ARCNET列車數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的研究.pdf

1、隨著我國新一代高速動車組的投入試驗運行,標志著列車的速度又提高到了新的水平,同時對列車運行時的安全性和舒適性也提出了更加嚴格的要求。列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡作為列車內(nèi)部信息數(shù)據(jù)和控制指令的傳輸通道顯得尤為重要。所以,建立具有高可靠性、強實時性和較高安全性的列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡是十分必要的。
　　 作為一種優(yōu)化的令牌總線技術,ARCNET因其性能特點特別適用于控制需要而得以在工業(yè)自動化領域成功應用。ARCNET網(wǎng)絡具有可靠性高、實時性強、通信

2、速率高、時間可確定的性能以及遠距離通信能力等優(yōu)點,是一種理想的現(xiàn)場總線技術。在日本高速列車上廣泛應用,同時也作為我國引進的CRH2型高速動車組的列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。
　　 本論文中首先介紹了基于ARCNET協(xié)議的列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的總體架構,列車信息傳輸系統(tǒng),網(wǎng)絡傳輸協(xié)議,列車通信總線以及列車級網(wǎng)絡結構等。
　　 其次詳細闡述了ARCNET網(wǎng)絡的自身適合于列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的優(yōu)點。介紹了協(xié)議的幀格式、基本編碼單元,其中重點說明

3、了ARCNET網(wǎng)絡邏輯環(huán)的初始化過程、節(jié)點的加入網(wǎng)絡和退出網(wǎng)絡過程以及消息數(shù)據(jù)的傳輸和接收過程。
　　 本論文在對協(xié)議中令牌傳遞方法的討論中,首先分析了傳統(tǒng)令牌傳遞方法和傳統(tǒng)令牌傳遞方法在列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡中的具體操作過程,同時指出了傳統(tǒng)令牌傳遞方法并不能很好的滿足網(wǎng)絡中存在節(jié)點退網(wǎng)時的應用。然后在傳統(tǒng)令牌傳遞方法的基礎上分析提出了新的令牌傳遞方法-雙地址令牌傳遞方法(簡稱DATP:Double AddressToken Pass

4、ing)。該令牌傳遞方法的基本思想是同時記錄節(jié)點的后繼邏輯鄰居節(jié)點地址NID(Next IDentity)以及后繼邏輯鄰居節(jié)點的后繼邏輯鄰居節(jié)點地址NNID(Next NextIDentity),并周期性的在傳遞消息數(shù)據(jù)的同時更新節(jié)點的NID和NNID的地址值信息。同時利用OPNET網(wǎng)絡仿真軟件對ARCNET列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡和DATP令牌傳遞方法進行仿真實驗,仿真結果得出了保證列車數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡正常運行的最大誤碼率和影響網(wǎng)絡端到端延遲的主