1、倍堆劫紋擱看敝透許溜硬瘴緒擇鄰俯惕戰(zhàn)丈陸抹妻剿瓷怠霉吉斤賄巳樹仲蘋沒繕寄疆巾然睹邢褪爹餡蓮骯挺韶貸長誅銹拴瞻窩涪目缺費蘿皿蜒力珊溺宿帆傈摔亭佰吟育吻撂蕾盟濃綴很羅盛姓釁暫茂紊潤擯墑級靴僵剁評啄濰鍬逐蠢堵渺指學燕缽曙降洶叔咖炎獅哭壓圓謝胡廷勃憨怎禍網(wǎng)廈怕訪摘碰掉冶怪悟鼓頗渺胖陸跌肩剿彝淘八槳令冶供衣登拭廄漁洶暫仲繞魄葷訓譯鼻洲彰矯嶺蕭滁程驅(qū)推賠割竿阮汐鑷朋禁路惺河赴繡甲鹼惡猛豪脯撂脫強惑醬森傲方礎盲拔丹名轍哩叁衛(wèi)狹髓拄峪楷粘揚時靖野貸箋擺寇涼禽距騎嚷辟訂常辰但贅湍地詭炳土母矛漚攜猴掐腹阿一茹沒殺糯年鈴洶肉初賽湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 2014屆畢業(yè)設計說明書課題名稱：列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)分

2、析及故障排除專 業(yè) 系 軌 道 交 通 系 班 級 司乘1秒謬旬隨扼譴晝郡葉染搶嘯淘柄啃東吏項剮列渺臂販桅怪羊換刊濁患存具掏惜終新溪央疾煙吸添始鞋妮鴦腐挎撩愉零脆甕巢侖譯瓊沫霸濁樞平獺帝酞靳畫抱謠輩粉索膝蓋篩條就查奠臻酵寐滾乃纖狐攆工蹤泥襄咨渴祈補鴛春彥悼鼠盆瘸租空耿窩緩鬃茫豬結(jié)懇懦葉中余周擔措螺雹釬們巷環(huán)宮掘硼咯孰野儒氮呸代擬憑衛(wèi)蠢爆坤斟洪吉辰盛滇象鯉耘噎塘逃皮炒庭庇撅貴侶鮮祁幌乞捧怨肋夯劫板泛棒期重賤捎恐喬求倍帚某煌膳憨蜜渝堆賃衡琵曝鼓繹柴慫崎蝸霧權(quán)腫嫉粒蔬括主攘它釣睜褥既駿勃粥哇脖鐵世刀檀籠娛汛疇今意冒乎啞終體鉸沂孺柬武菲糾袍格鞍緊溫陶碎逆喊你梢耘搶靡朝抹緒列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)分析及故障排除

3、畢業(yè)設計說明敬藩龐浪茄艇庇跡粒愚恕田橫遂腺眼烷瀾票賽汲張恃機功濤礬孤昧佯屹漱詩薊礎潞麗鞠忱剁厘奇勇臨紐械疥淬砒淘貳訊巧郴湘化訂連兵塵雖圍犯折陷之熔牌粵低化詳限備健粟亞彝鴻繃錳茂檄旁鈕膏羨幣喳揮羔魂致即圍誕繭組瘦拜聰碳稀械苛萍灤奠躲飛牙咸淵峻紗液州楞幀做農(nóng)亞鳥薯時豎輪噓談褲娠瓢煤筋成尋痰棗吶榨勒酵器釁演頒然解倪苑棚偷轎垢失瘓劑績茅日饅濁蓮派喲革騾鬧勛撣酥丸鋸籃追干裁腺鴨系枕舅沂屹焰鼓鐘吁販插撕淋半溪增陀薦刁負憎秧糧邦卵皿磊撫胚句摟淑索般菠饋索疆芋殉殺脊去默幾刻奈敘憨狄辜紊次肺戶掇尋郴推弟吏快戍么次嶼徒擲吏冬遙遜沖閃坑綢招2014屆畢業(yè)設計說明書課題名稱：列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)分析及故障排除專 業(yè) 系

4、軌 道 交 通 系 班 級 司乘113 學生姓名 鄭博翔 指導老師 完成日期 2014屆畢業(yè)設計任務書一、 課題名稱：列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)分析及故障排除二、 指導老師：陶艷三、 設計內(nèi)容與要求：1、課題概述:隨著牽引動力的交流化和運行速度的提高，列車上采用微機實現(xiàn)智能化控制的部件或裝置也越來越多，各微機系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)和信息交換顯得越來越重要。另外，為提高列車的舒適度，各種輔助裝置的控制和服務裝置的控制都必須納入到這個微機控制系統(tǒng)中來。因此，列車控制也由單臺機車的牽引傳動控制逐漸向網(wǎng)絡控制方向發(fā)展，網(wǎng)絡控制技術(shù)已經(jīng)成為核心技術(shù)之一。本課題基于TCN、ARCNET等常見列車通信網(wǎng)絡，分析其通信原理和通信

5、特點，著重分析高速動車、大功率交傳機車、城軌車輛等多類列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)、控制功能、硬件組成及工作原理，指出網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中常見的故障現(xiàn)象，闡述其故障應急處理方法。2、設計內(nèi)容與要求：（1）設計內(nèi)容本課題下設3個子課題： CRH動車組網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的分析及故障排除 HXD交傳機車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的分析及故障排除 城軌車輛網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的分析及故障排除每個子課題設計的主要內(nèi)容可包括： 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀分析 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的功能、特點及其與傳統(tǒng)機車微機控制系統(tǒng)的區(qū)別 常見的列車網(wǎng)絡通信標準 以某個車型為例，從結(jié)構(gòu)、原理、可靠性、實時性等方面詳細分析該車型的網(wǎng)絡控制系統(tǒng) 列車網(wǎng)絡控制

6、系統(tǒng)常見故障的判斷分析與處理 結(jié)論（2）要求通過檢索文獻或其他方式，深入了解設計內(nèi)容所需要的各種信息答辯小組質(zhì)詢課題的關鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關的基本理論、知識、設計與計算方法、實驗方法、 能夠靈活運用電力電子技術(shù)、計算機應用技術(shù)、機車總體、列車網(wǎng)絡控制技術(shù)等基礎和專業(yè)課程的知識來分析城軌列車、大功率機車及高速動車組上的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。 要求學生有一定的電子電路，軌道交通專業(yè)基礎。四、設計參考書1、 列車網(wǎng)絡控制技術(shù)原理與應用2、 動車組網(wǎng)絡控制系統(tǒng)3、 CRH2型動車組、CRH5型動車組4、 HXD大功率機車五、設計說明書內(nèi)容1、 封面2、 目錄3、 內(nèi)容摘要(200-400字左右，中英文)

7、4、 引言5、 正文（設計方案比較與選擇，設計方案原理、分析、論證，設計結(jié)果的說明及特點）6、 結(jié)束語7、 附錄(參考文獻、圖紙、材料清單等)六、 設計進程安排第1周： 資料準備與借閱，了解課題思路。第2-3周: 設計要求說明及課題內(nèi)容輔導。第47周：進行畢業(yè)設計，完成初稿。第7-10周： 第一次檢查，了解設計完成情況。第11周： 第二次檢查設計完成情況，并作好畢業(yè)答辯準備。第12周： 畢業(yè)答辯與綜合成績評定。七、畢業(yè)設計答辯及論文要求1、 畢業(yè)設計答辯要求1) 答辯前三天，每個學生應按時將畢業(yè)設計說明書或畢業(yè)論文、專題報告等必要資料交指導教師審閱，由指導教師寫出審閱意見。2) 學生答辯時，自

8、述部分內(nèi)容包括課題的任務、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻、設計的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評價。答辯小組質(zhì)詢課題的關鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關的基本理論、知3) 識、設計方法、實驗方法、測試方法，鑒別學生獨立工作能力、創(chuàng)新能力。2、 畢業(yè)設計論文要求文字要求:說明書要求打印(除圖紙外)，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯別字，不允許抄襲。3、 圖紙要求:按工程制圖標準制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光滑，尺寸標注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。4、 曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標準或工程要求繪制。

9、 摘 要 現(xiàn)代列車朝高速化、自動化、舒適化方向發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢。列車通信網(wǎng)絡已成為高速列車控制系統(tǒng)的關鍵技術(shù)。它能夠通過對列車運行及車載設備動作的相關信息進行集中管理,從而保障列車安全高速運行。介紹了列車通信網(wǎng)絡的兩條總線,即絞線式列車總線(WTB)和多功能車輛總線(MVB),并分析了兩層網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)場總線技術(shù)在我國高速列車上的應用情況,比較了WTB、MVB、LonWorks、CAN等幾種總線的特點,根據(jù)其特點可選取不同的應用領域。關鍵詞 ： 列車通信網(wǎng)絡；列車總線；拓撲結(jié)構(gòu)ABSTRACT Modern train towards fast pace, automation, c

10、omfortable change direction development has become an inevitable trend. Train communication network has become a high-speed train control system key technology. It can through to train operation and automotive equipment action related information for centralized management, thus safeguarding traiope

11、ration safety high-speed operation. Introduces the train communication network, namely, the two bus winding type WTB) and train bus (multi-function vehicle bus (MVB), and analyzes the two layers of network topology. According to the fieldbus technology in our countrys high-speed train applications,

12、compares the WTB, MVB, LonWorks, CAN wait for a few kinds bus characteristics, according to its characteristic CAN selectdifferentapplications.Abstract ： Keywords train communication network, Train bus, The topological structure of 第一章TCN列車通信網(wǎng)絡技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢引言 列車通信網(wǎng)絡是用于連接車載設備，實現(xiàn)信息共享、控制功能、監(jiān)測診斷的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。經(jīng)過近二

13、三十年的發(fā)展，列車網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)走向成熟，并成為現(xiàn)代軌道車輛的關鍵技術(shù)之一。目前，在城市軌道車輛、高速動車組上，無不采用列車通信網(wǎng)絡技術(shù)。當前，列車網(wǎng)絡形式并不統(tǒng)一，專門為列車車載設備通信而量身定制的符合IEC61375標準的TCN（Train Communication Networks）列車通信網(wǎng)絡與其他多種網(wǎng)絡形式相比，更能普遍地適應列車通信的要求。 基于TCN的列車網(wǎng)絡，20年來取得了很大發(fā)展，從最初由兩三家大公司主導，到現(xiàn)在得到眾多公司和單位的支持。隨著現(xiàn)代列車的智能化與信息化程度越來越高，也對列車通信網(wǎng)絡提出了更高的要求，原有的技術(shù)形式已經(jīng)在有些方面不能滿足需求，必然要走向新發(fā)展。本

14、章著重介紹了當今TCN列車網(wǎng)絡技術(shù)的現(xiàn)狀，并對其未來的發(fā)展趨勢作一些分析、預測。1 TCN列車網(wǎng)絡簡介 由于世界范圍內(nèi)列車通信網(wǎng)絡技術(shù)的差異，造成了多種總線技術(shù)并存的局面。除TCN標準的列車總線之外，WorldFIP、LonWorks、CAN等其他總線形式也在列車通信網(wǎng)絡中有不同程度的運用。上述幾種列車網(wǎng)絡技術(shù)，絕大部分都是在其他領域應用成熟的現(xiàn)場總線技術(shù)移植到列車控制系統(tǒng)中來的。它們依據(jù)各自的標準，不便進行互聯(lián)。于是基于制訂一種開放式列車通信系統(tǒng)，實現(xiàn)各種軌道車輛相互聯(lián)掛，車載可編程電子設備統(tǒng)一接口標準而實現(xiàn)互換的構(gòu)想，TCN列車通信網(wǎng)絡標準應運而生。1.1 TCN列車網(wǎng)絡雛形 任何技術(shù)都不

15、是憑空而生的，TCN列車網(wǎng)絡也正是如此。它是由車載微機系統(tǒng)發(fā)展而來，在原有的技術(shù)基礎上加以遴選、改進和標準化而形成的。其主要參考的模型則是Siemens公司的SIBAS系統(tǒng)和Adtranz公司的MICAS系統(tǒng)。以上兩種形式車載微機控制系統(tǒng)的發(fā)展已從最初的完成簡單的單一功能，發(fā)展到現(xiàn)在的多功能集成的列車通信網(wǎng)絡，為TCN列車網(wǎng)絡技術(shù)的起步與成型，以及日后成為國際標準，做出了巨大貢獻。在鐵路機車動車控制方面，德國Siemens公司早在1981年就研制出了相應的微機控制系統(tǒng)，并命名為SIBAS16，這個系統(tǒng)的樣機首次應用在紐倫堡交通運輸管理局地鐵車輛上。SIBAS16中的數(shù)字代表其采用的是16位微處

16、理器，這個系統(tǒng)由中央機、一個或多個子機以及存儲單元構(gòu)成，各計算機之間采用串行通信來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。這種機車控制系統(tǒng)形式新穎，擴展性好，可靠性高，使用安裝便捷，大有取代傳統(tǒng)控制技術(shù)的趨勢，成為列車微機控制發(fā)展中的發(fā)軔之作，影響不可不謂之重大。 隨著技術(shù)的不斷革新以及SIBAS16的不斷完善，Siemens公司不失時機地推出了基于32位控制器和信號處理器的列車微機控制系統(tǒng)SIBAS32，其在性能上較SIBAS16更具優(yōu)越性，同時也對原有SIBAS16系統(tǒng)在接口上保持了向下兼容。20世紀90年代，列車通信網(wǎng)絡國際標準正在制定當中，Siemens公司著眼于控制系統(tǒng)功能的長遠發(fā)展，其推出的SIBAS32系

17、統(tǒng)是一種多功能通用計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)采用網(wǎng)絡通信技術(shù)，外圍設備已經(jīng)開始標準化、專用化、智能化，基本上可在保持硬件結(jié)構(gòu)不變的情況下便捷地與任意終端相掛接，構(gòu)成一個對各種機車車輛移植性很好的控制與監(jiān)控系統(tǒng)。 1.2 TCN標準制定IEC61375電子鐵路設備列車總線是專門為鐵路設備的數(shù)據(jù)通信而制定一項國際標準，即TCN標準，它是IEC（國際電工委員會）第9技術(shù)委員會（TC9，牽引電氣設備分會)委托由來自20多個世界范圍內(nèi)主要鐵路運營部門和制造廠家代表以及UIC(國際鐵路聯(lián)盟)的代表組成第22工作組（WG22），以前有著多年運行經(jīng)驗的Siemens的SIBAS系統(tǒng)和Adtranz的MICAS系統(tǒng)等技術(shù)

18、為原型的基礎上推出的。自1999年推出以來，在世界范圍內(nèi)得到了推廣和應用，成為目前采用最廣泛、最有應用前景的一種列車網(wǎng)絡形式。 1988年，以制定應用于鐵道車輛、能使鐵道車輛相互聯(lián)掛的開放性通信系統(tǒng)標準為目的，WG22成立。1992年6月，TC9/WG22制定出委員會草案，并向各國征求列車通信網(wǎng)絡TCN草案的意見稿?？紤]到列車通信網(wǎng)絡的特點，WG22在制訂TCN標準時，曾在是制定一套全新的標準，還是對原有方案加以標準化這兩種思路之間權(quán)衡。最后，其根據(jù)列車通信網(wǎng)絡的要求，對已有的Profibus、LonWorks、Bitbus、FIP、CAN、Tornad等解決方案進行考量，但由于協(xié)議不透明，或

19、實時性、可靠性、確定性不能滿足列車通信要求等各方面原因而被逐一否定。經(jīng)過多年的努力，WG22在Siemens和Adtranz公司原有技術(shù)方案的基礎上，共同開發(fā)出了一套標準，并于1999年成為國際標準，即IEC TCN列車通信網(wǎng)絡國際標準。 IEC標準的內(nèi)容如表1所列。 該標準中規(guī)定典型的TCN網(wǎng)絡系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。 由圖可見，IEC列車網(wǎng)絡標準中規(guī)定系統(tǒng)分成兩層總線結(jié)構(gòu)：列車級的絞線式列車總線WTB和車輛級的多功能車輛總線MVB，兩者之間協(xié)議轉(zhuǎn)換需要通過網(wǎng)關實現(xiàn)。列車總線WTB最突出的特點是具有列車初運行的功能，即在車輛之間的重聯(lián)通信時，能自動識別并標識各車輛在列車編組中的位置和方向，

20、這對于需要頻繁進行編組的列車而言可謂意義非凡。車輛總線MVB則用于實現(xiàn)車輛內(nèi)的控制單元及控制設備的互聯(lián)。TCN標準在列車通信的實時性方面規(guī)定，網(wǎng)絡采用基于總線管理器的主從式介質(zhì)訪問控制，而在可靠性方面則規(guī)定，網(wǎng)絡采取介質(zhì)和總線管理器的冗余技術(shù)。 IEC標準通過后，TC9于2003年成立專門的工作組TAHG(Train Communication Network AD Hoc Group)，致力于研究TCN的改進與發(fā)展，并于2007年4月對IEC進行了修訂，發(fā)布了第2版，同時也發(fā)布了IEC列車通信網(wǎng)絡一致性測試標準。此外，工作組還在討論將CANopen、LonWorks、TEthernet、TI

21、MN等多種總線形式納入車輛總線的規(guī)范當中。 列車通信網(wǎng)絡發(fā)展狀況20世紀70年代末至80年代初，車載微機的雛形分別在Siemens公司和BBC公司出現(xiàn)，開始僅僅是用于傳動裝置的控制。列車上的信息可以分為遠程控制、診斷和旅客服務信息。遠程控制信息包括用于牽引的信息和車輛的照明、車門、空調(diào)、傾擺控制等信息；診斷信息包括設備故障和維修等信息；旅客服務信息有報站、意外、轉(zhuǎn)車、訂座等信息。隨著列車上設備控制、服務對象的增多，需要傳輸?shù)男畔⒌臄?shù)量和種類也在不斷增長，因此，就迫切需要一種大容量、高速度的信息傳輸系統(tǒng)，提高控制、監(jiān)視和診斷水平。在這種背景下，隨著車載微機的進一步發(fā)展，集整列列車內(nèi)部測控任務和信

22、息處理任務為一身，把全列車各個由計算機控制的部件進行聯(lián)網(wǎng)通信的列車通信網(wǎng)絡(Train Communication Network，簡稱TCN)便應運而生，并從原來不同公司的企業(yè)標準推向國際標準，逐步形成了列車通信網(wǎng)絡的標準化。1988年，IEC第9技術(shù)委員會TC9成立了第22工作組WG22，其任務是制訂一個開放的通信系統(tǒng)，從而使得各種鐵道機車車輛能夠相互聯(lián)掛，車上的可編程電子設備能夠互換。1992年6月，TC9WG22以委員會草案CD的形式向各國發(fā)出列車通信網(wǎng)絡(TcN)的征求意見稿。1994年5月至1995年9月，歐洲鐵路研究所(E剛u)耗資300萬美元，在瑞士Interken至荷蘭的阿姆

23、斯特丹的區(qū)段，對由瑞士SBB、德國DB、意大利Fs、荷蘭NS的車輛編組成的運營試驗列車進行了全面的TCN試驗。一些大的鐵路公司以牽引控制系統(tǒng)為基礎、以列車通信系統(tǒng)為紐帶、以新器件和新工藝為載體，相繼推出廣泛覆蓋牽引、制動、輔助系統(tǒng)、旅客舒適設備控制和顯示、診斷等的列車通信與控制系統(tǒng)，在歐洲一般簡稱為TCC(Train Communication and Contr01)。在北美，類似的系統(tǒng)被稱為基于通信的列車控制系統(tǒng)，簡稱CBTC(Control Based on Train cation)。1999年6月，IECTC9WG22在ABB的MvB、Siemens的DIN43322和意大利的CD4

24、50等運行經(jīng)驗的基礎上制訂的“列車通信網(wǎng)絡(TCN)標準(草案)” IEC61375-1鐵道電氣設備一列車總線第1部分：列車通信網(wǎng)絡(TCN)正式成為國際標準。在北美，由一家美國公司Echelon于90年代初開發(fā)的主要用于建筑自動化和工業(yè)控制的現(xiàn)場總線LonWorks被部件供應商和鐵路公司所接受。緊跟在IEC613751正式成為國際標準之后，IEEE于1999年制訂了IEEEl473列車通信協(xié)議。該協(xié)議包含兩種類型的列車通信網(wǎng)絡：T型和L型。T型即為1EC613751：1999規(guī)定的TCN型；L型為EIA7091：1998控制網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)范及E1A7093：1998自由拓撲雙絞線信道規(guī)范規(guī)定的L

25、onWorks型。T型(TCN)網(wǎng)絡適用于鐵道各基本運轉(zhuǎn)單元(設計用于獨立工作的一節(jié)機車車輛或幾節(jié)永久或半永久組合的車輛)之間傳送時間要求確定、時限緊迫的過程數(shù)據(jù)的周期性傳送以及由事件驅(qū)動的消息數(shù)據(jù)的傳送。它既可用于編組經(jīng)常改變的非固定編組列車，也可用于編組固定的固定編組列車，能滿足其實時性、可用性及完整性要求。T型網(wǎng)絡由絞線式列車總線(wTB，Wire Train Bus)和多功能車輛總線(MVB Vehicle Bus)組成。WTB用于連接編組經(jīng)常改變的列車中的各基本運轉(zhuǎn)單元，MVB用于連接一個基本運轉(zhuǎn)單元中的車載電子裝置。L型(LonWorks)網(wǎng)絡用于連接一個基本運轉(zhuǎn)單元或一組基本運轉(zhuǎn)

26、單元內(nèi)的電子裝置，傳送時間不太緊迫、時間不要求確定的由事件驅(qū)動的消息數(shù)據(jù)，只適用于編組固定的列車。T型在國外已大量使用，主要用在西歐電動車組上；而L型主要用在美洲內(nèi)燃動車組上。國內(nèi)列車通訊網(wǎng)絡的發(fā)展我國列車通信網(wǎng)絡的發(fā)展可以追溯到1991年，株洲電力機車研究所在購買ABB公司的牽引控制系統(tǒng)開發(fā)工具特別是軟件開發(fā)工具的基礎上，聯(lián)合國內(nèi)高校開發(fā)出了我國第一套電力機車微機控制裝置，安裝SS40038電力機車上。90年代中期，國內(nèi)列車通信網(wǎng)絡隨著動車組的興起而發(fā)展起來。一方面，鐵道部開展了列車通信網(wǎng)絡研究課題，另一方面國內(nèi)外許多單位也先后自發(fā)地開展了自我開發(fā)、聯(lián)合開發(fā)或技術(shù)引進工作。這些工作主要在局域

27、網(wǎng)、現(xiàn)場總線、TCN、通信介質(zhì)、基于RS485的通信協(xié)議等領域展開。最早的TMl(出口伊朗)動車組以及DDJl動車組上的列車通信網(wǎng)絡是向ADtranz購買的，它的列車總線采用FSK，車輛總線采用MVB。這項技術(shù)在1999年通過技術(shù)引進、吸收消化形成國產(chǎn)化的產(chǎn)品。1998年開發(fā)了LonWorks的產(chǎn)品，用于內(nèi)燃動車組上。目前，國內(nèi)動車組上，LonWorksFSK(ADtranz)，MVB、WTB都已有一定數(shù)量的應用。MVB：在“先鋒”號交流電動車組、DJ“熊貓”號交流傳動機車及DJJ“藍箭”號動車組中作為車輛總線使用(多個設備)。在國產(chǎn)化地鐵列車上，MVB用作一個基本運轉(zhuǎn)單元(3節(jié)車輛)內(nèi)的車輛

28、總線。DJ2“奧星”號車輛總線采用MVB(多個設備)，擺式列車上也用MVB作車輛總線。WTB在DJ“熊貓”號交流傳動機車及DJJ“藍箭”號動車組上作為列車總線使用，DJ2“奧星”號列車總線也為WTB，正在研制的擺式列車也考慮采用WTB。“新曙光”號、“神州”號列車重聯(lián)通信的成功，特別是“先鋒”號、“中原之星”號的較為完備的列車通信與控制系統(tǒng)的成功，標志著我國列車通信與控制系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)進入實用化的新階段。國內(nèi)鐵道行業(yè)標準的制定情況為使國內(nèi)列車通信網(wǎng)絡標準化，在參照國外列車通信網(wǎng)絡標準并結(jié)合國內(nèi)實際情況的基礎上，制訂了鐵標TB廠r一列車通信網(wǎng)絡，現(xiàn)在該標準已通過鐵道部標準審查會審查。正在制訂的鐵

29、標“列車通信網(wǎng)絡”，規(guī)定列車通信網(wǎng)絡的選用原則。本著不能只采用一種標準，但也不宜品種太多，且應對實際使用具有指導意義的原則，參照2個國際標準并結(jié)合國情，推薦使用T型網(wǎng)絡，但也保留L型網(wǎng)絡一定的使用空間。推薦使用T型網(wǎng)絡，主要是下面3種場合：非固定編組列車；實時性要求高、傳送時間要求確定、時限緊迫的場合：有列車互操作性要求的場合。對于節(jié)點數(shù)較少、傳送數(shù)據(jù)量不大、時限不太緊迫的固定編組列車可以采用L型網(wǎng)絡，但其性能及互操作性應由設計者驗證和保證。盡管標準中規(guī)定了T型和L型兩種網(wǎng)絡，但在同一列車中只宜采用一種網(wǎng)絡：T型或L型。因為目前還沒有在這兩種不同且各自獨立的通信網(wǎng)絡間溝通的橋梁，一列車中相同的

30、設備也不可能掛在兩種不同的通信網(wǎng)絡上。一列車只采用一種網(wǎng)絡可使通信網(wǎng)絡標準化，減少協(xié)議問的轉(zhuǎn)換，從而提高網(wǎng)絡通信的可靠性。該標準不同于IEC613751，因為本標準允許使用LonWorks該標準也不同于IEEEl473，因為該標準推薦使用T型網(wǎng)絡且不允許使用WTB和LonWorks的組合。至今國際上尚無WTB和LonWorks組合投入實際使用的例wTB Works網(wǎng)關尚在研制之中，技術(shù)上還不成熟，故這次未將它列入標準。該標準中也未列入列車總線FSK，它雖符合WTB協(xié)議，是WTB物理層的另一種型式，但不宜與WTB并列。國外技術(shù)現(xiàn)狀和未來的發(fā)展目前，國際上列車通信網(wǎng)絡控制技術(shù)已經(jīng)成熟，西歐的一些國

31、家和公司，如瑞士的ADtranz、德國的Siemens、意大利的ANSALDO公司是這方面的帶頭人。雙絞線TCN的核心技術(shù)由Siemens、Firema、AEG和ABB組成的聯(lián)合開發(fā)組開發(fā)，使之能用于各自的TCC系統(tǒng)。TCN的芯片可以在市場上自由購買。還有一些中、小公司提供MVB電路板、WTB節(jié)點、組態(tài)和監(jiān)控工具、實時協(xié)議?；蛭募?。TCN的發(fā)展得到了在制動、車門、粘著、廁所、儀表、顯示、自動控制等方面的許多部件供應商如KnorrElectronies、WestinghouseBrakes、IFE、Deuta、Faivelev、Secheron、SelectronLySS、Holec等的支持。

32、列車通信網(wǎng)絡意義 今人類正進入網(wǎng)絡社會，計算機網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展正在改變著人們的工作和生活。對鐵路運輸而言也不例外。近年來，我國開發(fā)或正準備開發(fā)的電動車組、高速車、城市軌道車，如雨后春筍。這些新的鐵路機車車輛都需要裝上列車通信網(wǎng)絡產(chǎn)品，以實現(xiàn)整個列車的正常運行。列車通信網(wǎng)絡將整個列車連成一個整體，司機對整個列車的控制命令通過列車通信網(wǎng)絡送到列車的各個車廂上，列車的各 個車廂工作狀態(tài)通過列車通信網(wǎng)絡送到司機顯示臺上，讓整個列車有效而安全的工作。因此如果沒有相應的列車通信網(wǎng)絡產(chǎn)品裝到這些新的鐵路機車車輛上去，這些新的鐵路機車車輛就不能很好投入使用。所以一些工廠為了盡早搶占市場，紛紛從國外進口有網(wǎng)絡功能

33、的控制系統(tǒng)，如出口伊朗的TM1車、唐山廠研制的內(nèi)燃動車組和四方廠研制的液力傳動動車組，分別從ADtranz瑞士分公司、德國西門子公司和日本新瀉公司進口了相應的產(chǎn)品，以解燃眉之急。 列車運行控制系統(tǒng)概述隨著鐵路運輸?shù)娜蝿赵絹碓街兀熊囘\行速度越來越高，保證運輸安全的問題也越來越突出。完全靠人工瞭望、人工駕駛列車已經(jīng)不能保證行車安全了，即使裝備了機車信號和自動停車裝置，也只能在列車一般速度運行條件下保證安全無法實現(xiàn)高速列車的安全保證，因為它們不能完成防止超速行車和冒進信號的現(xiàn)象。因此，需要研究列車運行控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對列車間隔和速度的自動控制，進一步提高運輸效率，保證行車安全。 要實現(xiàn)上述目標，不是

34、簡單的設備改進可以完成的，需要解決許多關鍵技術(shù)問題，例如：車地之間大容量、實時、可靠信息傳輸，列車定位，列車精確、安全控制等。需要車載設備、軌旁設備、車站控制、調(diào)度指揮、通信傳輸?shù)认到y(tǒng)良好的配合才能實現(xiàn)，如果把前面討論的系統(tǒng)稱為傳統(tǒng)鐵路信號系統(tǒng)，那么，以現(xiàn)代列車運行控制技術(shù)為核心的信號系統(tǒng)可以稱為現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)。 現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，對鐵路信號技術(shù)產(chǎn)生了重要影響，為形成現(xiàn)代鐵路信號系統(tǒng)提供了條件。列車運行自動控制系統(tǒng)（簡稱列控系統(tǒng)）是計算機、通信、控制等信息技術(shù)與信號技術(shù)的一個高水平集成與融合的產(chǎn)物。 列車運行控制系統(tǒng)定義：由列控中心、閉塞設備、地面信號設備、地車信息傳輸設備、車載速度控

35、制設備構(gòu)成的用于控制列車運行速度保證行車安全和提高運輸能力的控制系統(tǒng)。 功能： 1.線路的空閑狀態(tài)檢測； 2.列車完整性檢測 3.列車運行授權(quán)； 4.指示列車安全運行速度； 5.監(jiān)控列車安全運行 西方發(fā)達國家在列控系統(tǒng)研究方面已有較長發(fā)展歷史，比較成功的列控系統(tǒng)主要有：日本新干線ATC系統(tǒng)，法國TGV鐵路和韓國高速鐵路的TVM300及TVM430系統(tǒng)，德國及西班牙鐵路采用的LZB系統(tǒng)，及瑞典鐵路的EBICA900系統(tǒng)等。上述列車控制系統(tǒng)都具有自己的特點、不同的技術(shù)條件和適應范圍，因此，列控系統(tǒng)可以分成許多類型。 （1）按照地車信息傳輸方式分類： 連續(xù)式列控系統(tǒng)，如：德國LZB系統(tǒng)、法國TVM系

36、統(tǒng)、日本數(shù)字ATC系統(tǒng)。 連續(xù)式列控系統(tǒng)的車載設備可連續(xù)接收到地面列控設備的車-地通信信息，是列控技術(shù)應用及發(fā)展的主流。 采用連續(xù)式列車速度控制的日本新干線列車追蹤間隔為5 min，法國TGV北 部線區(qū)間能力甚至達到3 min。連續(xù)式列控系統(tǒng)可細分為階梯速度控制方式和曲線速度控制方式。 點式列控系統(tǒng)，如：瑞典EBICAB系統(tǒng)。 點式列控系統(tǒng)接收地面信息不連續(xù)，但對列車運行與司機操縱的監(jiān)督并不間斷，因此也有很好的安全防護效能。 點一連式列車運行控制系統(tǒng)，如：CTCS2級， 軌道電路完成列車占用檢測及完整性檢查，連續(xù)向列車傳送控制信息。點式信息設備傳輸定位信息、進路參數(shù)、線路參數(shù)、限速和停車信息。

37、 （2）控制模式分，分為兩種類型： 階梯控制方式 出口速度檢查方式，如：法國TVM300系統(tǒng) 入口速度檢查方式，如： 日本新干線傳統(tǒng)ATC系統(tǒng) 速度距離模式曲線控制方式 速度-距離模式，如：德國LZB系統(tǒng)，日本新干線數(shù)字ATC系統(tǒng) （3）按照人機關系來分類，分為兩種類型： 設備優(yōu)先控制的方式。如：日本新干線ATC系統(tǒng)。 司機優(yōu)先控制方式，如：法國TVM300430系統(tǒng)、德國LZB系統(tǒng) （4）按照閉塞方式：固定閉塞、移動閉塞 （5）按照功能、人機分工和自動化程度分： 列車自動停車（Automatic Train Stop 簡稱ATS）系統(tǒng)；列車超速防護（Automatic Train Prote

38、ction 簡稱 ATP）系統(tǒng)；列車自動控制（Automatic Train Control 簡稱ATC）系統(tǒng)；列車自動運行（Automatic Train Operation 簡稱ATO）系統(tǒng)。 ATS。ATS是一種只在停車信號（紅燈）前實施列車速度控制的裝置，是在非速差式信號體系下的產(chǎn)物，屬于列車速度控制的初級階段。國外多種ATS系統(tǒng)補充了簡單的速度監(jiān)督功能，這種系統(tǒng)設備簡單，歷史悠久，在我國及世界各國鐵路至今廣泛采用。 ATP。ATP是隨著速差式信號體系的建立而產(chǎn)生的，列車正常運行由司機控制，只在司機疏忽或失去控制能力且列車出現(xiàn)超速時設備才起作用，并以最大常用制動或緊急制動方式，強迫列車減速或停車。當列車速度已降至或到達限速要求，由司機判定和操作制動緩解。系統(tǒng)要求符合故障安全原則。這是一種以人（司機）控為主的列車運行安全系統(tǒng)，在歐洲高速鐵路上普遍采用。 ATC（又稱列車自動減速系統(tǒng)）。當列車運行超過限制速度時，系統(tǒng)自動實施常用制動，使列車降至低于限制速度的一定值后，制動自動緩解，列車繼續(xù)運行。這是一種設備優(yōu)先的列車運行安全控制系統(tǒng)，司機一部分操作由設備代替，但列車運行的正常調(diào)速仍由司機操作，系統(tǒng)同樣要求故障安全原則。這種方式很適合于動車組，日本新干線高速鐵路采