基于arcnet的列车控制网络的开发

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1、北京交通大学硕士学位论文基于ARCNET的列车控制网络的开发姓名：左峰申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：王立德20090601北京交通大学硕士学位论文中文摘要列车通信网络应用作为现代列车关键技术之一，是保证列车控制有效性、安全性及旅客舒适性的必要措旌。列车通信网络作为列车控制系统的重要组成部分，要求其具有较高的实时性、可靠性及安全性，这也正是列车通信网络应用的重点和难点。最初用于办公自动化的ARCNET总线是一种优化的令牌总线，它集网络、控制于一体，提供了ISO／OSI模型的物理层和数据

2、链路层的全部服务。ARCNET网络具有信息流量大、传输速率快、支持长距离传输、节点进退网络操作比较简单、实时性、可扩展性好等优点。此外，每个节点发送消息的机会均等，避免了CSMA或CSMA／CD方式的访问冲突问题，在网络比较繁忙时，效率仍能保持很高，数据的传送相当可靠。正是上述这些优点使ARCNET网络成为一种理想的工业现场总线，并在日本的新干线E2．1000系列高速列车上成功的应用。目前，国内引进、吸收和应用ARCNET网络尚未成熟。本文依托于我校为株洲电力机车研究所开发整套ARCENT列车通信网络课题

3、，该课题负责深入消化、吸收该网络的相关技术，以期在重庆轻轨上进行试用，为今后国产化ARCNET控制网络提供有力技术支持。论文首先对ARCNET协议的特点和数据传输机制进行了彻底的剖析，然后根据重庆轻轨的列车结构和控制需求从硬件构建和软件实现两方面介绍了两种规格的单节点的设计，并将lO个单节点成功的进行了组网，通过大量的实验正确验证了网络功能，直观的观测到数据在总线的传输过程，确定了满足重庆轻轨列车控制需求的网络参数，同时也给出了一个友好的人机界面作为网络的监控系统。整套网络已经通过实验室的设计、实验环节。

4、论文对ARCENT网络今后在现场的应用进行了一定的展望。本课题也为加快我国开发拥有自主知识产权的ARC'NET控制网络做了一定的贡献。关键词：列车通信网络；ARCNET；令牌总线；组网分类号：TN915。852北京交通大学硕士学位论文英文摘要AbstractAsoneofthekeytechnologiesofmodernhigh-speedtrains，theapplicationoftraincommunicationnetworkisanecessarymeasllretoguaranteethee

5、fficiencyandsecurityoftraincontrolandcomfortofpassengers．Asanimportantcomponentofhigh-speedtraincontrolsystem，therequestsofreal-timeproperty,reliabilityandsecurityontraincommunicationnetworkisveryhigh．Andthisisalsothekeyandthemostdifficultpointoftheapplic

6、ationoftraincommunicationnetwork．TheARCNETbusinitiallyusedforofficeautomationisakindofoptimaltokenbus．Integratingnetworkandcontrol，itprovideswithalltheservicesofphysicalanddatalinklayersofISo／OSlmodel．TheARCNEThassuchadvantages弱heavynetworktraffic，quicktr

7、ansmissionrate，supportinglong-haultransmission,simpleoperationofnetworknodes，excellentreal-timepropertyandexpandabilityandSOon．Inaddition,eachnodehasthesameopportunitytosendinformationSOthatcollisiondetectionbyCSMAorCSMAJCDcarlbeavoided，hilghefficiencyand

8、reliabledatatransmissionwillstillbekeptwhenthenetworkisbusy．ItistheaboveadvantagestllatmaketheARCNETanidealindustryfieldbusandsuccessfullyappliedonhighspeedtrainsofJapaneseShinkansenE2—1000Series．Atthemoment，theintr