《動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第2版）》課件 第一節(jié) 列車通信網(wǎng)絡(luò)概述

動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述

列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）是一種基于網(wǎng)絡(luò)的分布式控制系統(tǒng)。其主要作用是實(shí)現(xiàn)各車廂內(nèi)大量的可編程設(shè)備的有效連接，并使這些設(shè)備所產(chǎn)生的各種信息（諸如狀態(tài)、控制、故障診斷、旅客服務(wù)等信息）轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)這些信息安全、可靠、快速、準(zhǔn)確地網(wǎng)上交換。一、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的作用列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的主要作用歸納起來主要體現(xiàn)在：（1）機(jī)車、車廂和列車控制；（2）遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)；（3）旅客信息服務(wù)。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述二、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的層次結(jié)構(gòu)1、TCN列車通信網(wǎng)絡(luò)的兩級(jí)總線

車輛總線設(shè)備列車總線車輛總線節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)車輛總線車輛總線絞線式列車總線WTB（WireTrainBus）:用于連接各節(jié)可動(dòng)態(tài)編組的車輛多功能車輛總線MVB（MultifunctionVehicleBus）:用于連接車輛（或固定編組的車輛單元）內(nèi)部各種設(shè)備節(jié)點(diǎn):起著網(wǎng)關(guān)的作用第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述二、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的層次結(jié)構(gòu)2、兩級(jí)總線組成的三層結(jié)構(gòu)

第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述二、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的層次結(jié)構(gòu)2、兩級(jí)總線組成的三層結(jié)構(gòu)

列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）采用兩條總線組成的三層結(jié)構(gòu)，列車總線和車廂總線是兩個(gè)獨(dú)立的通信子網(wǎng)，可采用不同的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu)為：（1）絞線式列車總線（WTB）：連接列車各車廂，可自動(dòng)配置，在雙絞線上傳輸?shù)乃俾士梢赃_(dá)到1Mbit/s。（2）多功能車廂總線（MVB）：連接車廂內(nèi)部設(shè)備，能加快響應(yīng)速度，通過雙絞線或光纖可以達(dá)到1.5Mbit/s的速率。（3）設(shè)備級(jí)控制控制網(wǎng)。此外，列車總線和車廂總線之間還需要通過一個(gè)列車總線節(jié)點(diǎn)相連，在運(yùn)用層不同的總線之間通信時(shí)由此節(jié)點(diǎn)充當(dāng)網(wǎng)關(guān)（Gateway），有時(shí)也在車廂總線下設(shè)第三級(jí)總線，如連接傳感器的總線或連接執(zhí)行單元的控制總線，可把這些總線認(rèn)為是車廂總線的一部分。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)1、列車構(gòu)成方式（1）開式列車：由一組車輛構(gòu)成的列車，其組成在正常運(yùn)行中是可以改變的，如UIC（國(guó)際鐵路聯(lián)盟）列車；WTB作為標(biāo)準(zhǔn)的列車總線。它最多支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)機(jī)車車輛可沒有或有1個(gè)，或有更多的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可掛15個(gè)車輛總線（MVB或其它總線）。根據(jù)列車的編組情況，目前國(guó)際上運(yùn)行的旅客列車有3種列車構(gòu)成方式：第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)（2）閉式列車：由一組車輛組成的列車，在正常運(yùn)行中其組成不會(huì)改變，如地鐵，城軌列車或高速列車組；閉式列車的組態(tài)展示了閉式列車上，MVB既能作為列車總線，也可作為車輛總線。1、列車構(gòu)成方式第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)（3）多單元列車：列車由幾個(gè)閉式列車單元組成，在正常運(yùn)行中，組成列車的單元數(shù)量可以改變。多元列車的組態(tài)展示了兩個(gè)相連的閉式列車，當(dāng)這些閉式列車需經(jīng)常連接和解連時(shí)，可使用WTB作為標(biāo)準(zhǔn)的列車總線。但如果可能用其它方法組態(tài)時(shí)，也可以用其它總線如MVB來代替。車輛總線可以穿越幾個(gè)車輛。1、列車構(gòu)成方式第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)TCN應(yīng)用于不同的領(lǐng)域可以使用不同的組態(tài)，TCN網(wǎng)絡(luò)組態(tài)定義如下：（1）開式列車：包括需要頻繁編組和解編的車輛，列車總線能自動(dòng)再配置（初運(yùn)行）；（2）閉式列車：車輛在運(yùn)行中不分離，列車總線由司機(jī)或工廠離線配置；（3）多單元列車：列車由幾個(gè)閉式列車單元組成，在正常運(yùn)行中，組成列車的單元數(shù)量可以改變。2、TCN網(wǎng)絡(luò)組態(tài)定義第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述四、列車通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送

由不同類型的車輛構(gòu)成的列車，其中一個(gè)車輛用MVB，一個(gè)車輛用未規(guī)定的車輛總線，一個(gè)車輛上沒有車輛總線。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述四、列車通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送

實(shí)時(shí)協(xié)議（RTP）為一個(gè)應(yīng)用與另一個(gè)應(yīng)用在列車通信網(wǎng)絡(luò)上通信提供協(xié)議和服務(wù)。這兩個(gè)應(yīng)用可以位于不同車輛上、在同一個(gè)車輛內(nèi)或在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)。實(shí)時(shí)協(xié)議可用于多功能車輛總線、絞線式列車總線或有相同基本服務(wù)的其它總線的通信。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述四、列車通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送

實(shí)時(shí)協(xié)議（RTP）為一個(gè)應(yīng)用與另一個(gè)應(yīng)用在列車通信網(wǎng)絡(luò)上通信提供協(xié)議和服務(wù)。這兩個(gè)應(yīng)用可以位于不同車輛上、在同一個(gè)車輛內(nèi)或在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)。實(shí)時(shí)協(xié)議可用于多功能車輛總線、絞線式列車總線或有相同基本服務(wù)的其它總線的通信。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述五、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的特點(diǎn)

（1）工作環(huán)境惡劣，可靠性要求高；在列車總線故障時(shí)，列車仍可滿功率、全速運(yùn)行，但列車控制會(huì)喪失部分功能，比如恒速控制；而車廂總線故障時(shí)，不會(huì)影響列車的運(yùn)行，各車廂的主要電氣部件具有故障自我保護(hù)或連鎖保護(hù)功能，能夠隔離某一部件、某一車廂、某一車組單元的故障。在列車網(wǎng)絡(luò)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，整個(gè)列車控制系統(tǒng)倒向安全模式，一般不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)列車停運(yùn)。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述五、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的特點(diǎn)

（2）數(shù)據(jù)的多樣性；控制類（過程數(shù)據(jù)、變量）；管理類（消息數(shù)據(jù)、消息）。

（3）控制操作實(shí)時(shí)性（時(shí)間確定性）要求高；列車控制系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有在線實(shí)時(shí)響應(yīng)特性。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)響應(yīng)外部事件，確保對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行連