UIC網(wǎng)關映射服務器子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著動車組和地鐵列車向高速化、自動化和舒適化方向的發(fā)展，車載設備的控制、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷信息越來越多，列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)已成為列車最核心的神經(jīng)傳導系統(tǒng)。網(wǎng)關是整個控制系統(tǒng)中最關鍵、最復雜的設備，研究并掌握其核心技術具有十分重要的意義。
　　UIC網(wǎng)關是具有UIC映射服務器(UMS)功能的特殊的TCN網(wǎng)關，在實現(xiàn)列車互聯(lián)、互通、互操作方面較普通TCN網(wǎng)關性能更優(yōu)。本文在深入研究IEC61375-1和UIC556標準的基礎上，明確了U

2、IC網(wǎng)關的功能、數(shù)據(jù)處理機制及TCN協(xié)議棧與UIC應用間的關系;分析了網(wǎng)關中所有軟件組件的功能和組件間的函數(shù)接口。UMS只有配合其它組件才能實現(xiàn)功能，所以在設計過程中必須處理好相互間的調(diào)用關系。
　　UMS模塊包含了五部分軟件組件:UIC代理者(UAGT)、列車總線管理器（UWTM）、列車總線配置器(UTBC)、智能多發(fā)服務器（UIMCS）和節(jié)點地址屬性索引及群組服務器(UNGS)。UAGT主要負責UIC消息的發(fā)送與接收;UWTM

3、負責WTB鏈路層的配置、啟動和控制;UTBC主要負責UIC初運行;UIMCS負責報文的多發(fā)服務;UNGS提供對車輛信息與組信息的讀、寫、刪除等操作。每部分軟件組件由若干個功能接口構成，本文對每個功能接口進行了詳細分析與設計。UMS模塊提供兩類服務:系統(tǒng)服務和用戶服務，兩種服務的實現(xiàn)機制不同，文中給出了系統(tǒng)服務和用戶服務的整體設計流程。
　　UMS的系統(tǒng)服務功能包括:節(jié)點初始化、節(jié)點地址屬性索引(NADI)與車輛組信息建立、UIC初

4、運行、初運行結果確認或校正以及冗余切換控制;用戶服務功能有十七項，用于實現(xiàn)網(wǎng)關遠程或本地控制以及狀態(tài)的實時查看，文中完成了每項功能的設計與實現(xiàn)。
　　最后，在所搭建的網(wǎng)關硬件和軟件測試平臺上，完成了UIC初運行功能以及用戶服務功能的測試。硬件環(huán)境包含了四個通信網(wǎng)關以及多臺控制終端;軟件環(huán)境包括Tornado自帶的調(diào)試功能以及與網(wǎng)關配套的配置和監(jiān)視軟件。UIC初運行的測試結果與理論預期完全一致;用戶服務功能的執(zhí)行過程，驗證了設計方案