FlexRay總線在ATP主機(jī)和人機(jī)界面通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、列車超速防護(hù)系統(tǒng)(ATP)是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的核心，具有保證列車安全運(yùn)行的重要功能。車載ATP主機(jī)作為ATP系統(tǒng)的重要組成部分，主要功能是生成速度監(jiān)控曲線，以防列車超速行駛。ATP主機(jī)與人機(jī)界面(DMI)的通信數(shù)據(jù)量大，對安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性都有極高的要求，但是目前使用的CAN總線存在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間不確定、低優(yōu)先級數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間長、總線負(fù)載率高等弊端，已經(jīng)無法提供足夠的帶寬和容錯(cuò)機(jī)制。因此，有必要研究新型高速通信總線替代CAN總線，應(yīng)用于

2、ATP-DMI通信系統(tǒng)中。
　　在深入對比分析通信總線性能的基礎(chǔ)上，本論文提出、研究并實(shí)現(xiàn)了使用FlexRay總線替代CAN總線應(yīng)用于ATP-DMI通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。FlexRay總線是新一代汽車總線，具有通信速率高、傳輸時(shí)間確定、數(shù)據(jù)傳輸可靠，靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠滿足ATP-DMI系統(tǒng)的通信需求。論文采用了“FlexRay通信網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)—FlexRay節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)—FlexRay總線應(yīng)用可行性驗(yàn)證”的研究思路，主要研究內(nèi)容及研究

3、成果如下:
　　(1) FlexRay通信網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)。通過分析ATP-DMI系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)、通信需求和接口協(xié)議，設(shè)計(jì)點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的FlexRay通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)協(xié)議規(guī)范，定義網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議參數(shù)和調(diào)度安排。
　　(2) FlexRay節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。針對通信網(wǎng)絡(luò)的功能需求，分析得到FlexRay節(jié)點(diǎn)的功能定義，進(jìn)而完成節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)。
　　(3) FlexRay總線應(yīng)用可行性驗(yàn)證。完成FlexRay通信網(wǎng)絡(luò)的測試，并對