论文摘要
随着嵌入式微机控制技术和现场总线技术的发展，现代列车的过程控制方式已从集中型的直接数字控制发展成为基于网络的分布式控制。列车通信网络（TrainCommunication Network，简称TCN）是国际电工委员会（International ElectrotechnicalCommission，简称IEC）制定的国际标准，其目的在于方便铁路运输部门和列车设备供应商实现世界范围的列车车辆间的互连。TCN包含两层结构，即连接各个车辆的绞线式列车总线（Wire Train Bus，简称WTB）和连接车辆内或车辆组内各设备的多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus，简称MVB）。目前，列车通信网络作为列车的重要组成部分，已经成为现代列车的核心技术。然而，TCN标准只规定了组成列车通信网络总线的基本通信机制，并没有从应用的角度定义数据的内容以及每一位数据的具体含义。因此，对于自由组合的列车，也就实现不了来自不同设备制造商车辆间的互操作性。UIC556协议则是为了实现这种互操作性由国际铁路联盟（International Union of Railways，简称UIC）为TCN制定的国际标准。本文在研究IEC61375-1和UIC556标准协议的基础上，从应用的角度分析了UIC556协议，按照UIC556协议规定建立起来的报文可以保证所有的车辆在总线上传输数据的一致性。在此基础上给出了UIC556网关软件映射服务器（UIC Mapping Server，简称UMS）系统的整体设计方案。根据UMS的工作流程将其细分为5个模块：UIC代理者（UICAgent，简称UAGT）、列车总线管理器（UIC WTB Bus Manager，简称UWTM）、列车总线配置器（UIC Train Bus Configurator，简称UTBC）、智能多播服务器（UIC IntelligentMulticast Server，简称UIMCS）和NADI（Node Address and Attribute Directory，节点地址属性索引表）及群组服务器（UIC NADI and NADI&Group Server，简称UNGS）。并在Nucleus嵌入式实时操作系统平台下使用C语言实现了各子模块的功能。最后，在实验室环境下对各个子模块进行了测试，测试结果表明，本文实现的UIC映射服务器系统符合协议规定的要求。