌入式处理器进行软硬件协同处理,并在整个设计过程中引入了面向可靠性设计方法,使用国内外最新软硬... 介绍一种具有完全自主知识产权的多功能车辆总线通信控制器的设计实现,以及相应配套监控、监测设备的研发和测试。采用可编程硬件与ARM嵌入式处理器进行软硬件协同处理,并在整个设计过程中引入了面向可靠性设计方法,使用国内外最新软硬件测试和验证技术保证软硬件设计质量,保障设备能够长期有效运行。同时,由于采用了模块化设计路线,提出的多功能车辆总线通信控制器实际上包含一组完整的功能模块,能够通过合理组合实现轨道车辆上从简单的从设备到网关等各级通信设备,并且完成实时监控和产品测试等各种衍生功能,保证相应产品能够形成完成序列,顺利实现产业化。该多功能车辆总线通信控制器已经通过IEC61375标准一致性测试,并在实际地铁载客运行中实现两万公里无故障运行,即将实现批量装备。 展开更多

关键词 多功能车辆总线 多功能车辆总线通信控制器 四类设备控制器 FPGA ARM 面向可靠性的设计 模块化

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基于模型视图控制器框架的多功能车辆总线一致性测试的实现 被引量：1

2

作者 王克举 朱琴跃 李玲 《城市轨道交通研究》 2007年第4期41-44,共4页

一致性测试是通信设备实现互操作的必要条件。简单介绍了对列车通信网(TCN)进行一致性测试的重要性和模型视图控制器(MVC)框架。重点描写了对多功能车辆总线(MVB)进行一致性测试所包括的内容、测试的方案和步骤,以及如何在MVC这种优秀... 一致性测试是通信设备实现互操作的必要条件。简单介绍了对列车通信网(TCN)进行一致性测试的重要性和模型视图控制器(MVC)框架。重点描写了对多功能车辆总线(MVB)进行一致性测试所包括的内容、测试的方案和步骤,以及如何在MVC这种优秀的框架中实现。在实验室搭建了测试平台,使用的是Duagon公司D114MVB网卡,测试结果真实有效。 展开更多

关键词 列车通信网 多功能车辆总线 一致性测试

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有轨电车MVB(多功能车辆总线)网络控制系统配置及通信控制策略 被引量：2

3

作者 胡青长 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第S01期22-26,31,共6页

以松江有轨电车项目为例,结合OSI(开放式系统互联通信参考模型)分层模型,介绍了有轨电车MVB(多功能车辆总线)网络控制系统的配置及通信控制策略。根据有轨电车监控信号控制需求,采用该网络配置及通信控制策略,可以减少信号传输的误码率... 以松江有轨电车项目为例,结合OSI(开放式系统互联通信参考模型)分层模型,介绍了有轨电车MVB(多功能车辆总线)网络控制系统的配置及通信控制策略。根据有轨电车监控信号控制需求,采用该网络配置及通信控制策略,可以减少信号传输的误码率及MVB帧的差错率,提高有轨电车监控信号的传输效率,实现有轨电车监控信号及时、可靠和正确传输,确保有轨电车运行的稳定性和安全性。 展开更多

关键词 有轨电车 多功能车辆总线 网络配置 通信控制策略

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多功能车辆总线周期扫描表优化设计 被引量：3

4

作者 曾秋芬 陈特放 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第7期30-34,55,共6页

针对参与通信的各周期信息特点设计优化的多功能车辆总线周期扫描表对提高列车通信网络的实时性能具有重要作用;标准推荐的周期轮询算法存在周期信息分布不均匀,带宽利用率相差较大的问题,在对周期扫描表的优化设计方法进行深入研究后,... 针对参与通信的各周期信息特点设计优化的多功能车辆总线周期扫描表对提高列车通信网络的实时性能具有重要作用;标准推荐的周期轮询算法存在周期信息分布不均匀,带宽利用率相差较大的问题,在对周期扫描表的优化设计方法进行深入研究后,提出基于模拟退火算法的优化方案。建立了周期信息通信模型,详细阐述了通信抖动的概念并对其进行了定义。给出了优化目标函数并采用模拟退火算法进行求解,对算法的几个关键步骤进行了设计,并采用改进策略提高了模拟退火算法效率。通过实例仿真证明该算法实现了周期信息在整个宏周期范围内的均匀分布,优化了周期扫描表的构造。 展开更多

关键词 多功能车辆总线 周期扫描表 通信抖动 单调速率算法 模拟退火算法 MULTIFUNCTION VEHICLE Bus(MVB)

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基于USB总线的多功能车辆总线网卡设计与实现 被引量：1

5

作者 刘全利 宋健军 王伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1207-1210,1215,共5页

对多功能车辆总线(MVB)网卡的结构进行分析,运用VHDL语言实现FPGA中的逻辑设计,使用USB总线实现PC机与FPGA之间的高速数据传输,从而实现PC机与MVB网卡的通信.介绍了USB接口部分的硬件电路设计、FPGA的软件设计以及上位机的软件设计.目前... 对多功能车辆总线(MVB)网卡的结构进行分析,运用VHDL语言实现FPGA中的逻辑设计,使用USB总线实现PC机与FPGA之间的高速数据传输,从而实现PC机与MVB网卡的通信.介绍了USB接口部分的硬件电路设计、FPGA的软件设计以及上位机的软件设计.目前,本设计方案已成功应用于某地铁列车通信控制系统. 展开更多

关键词 多功能车辆总线 通信控制系统 地铁列车

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基于可编程片上系统技术的多功能车辆总线解码与记录装置设计 被引量：2

6

作者 杨月仲 杨光 +1 位作者 张峰 张士文 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第7期83-86,91,共5页

随着列车通信技术的发展,故障诊断和数据记录已成为保障列车运行的重要手段,因此需要一种高速度、大容量的数据记录系统来收集列车网络产生的信息。设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的多功能车辆总线(MVB)解码与记录装置,结合嵌... 随着列车通信技术的发展,故障诊断和数据记录已成为保障列车运行的重要手段,因此需要一种高速度、大容量的数据记录系统来收集列车网络产生的信息。设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的多功能车辆总线(MVB)解码与记录装置,结合嵌入式处理器与可编程逻辑器件软硬件协同工作的优势,将MVB实时解码和大容量存储集成于单块FPGA芯片内。装置以在线监听总线的方式,收集MVB设备的状态监测和故障诊断信息,为分析列车运行的安全性与可靠性提供依据。 展开更多

关键词 轨道交通 列车通信网络 多功能车辆总线 总线解码 大容量数据存储 可编程片上系统

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基于多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案

7

作者 王华伟 高阳 +1 位作者 李洋涛 刘国梁 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第4期100-105,共6页

在城市轨道交通列车通信网络技术领域,通过WTB(绞线式列车总线)来实现车辆编组变化而进行的网络重组是常用的技术方案。为了实现基于MVB(多功能车辆总线)的网络重组,从网络重组的连接方式、自适应网络系统功能、配置过程、MVB组网控制... 在城市轨道交通列车通信网络技术领域,通过WTB(绞线式列车总线)来实现车辆编组变化而进行的网络重组是常用的技术方案。为了实现基于MVB(多功能车辆总线)的网络重组,从网络重组的连接方式、自适应网络系统功能、配置过程、MVB组网控制装置及MVB动态地址分配等方面,详细阐述了多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案,并从自适应组网控制单元的功能出发,对网络自适应重组技术方案进行检测验证。检测验证结果表明,基于MVB的网络自适应重组技术方案能较为便利地实现对车辆的组网控制,能解决多单元车辆网络组网的关键问题,灵活地配置列车通信网络系统。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车通信 网络自适应重组 多功能车辆总线

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基于虚拟化方法的车辆架构测试技术研究

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作者 张旭东 何劲涛 +3 位作者 张涛 邹渊 孙介东 袁博艺 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期815-823,共9页

针对集中式电子电气架构下车辆仿真测试系统中控制器元素缺乏、通信模拟真实性较低等问题,基于虚拟化技术对车辆架构测试技术开展研究,提出了包含控制器与总线通信虚拟化模型的测试平台架构,基于QEMU虚拟机技术开发车载控制器虚拟化模型... 针对集中式电子电气架构下车辆仿真测试系统中控制器元素缺乏、通信模拟真实性较低等问题,基于虚拟化技术对车辆架构测试技术开展研究,提出了包含控制器与总线通信虚拟化模型的测试平台架构,基于QEMU虚拟机技术开发车载控制器虚拟化模型,利用PCI总线构建控制器虚拟总线通信,与基于以太网的数据传输通道共同实现更真实的车辆通信模拟.最后测试结果表明本平台能够充分模拟车载控制器及通信对功能测试的影响,更好地满足集中架构下车辆功能测试需求,对比常用模型在环仿真系统具有更高可靠性、实时性与稳定性. 展开更多

关键词 虚拟化技术 车辆架构 车载控制器 总线通信 测试技术

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基于ARM和FPGA架构的地铁车辆MVB总线分析仪设计 被引量：2

9

作者 杨光 张峰 +1 位作者 张士文 王子骏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第5期24-28,共5页

车辆通信多功能总线(MVB)已成为城市轨道交通车辆通信的主流。将FPGA(现场可编程门阵列)的高速信号采集的优势与ARM(嵌入式微处理器)可嵌入实时操作系统的特点相结合,研制了基于嵌入式系统的便携式总线分析仪。搭建了测试系统,在MVB设备... 车辆通信多功能总线(MVB)已成为城市轨道交通车辆通信的主流。将FPGA(现场可编程门阵列)的高速信号采集的优势与ARM(嵌入式微处理器)可嵌入实时操作系统的特点相结合,研制了基于嵌入式系统的便携式总线分析仪。搭建了测试系统,在MVB设备EDCU(车门电子控制单元)中进行试验验证。验证结果表明,该总线分析仪可实现与MVB设备的主帧发送和从帧回复的精确采集和解码,可用于地铁车载MVB设备的故障检测和维修等。 展开更多

关键词 地铁车辆 通信多功能总线分析仪 嵌入式系统

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MVB总线管理器通信网卡的研制 被引量：5

10

作者 朱广超 《铁道机车车辆》 2017年第6期11-16,88,共7页

MVB总线管理器具有MVB总线管理和仲裁功能,是MVB网络的关键核心设备。从分析MVB总线管理器的功能和需求出发,介绍了研制MVB总线管理器的硬件系统和软件系统设计方案,并介绍了MVB控制器的FPGA实现、介质分配策略、事件仲裁策略、主权转... MVB总线管理器具有MVB总线管理和仲裁功能,是MVB网络的关键核心设备。从分析MVB总线管理器的功能和需求出发,介绍了研制MVB总线管理器的硬件系统和软件系统设计方案,并介绍了MVB控制器的FPGA实现、介质分配策略、事件仲裁策略、主权转移等关键技术的设计实现方案。MVB一致性测试和功能测试结果验证了自主研制的MVB总线管理器的功能和设计方案。 展开更多

关键词 多功能车辆总线 总线管理器 列车通信网络

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基于T-S模糊模型的高速动车组通信网络实时控制方法 被引量：6

11

作者 张彤 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期93-100,共8页

建立包括控制器节点与执行器节点之间的前向通道时延,以及它与传感器节点之间的反馈通道时延的多功能车辆总线网络控制系统,获取的时延数据呈现随机分布的特点;采用自动回归模型和最小均方算法进行前向通道时延的预测;考虑列车关键控制... 建立包括控制器节点与执行器节点之间的前向通道时延,以及它与传感器节点之间的反馈通道时延的多功能车辆总线网络控制系统,获取的时延数据呈现随机分布的特点;采用自动回归模型和最小均方算法进行前向通道时延的预测;考虑列车关键控制系统的特点,将非线性系统描述为不同稳态工作点附近的多个线性子系统,基于T-S模糊模型建立非线性网络控制系统模型,设计各子系统基于状态空间滚动优化的广义预测控制方法。对采用不同控制方法、不同采样周期和负载率时控制效果进行仿真。结果表明:基于T-S模糊模型的GPC时延控制方法可以精确跟踪不同变化频率的参考信号;与模糊自适应PID方法相比较,该方法能较好地抑制时延对控制性能的影响,具有理想的鲁棒性能和稳定性能,完全可以满足高速动车组运行过程的控制实时性要求。 展开更多

关键词 通信网络 多功能车辆总线 T-S模糊模型 广义预测控制 时延 高速动车组

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基于国产芯片的MVB通信网卡设计与实现

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作者 乔恩 李洋涛 侯峰 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第6期82-88,共7页

多功能车辆总线技术作为列车通信网络的核心技术,为解决进口芯片对MVB产品设计及生产的制约,对国内芯片设计公司、芯片制造商以及市场占有率较高的芯片类型进行了深度调研,在国产化MVB通信产品的设计过程中,研制出以国产半导体为载体、F... 多功能车辆总线技术作为列车通信网络的核心技术,为解决进口芯片对MVB产品设计及生产的制约,对国内芯片设计公司、芯片制造商以及市场占有率较高的芯片类型进行了深度调研,在国产化MVB通信产品的设计过程中,研制出以国产半导体为载体、FPGA技术实现的MVB协议控制器。通过一致性测试对国产化MVB通信网卡的功能和性能进行了验证。研究结果表明,基于国产化元器件实现的MVB通信网卡具有维修成本低、性能稳定等特点,与牵引系统、信号系统、制动系统匹配良好,满足了同类产品深度自主可控的需求,为实现国产化车辆实现提供了参考方案。 展开更多

关键词 列车通信网络 多功能车辆总线 MVB通信网卡 FPGA现场可编程门阵列 MVB协议控制器

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列车通信网络协议栈的实时性研究 被引量：2

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作者 刘泽华 刘立祥 +1 位作者 王大鹏 罗郁 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期761-765,共5页

针对传统列车网络控制系统无法满足高速列车实时运行控制的不足,基于列车通信网络(TCN)建立了一种综合多功能车辆总线(MVB)、绞线式列车总线(WTB)和实时协议(RTP)在内的完备的设备协议栈模型。依据硬实时系统指标,结合列车的实际应用,... 针对传统列车网络控制系统无法满足高速列车实时运行控制的不足,基于列车通信网络(TCN)建立了一种综合多功能车辆总线(MVB)、绞线式列车总线(WTB)和实时协议(RTP)在内的完备的设备协议栈模型。依据硬实时系统指标,结合列车的实际应用,设计出相应的协议模块,并构建了精确的验证平台。仿真实验验证了实时指标和列车初运行自动配置、介质分配、小数据交换等实时特征,建立的协议栈模型实时性强,能够提供高速列车运行控制下的安全性保证。 展开更多

关键词 高速列车 列车通信网络 多功能车辆总线 绞线式列车总线 实时协议

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高速动车组车门控制系统研究 被引量：6

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作者 朱书娟 徐刚 +2 位作者 张卫 陈勇胜 郭冬梅 《机床与液压》 北大核心 2014年第10期158-161,共4页

针对现阶段高速动车组制造技术国产化的趋势,在消化吸收CRH3型动车组关键技术的前提下,研究了CRH3型高速动车组车门控制系统的网络拓扑结构,并在此基础上设计了车门控制系统通过多功能车辆总线(MVB)与列车控制单元、诊断单元及制动单元... 针对现阶段高速动车组制造技术国产化的趋势,在消化吸收CRH3型动车组关键技术的前提下,研究了CRH3型高速动车组车门控制系统的网络拓扑结构,并在此基础上设计了车门控制系统通过多功能车辆总线(MVB)与列车控制单元、诊断单元及制动单元间的通信接口,优化车门控制程序,保证车门系统在高速动态运行环境中实时可靠地工作。结合实际运行过程中出现的故障,分析产生的原因,优化了列车控制网络与车门通信控制逻辑,消除运行中的安全隐患,保证了列车高速运行时的安全与稳定性。 展开更多

关键词 高速动车组 列车通信网络 多功能车辆总线 故障分析

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城市轨道交通列车通信网络系统故障分析 被引量：6

15

作者 徐磊 殷培强 +1 位作者 李文正 尹龙龙 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第12期89-91,96,共4页

介绍了城市轨道交通列车通信网络系统中的多功能车辆总线及列车通信网络故障的显示与定位方式。描述了紧挨着中继器的设备频繁离线故障的现象,并结合IEC61375标准分析了造成该类故障的原因。提出了针对该类故障的解决方案。

关键词 城市轨道交通 列车通信网络 多功能车辆总线 通信故障

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嵌入式可配置实时操作系统eCos在MVB/RS通信网关中的应用 被引量：1

16

作者 吴庆丰 周宏兵 黄松涛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2009年第5期61-64,共4页

MVB/RS通信网关是列车控制与管理系统中的一个重要部件,实现MVB(多功能车辆总线)协议与第三方RS485串行协议转换。嵌入式可配置实时操作系统eCos具有组件架构、易配置等特色,是适合MVB/RS通信网关应用开发的一个平台。介绍了其软、硬件... MVB/RS通信网关是列车控制与管理系统中的一个重要部件,实现MVB(多功能车辆总线)协议与第三方RS485串行协议转换。嵌入式可配置实时操作系统eCos具有组件架构、易配置等特色,是适合MVB/RS通信网关应用开发的一个平台。介绍了其软、硬件结构和应用程序开发过程。 展开更多

关键词 嵌入式可配置实时操作系统 列车通信网络 多功能车辆总线 网关

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城市轨道交通新型车载信号设备以太网网关的设计 被引量：3

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作者 董继国 杨利强 李纯盛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2017年第B08期22-26,共5页

目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实... 目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实现以太网通信协议与MVB间的数据传输。 展开更多

关键词 车载信号设备 列车通信网络 以太网 多功能车辆总线

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