工业以太网在列车通信网络中的应用设计(2)
3.3 列车通信网络建模仿真 13
3.4 仿真建模过程 16
3.4.1 工程加载 16
3.4.2 开启工程 17
3.4.3 场景切换 18
3.4.4 场景构建与节点属性查看 18
3.4.5各场景模型参数配置 21
3.4.6 仿真运行与结果查看 21
3.5 仿真结果分析与性能改进 23
3.5.1 100M网络的性能 23
3.5.2 网络的升级 25
4 结论 28
4.1 实验结果分析 28
4.2 总结 28
致谢 30
参考文献 31
1绪论
1.1课题的目的和意义
随着铁路高速列车的发展，列车网络中的流量数据越来越多，因此对列车通信网络的要求也越来越高。建立完善的列车通信网络，能够及时将列车的指令发送至各节车厢，车厢中报警设备、监测设备的信息也可以快速反馈到列车的中枢节点。列车通信网络要保证重要信息及时、快速、可靠的在网络中传送，同时又要能尽可能满足乘客的需求，如视频业务等高数据量吞吐量服务，所以建立现代化的高速列车通信网络非常重要。列车通信网络智能控制技术如今已是特快列车、高速动车组的必备技术，现已成为国内外的研究热点。
当前国内外的列车网络技术有几种：基于工业现场总线的列车通信网络技术；现场总线与工业以太网结合的列车通信网络技术；完全使用工业以太网的列车通信网络技术。基于工业现场总线的网络目前已经比较成熟，如ARCNET、LonWorks、CAN总线已在日本与欧美广泛应用。但这些总线标准都缺乏一个统一的协议与标准，无法兼容，通用性差，且随着网络传输数据的要求越来越高，如视频点播等业务所需的网络带宽更大，当前传统的现场总线已不能满足需求。以太网具有带宽高，价格低廉，通用性强，易于扩展等优点，因此搭建基于工业以太网的列车通信网络具有重大意义。在这个领域，目前西门子公司和庞巴迪公司已经研制了由工业以太网组建的列车通信网络，并已经运用到列车中。
列车通信网络系统已经成为现代列车的核心，能否掌握前沿技术很大程度上体现一个国家在铁路通信方面科研能力。国内在这个方面还刚起步，研究成果还较少，技术也相对落后，主要依赖国外技术成品。但是国外厂商只提供产品，却不转让核心的技术，而且严格封锁技术。因此自主研发列车通信网络技术，对打破国外的技术封锁，提升国内铁路通信技术水平具有重要意义。而基于工业以太网的列车通信网络是目前发展方向，在此技术是哪个去的成果可以缩短与国外列车通信网络技术的差距，对国内高速铁路网的建设有着重要意义。本文是对基于工业以太网的列车网络进行建模与仿真，通过结果参数研究其可行性、可靠性以及网络性能，对实际网络的建设和网络性能评估具有一定参考性。
1.2 国内外研究现状
1.2.1列车通信网络简介
列车通信网络（英语：Train Communication Network，简称TCN），是一种以计算机网络为核心的分布式网络控制系统，作为铁路机车车辆的控制、检测和诊断系统；该国际标准由国际电工委员会（IEC）和国际铁路联盟（UIC）联合制定，即IEC 61375，同时电气电子工程师学会（IEEE）也引用该项标准作为列车通信网络标准，即IEEE 1473-T。
车载网络总体结构包含两级总线层次架构，分别为可用于连接各节可动态编组车辆间的绞线式列车总线（Wire Train Bus，WTB），以及用于连接一节车辆或一组车辆单元内部各种设备的多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus，MVB）。