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基于TCN网络控制的列车驾驶单元模块的设计

徐玲  
【摘要】:列车司机室驾驶单元是列车司乘人员与列车控制子系统设备之间进行信息交互的模块,是列车控制系统中的一个重要组成部分。随着现代列车的高速发展,司机室驾驶单元需要处理的信息越来越多,因此一种有效的数据处理系统单元和能显示多样信息且友好的人机显示单元的研究具有越来越重要的意义。它们不仅能够实时、准确地传输司机室控制命令至列车各设备,还能够实时地为列车司乘人员提供有效的列车运各设备行状态信息和故障信息,是列车高速、安全运行的保障。 本文首先从列车网络控制技术的应用现在和发展趋势出发,阐述了列车驾驶单元研究的背景和意义;介绍了基于TCN标准的列车通信网络的组成,分别介绍了组成列车通信网络的多功能车辆总和绞线式列车总线的通信原理。然后,本文从软件平台上对司机室驾驶单元进行了设计与实现。通过对观察者设计模式和工厂设计模式的研究和引用,实现了软件代码的可扩展性和降低了软件代码的冗余性。基于Qt-creator开发了司机室驾驶单元软件系统,不仅实现了列车总线数据的收发功能,还实现了列车总线数据的处理以及整车故障信息诊断。最后,介绍了用于配置整个列车网络的TCN网络配置工具的设计与实现,并利用该配置工具配置了一个小型控制网络测试平台测试司机室驾驶单元的功能。 通过小型网络测试平台的试验表明司机室驾驶单元与列车控制子系统设备数据通信正常,司机室显示单元人机界面能够正确的显示及实时的更新当前列车设备的状态信息,整个驾驶单元系统具有良好的实时性、稳定性以及可靠性。


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