基于OPNET的MVB总线仿真研究

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基于OPNET的MVB总线仿真研究

作者：黄东魏志强

来源：《软件导刊》2011年第01期

摘要：列车网络控制技术是高速列车发展的一项关键技术。为了评估多功能车辆总线(Multiple Vehicle Bus,MVB)车辆级网络通信系统的性能，优化网络设计，采用Opnet Modeler 搭建车辆级通信网络模型，包括车辆的网络拓扑结构模型、链路模型、节点模型和进程模型。利用所搭建的模型，对车辆级通信网络的时延性、吞吐量仿真。通过分析仿真过程中采集的数据，可以预测车辆级通信网路系统存在的问题，为改良、优化高速列车通信网络提供可靠的依据。

关键词：列车通信网络；MVB；OPNET；网络建模；网络仿真

中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1672-7800（2011）01-0052-03

作者简介：黄东（1984-），男，湖南邵阳人，西南交通大学电气工程学院硕士研究生，研究方向为嵌入式系统设计；魏志强（1986-），男，安徽淮南人，西南交通大学电气工程学院硕士研究生，研究方向为嵌入式系统设计。1TCN简介

列车通信网络（TCN）是应用在列车上的一种计算机局域网，负责对整车各种控制信息、检测信息、诊断信息和状态信息进行采集，并为旅客提供信息服务。TCN是一种总线型局域网，包括绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）。WTB与MVB通过通信节点（网关）进行协议转换。WTB一种是连接各节车辆的串行通信总线，每节车辆作为一个通信节点与WTB相连，其长度可达到860m（22节车辆），传输速率为1Mbit/s。其最大特点是具有列车初运行和烧结（通信连接器触点去氧化）等功能，能自动识别车辆在列车编组中的位置和方向，满足开式列车需要频繁编组等特殊要求。MVB主要用于车辆内控制设备的互联。车辆设备是各种信息发源地,它接受通信节点的命令,将各种信息按一定的格式送往通信节点。MVB是一种便于传感器和执行机构连接的总线，传输速率为1.5Mbit/s，允许设备间距在200m 以内，传输介质为双绞线或光纤。TCN网络采用基于总线管理器（BA）的集中式介质访问控制，并支持介质和总线管理器的冗余，具有增强实时性和提高可靠性等特点，得到了众多铁路公司和设备供应商的支持。目前，TCN在欧洲得到了大量应用，在北美有部分列车采用，国

内应用TCN技术的列车有“先锋”、“蓝箭”、“中华之星”等动车组。

图1所示是应用OPNET搭建的某动车组的列车通信网络拓扑图，车辆总线和列车总线通过网关连接，所有车辆内部的设备都挂在车辆总线上。