基于以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡仿真.pdf

1、列車通信網(wǎng)絡是列車通信的核心部分。它負責對整輛列車進行控制、檢測,以及各種信息的采集和傳送。隨著現(xiàn)代列車朝著高速化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展,列車通信網(wǎng)絡系統(tǒng)受到越來越多的關注和重視,尤其是使用以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡,是列車網(wǎng)絡的發(fā)展方向。
　　 國外列車通信網(wǎng)絡技術已經(jīng)比較成熟,并且已經(jīng)廣泛應用,而國內在這方面的研究開發(fā)比較少,技術比較落后,在以太網(wǎng)列車方面的研究更是剛剛起步。因此研究基于以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡對國內列車控制產(chǎn)品的自主開發(fā)

2、,打破國外技術封鎖有重要意義。
　　 本文的主要目的是參考現(xiàn)有的列車網(wǎng)絡模型,建立基于以太網(wǎng)的雙總線列車通信網(wǎng)絡模型,并在OPNET仿真軟件中進行仿真和改進,得到的仿真結果可以對實際的列車網(wǎng)絡的構建起到參考作用。
　　 本文首先研究了列車通信網(wǎng)絡國內外發(fā)展情況,分析了以太網(wǎng)協(xié)議和基于以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡的優(yōu)缺點,并總結了幾種改進以太網(wǎng)實時性的方法。
　　 本中設計了基于以太網(wǎng)的雙總線列車通信網(wǎng)絡拓撲模型。將該模型

3、在OPNET軟件中實現(xiàn),創(chuàng)建了列車通信網(wǎng)絡模型、列車車廂和車頭的節(jié)點模型,以及節(jié)點中各個模塊的進程模型。通過運行仿真得到網(wǎng)絡參數(shù),如網(wǎng)絡時延、吞吐量等指標,分析網(wǎng)絡的實時性,驗證模型的可行性、可靠性。
　　 針對列車通信網(wǎng)絡實時性的要求,本文使用基于時間同步協(xié)議的分時利用信道的方法對列車網(wǎng)絡模型進行改進,并在仿真軟件中進行了仿真驗證。對列車通信網(wǎng)絡中實時性要求高的控制數(shù)據(jù),本文采用在數(shù)據(jù)中添加高優(yōu)先級字段的方法,保證控制數(shù)據(jù)的優(yōu)

4、先傳送,來滿足列車網(wǎng)絡對控制數(shù)據(jù)的實時性要求。最后對以上提到的改進的方法均進行了仿真并和改進前進行對比。
　　 仿真結果表明,本文建立的列車網(wǎng)絡模型實現(xiàn)了在兩條總線上傳遞數(shù)據(jù),并且具有較好的實時性,可以滿足以太網(wǎng)時延的要求。當一條總線故障時,系統(tǒng)可以切換到另外一條總線接收數(shù)據(jù),滿足列車網(wǎng)絡的可靠性要求。本文采用的基于時間同步協(xié)議的分時利用信道的方法對網(wǎng)絡的實時性有改進。通過提高控制數(shù)據(jù)的優(yōu)先級的方法可以滿足控制數(shù)據(jù)的實時性要求。