动车组网络控制系统及技术分析 曲子扬

动车组列车网络通信与控制技术研究随着科技的不断发展和社会的不断进步，现代交通运输系统正在朝着智能化、数字化方向迅速发展。

其中，动车组列车作为一种高速、高效的交通工具，其通信与控制技术的研究尤为重要。

动车组列车的网络通信系统是支持列车内部和列车与外部之间信息传输的基础设施。

该系统旨在提供可靠、稳定且高效的通信连接，以实现列车的安全运行和乘客的舒适体验。

在网络通信方面，动车组列车利用现代无线通信技术，如LTE、WLAN等，实现列车内部人工智能控制系统和列车与地面监控中心之间的实时数据交换。

这样的网络通信系统可以快速传输各种信息，如列车状态、速度、乘客信息等，从而为列车运行调度和安全控制提供重要的数据支持。

动车组列车的控制技术是确保列车运行安全和乘客乘坐舒适的关键。

控制技术包括列车自动驾驶、制动、加速、故障诊断等方面的功能，旨在提高列车运行的安全性、可靠性和舒适性。

一方面，动车组列车的自动驾驶技术可以通过车载传感器、信号控制系统等实现对列车的自动控制，以降低人为驾驶的风险和提高列车运行的精确性。

另一方面，列车的制动和加速控制技术可以根据列车当前行驶状态和运行计划，智能地调整列车的速度和行驶模式，确保乘客乘坐的舒适度和车辆的运行效率。

此外，动车组列车还应具备故障诊断技术，通过实时监测列车各个部件的工作状态，及时识别和排除可能出现的故障，确保列车的正常运行。

动车组列车网络通信与控制技术的研究面临着一系列的挑战和需求。

首先，由于动车组列车运行速度高、环境复杂，网络通信系统需要具备高带宽和低延迟的特点，以实现实时数据传输和快速响应。

其次，网络通信系统的安全性和可靠性要求也很高，应具备抗干扰和防攻击的能力，以保护列车信息的机密性和完整性。

此外，动车组列车控制技术的研究还需要考虑车辆之间的互联互通，以实现列车编组、调度和运行的智能化。

最后，随着技术的发展和应用的推广，动车组列车的网络通信与控制技术还应具备良好的兼容性和可拓展性，以应对未来的技术发展和运营需求。

动车组网络控制系统及其技术分析摘要：动车组网络控制系统(TCMS)系统是一列车的神经中枢，负责完成与各个子系统之间的数据传输、逻辑控制、故障诊断等工作，是一列车能够安全运行的保障。

现在世界各国轨道交通行业中，TCN网络无论是在动车组、地铁还是轻轨，都得到了广泛的应用。

关键词：动车组；网络控制系统；技术前言迄今为止，我国铁路已经经历了6次大提速，列车运行速度不断加快，不仅方便了人们的出行，同时也进一步加深了我国各地区之间的联系。

列车运行的基础是安全，尤其是在当前列车运行速度进一步提升的隋况下，安全是重中之重。

网络控制系统作为整个动车组的中枢神经，是动车组平稳安全运行的重要保障。

1网络控制系统CR400BF动车组通信网络由WTB(列车总线)与MVB(多功能车辆总线)构成，属于2级通信网络，二者的数据传输速率略有差异。

动车组网络控制系统的基本构成为：中央控制单元、输入输出模块、无线传输装置、司机显示屏、、MVB中继器、网关、牵引控制装置、制动控制装置、空调控制装置、辅助变流器装置、旅客信息系统、车门控制装置以及充电机控制装置。

2动车组网络控制系统关键技术2.1以太网通信网络控制技术动车组采用以太网作为数据传输总线，总线通信控制方案同样采用传统网络的两级总线架构，分为列车级总线和车辆级总线，并由最小的可配置编组单元通过列车级以太网线级联构成整个列车通信网络。

实现不同的最小可编组单元的级联，为列车快速地建立起一个高可靠性的灵活可配置的控制网络，提高传输列车控制信息的实时性，确保列车的正常运行；车辆级总线采用线性拓扑结构，传输速率为100Mbit／s，使用TRDP协议进行封装传输，符合IEC61375—3—4标准。

最小可编组单元设有ECN，其中ECN可以根据可配置编组单元内含有的车辆数灵活增加，通过ECN级联，实现可配置编组单元内子系统与网络控制系统的建列车级以太网车辆级以太网车辆控制器数据采集模块远程数据传输装置通信，实现以太网数据交换。

动车组模拟驾驶网络控制系统的研究动车组模拟驾驶网络控制系统的研究近年来，随着高铁的蓬勃发展，动车组作为其中重要的运输工具，一直受到广大乘客的青睐。

然而，为了确保列车的安全运行和提高驾驶员的驾驶水平，可以借助模拟驾驶网络控制系统来进行训练和研究。

本文将从系统的原理、优势以及发展前景等方面对动车组模拟驾驶网络控制系统进行详细的研究。

动车组模拟驾驶网络控制系统借助计算机仿真技术，通过虚拟现实技术将真实的驾驶环境创造出来，为驾驶员提供真实的驾驶体验。

通过模拟系统，驾驶员能够学习和掌握列车的驾驶技术，熟悉各项控制操作，熟练掌握应对突发情况的应急处理能力。

动车组模拟驾驶网络控制系统的优势主要体现在以下几个方面：第一，系统可以实现驾驶员的模拟培训。

系统中，驾驶员可以通过实际的驾驶操作进行熟悉和掌握，同时可以集中练习特定操作，提高驾驶员对不同情况的应变能力。

第二，系统可以提高驾驶员的安全意识。

在模拟系统中，驾驶员可能遇到各种异常情况的仿真，如突发故障、紧急制动等。

这将使驾驶员更加了解和认识到可能出现的危险情况，提升其驾驶工作中的安全防范意识。

第三，系统可以扩大培训资源。

通过模拟系统，可以随时随地进行驾驶培训，不再受到时间、空间的限制，从而更好地利用培训资源。

此外，模拟系统还可以根据不同的训练需求进行个性化定制，满足不同驾驶员的特殊培训需求。

第四，系统可以提高驾驶员的操作技能。

通过不断的模拟训练，驾驶员可以熟练掌握不同的操作技能，如启动、制动、换挡等，提升操作的准确性和稳定性。

动车组模拟驾驶网络控制系统的发展前景广阔。

首先，动车组模拟驾驶网络控制系统可以应用于驾驶员的初级培训，有效地提高新驾驶员的驾驶水平。

其次，系统可以用于驾驶员的终身学习，通过定期训练可以保持驾驶员的技能水平和适应能力。

再次，系统可以用于疲劳驾驶的模拟和防范。

通过模拟系统，可以模拟长时间驾驶的情景，让驾驶员了解疲劳驾驶对驾驶安全的影响，提高防范疲劳驾驶的能力。

动车组网络控制系统及技术分析随着我国交通运输行业的快速发展，动车成为了当前人们出行方式的首要选择，而加强动车组的网络控制系统研究能够确保列车的安全稳定运行。

所以本文简单介绍了动车组网络控制系统的组成，同时深入说明了动车组网络控制系统的功能性，最后对网络控制系统技术的未来发展方向进行了分析，希望能够对我国的轨道交通技术发展有所帮助。

标签：动车组;网络控制系统;组成;功能;未来技术分析1.前言动车组的整体结构主要是由其控制、监测以及诊断系统所构成的，主要是负责对整个动车系统的指令进行传输以及分析，另外还要对动车设备进行实时监控与检测，发现问题并进行有效解决。

由于整个网络控制系统的加入使得硬件传输系统大大减少，降低了车辆的自重，有效减少了因外界因素影响而造成动车的不稳定性。

同样该系统也可以为工作人员提供更加简单便捷的系统操作，也有利于后期维修工作的顺利开展。

2.动车组网络控制系统组成2.1主处理单元主处理单元通常包含了对于列车的系统控制以及功能检测等多个作用，可以实现和其他子系统之间的信息传输和交流功能，主处理单元能够结合其所连接的不同线路分布，分为牵引主处理以及舒适主处理单元，前者主要是對MVB信号线和牵引线进行连接，对于主处理单元的功能性实现起到一定的辅助作用，后者主要是对信号线、舒适线和总线进行连接，通常其应用对象是空调、厕所、塞拉门等其他辅助系统。

2.2 TCN网关TCN网关一般包含WTB接口以及MVB-EMD接口，主要是实现列车总线WTB和车辆总线MVB两者之间的信息传输和交流作用，同时确保线路网络之间的实时性与稳定性，能够使得整个网络数据的分配更加科学合理。

2.3远程输入输出模块远程输入输出模块主要是实现不同动车组之间各种信息模块化的有效传输，对各种远程信号实现有效管理，同时还会对数据进行二次处理后进行信息的交换，同时还会根据协议的不同来和主处理单元展开数据的传输，数据模块化的有效应用能够结合具体的需求来进行相应的配比，最终是为了满足动车组稳定且高效的运行要求及标准。

动车组网络控制系统及技术分析摘要：网络控制系统是列车安全运行的中枢，既能够提高动车的安全性能，也能为乘客提供更加舒适的乘车服务。

本文针对动车组控制系统的构成体系、模块功能、发展前景等方面进行了分析研究。

关键词：网络控制系统；功能分类；技术发展方向引言：动车组的网络控制系统包含控制、监控、诊断等多项功能。

它能对各个子系统进行实时控制，也能实时监控系统和设备运行情况，及时分析处理、记录存储故障数据。

网络控制系统依靠网络传输数据信息，保证了信息传递的及时性、安全性。

一、车组网络控制系统的构成目前的动车组网络控制系统主要由主处理单元、TCN网关、远程模块、监视器及高压控制单元等部分组成。

主处理单元具有控制车辆运行、实时监测动车情况、诊断分析故障原因等功能，主处理单元也是动车上网络控制系统的子系统进行交流通信、数据交互的媒介。

在日常使用时，通常按照连接动车总线的不同将主处理单元分为牵引类和舒适类。

牵引类主处理单元通过与MVB信号线和MVB牵引线连接，从而控制、监测、诊断与运行相关的动车系统。

舒适类主处理单元连接到MVB信号线、MVB舒适线和CAN总线，实现对空调等与运行无关的辅助系统的控制、维护和管理。

TCN网关通常有两个接口，是动车总线与车辆总线之间信息交互的桥梁，并随时为动车提供可靠的网络通信，保证数据合理分配。

目前列车总线和车辆总线之间的信息传输有TCN和UIC两类标准。

TCN网关既是车辆总线的仲裁设备，从WTB总线角度看，也是一个可以配置为主或者从的节点。

远程模块主要用来收集列车的各类数字数据和模拟信号，同时可以实现对信号的输入和输出，并将收集的信号与变量按照通讯协议的要求，传输到主处理单元。

动车工作人员可以根据动车运行中的实际需求配置该模块的功能。

监视器也是显示屏，通常配置有Windows XP Embedded操作系统，可以实时监控列车上各类子系统的状态和列车运行过程中的数据信息，并将监测到的信息及时存储。

CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统(de)技术特点一、CRH2A型动车组网络控制系统：1、网络控制概述：CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车(de)总线来传送信息,从而减轻了列车(de)重量,并且通过对列车运行以及车载设备动作(de)运行信息进行集中管理,可以有效地实现对司机和乘务员(de)辅助作用,加强对设备(de)保养和提高对乘客(de)服务质量.2、网络控制系统(de)组成：CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成.硬件一体化装置,但各自独立构成网络,系统为自律分散型.控制传输部分为双重系统,确保系统(de)冗余性.通信采用ARCNET网络标准.头车设置(de)中央装置为双重系统构成,确保其可靠性.前后中心(de)控制单元采用母线仲裁.CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成,同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施.3、网络控制系统(de)功能：1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令(de)传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置(de)自我诊断功能；11）信息显示功能.4、网络控制系统(de)拓扑结构：CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构.列车网络为连接编组各车辆(de)通信网络,以列车运行控制为目(de),以光纤和双绞线为传输介质,连接各中央装置和终端装置,采用双重环结构.车辆级网络结构为连接车厢内设备(de)通信网络,主要传输介质为光纤和电流环传输线.1）列车总线列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线,以光纤为传输介质,连接所有中央装置和终端装置,采用ARCNET协议,传送速度为s;其二为自我诊断传输网,以双绞线作为传输介质,连接中央装置和终端装置,采用HLC作为通信协议.列车总线(de)设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成.在光纤网中,中央装置和终端装置由双重环形构成(de)光纤连接,采用不易发生故障(de)双向环形网络方式.它具有向左和向右两条线路,是一种分散型(de)系统.如果在一个方向(de)环绕中检测到没有应答(de)情况,就向另一个方向(de)环绕传送,即使在2处以上(de)线路发生故障,环路网络断开时,也可以继续有其他连接着(de)正常线路进行传送,避开故障部位.2)车辆总线：车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道.各车(de)中央/终端装置与车辆设备之间(de)接口以光传送、电流环传送,DIO等形式传送,他们构成信息网络节点与车载设备(de)联系通道,车载设备与网络控制系统节点之间爱用点对点通信方式,有多种通信规格,总结如下：终端装置——设备（牵引变流器/制动控制装置）之间(de)传送：①通过点对点连接进行(de)光纤2线式半双工传送；②轮询方式；ATC检查记录部和车内引导显示器、空调显示器、自动播放装置、辅助电源装置—监视器部之间(de)传送.①点对点连接(de)4线式双重传送；②轮询方式；侧面到达显示器-监视器之间(de)传送①通过点对点连接进行(de)2线式单向传送；②轮询方式；5、信息传输及其冗余特性：1）、信息传输路径列车网络控制系统通过贯穿列车(de)光纤双重环形网络及由多股绞合线组成(de)备份传送线传输信息.控制指令传送则采用独立于监视器部分(de)双重CPU方式名具有故障导向安全功能,传输通道包括环形光纤网及备份传送线.两端头车设置有控制传送部和监视器构成(de)中央装置,具有全列车整体信息管理和向司机台显示器传送数据(de)功能,每节车厢分贝设置有一台终端装置,实现车厢车载设别(de)控制和信息传输功能,中央装置与终端装置之间有环形网及备份传送线连接,具有向左和向右两条传输通道,具有较强(de)传输可靠性.2）传输通道冗余性①切换信息系统传输路径,因为传输路径具备向左和向右两个方向,对于控制指令有应答性要求(de)数据,通过两个方向同时传送可实时回避故障点,不会产生信号切换延时,对于其他信息,发送方在无法接收到接收方(de)应答时,可从发送方(de)光传输节点中重获信息,用于其他方向(de)通道传输信息以避开故障点；②中央装置内部(de)控制传输部切换,控制传输部1系、2系采用双CPU结构,运行时有内部冗余措施,1故障时使用2(de)数据；③备份传送：备份传送线为独立结构,正常运行时对数传送系统实现监视,一旦光纤网络发生故障,可不通过光传输系统实现控制传输部之间数据通信.二、CRH1A型动车组网络控制系统：1、网络控制系统概述TCMS（Train Control Management System）是CRH1上分布式计算机网络控制系统.列车在运行过程中,可通过TCMS传输各种信息或控制命令,从而实现对列车各主要设备(de)控制和监管.2、TCMS(de)组成：TCMS网络构架基于TCN标准（IEC65-1）系统主要包括：1）智能设备及其相应列车控制应用软件2）接口硬件装置,用于把TCMS连接到列车上(de)其他系统3）列车网络总线,用于将不同(de)硬件装置连成列车控制系统3、TCMS(de)网络拓扑结构：根据对CRH1(de)列车基本单元(de)划分,整个列车控制管理系统在网络通信上也分为三段MVB总线区段：TUB1段、TUB2段和TUB3段.基本(de)本地控制及监控在每个TBU(de)MVB区段进行.对于TBU和TBU2段,MVB区段控制和监控范围为两动一拖,3个MVB区段之间(de)所有通信通过列车总线(WTB)进行(de).网关作为两总线之间不同物理介质和不同通信协议(de)转换接口,还能起到WTB节点自动配置(de)作用.在MVB区段内部,TC CCU是控制和监控功能(de)核心.由TC CCU控制和监视所有模块（如列车诊断、制冷空调、充电机等）.综合起来就是一些对TC CCU 输入或从TC CCU输出(de)模块,由于这些模块本身具有完整(de)控制作用,即具有智能,所以可以看做是能I/O.致谢智能I/O由TC CCU来激活、关闭.MVB区段并不是完全孤立(de),基本(de)司机操作控制功能、高压（网侧）控制功能在列车两端(de)Mc车之间可互为冗余,该功能是通过列车内部贯穿整车(de)冗余MVB 总线来实现(de).当处于工作状态(de)司机室发生故障时,列车不会停止下来,司机(de)操作通过冗余总线由另一个司机室(de)控制设备自动接管,此时司机可以在屏幕上看到故障情况,但不影响列车运行.挂在Tb车MVB总线上(de)远程模块AXS CCU可以通过GSM建立与地面之间(de)通信通道,贯穿整车(de)以太网为乘务员提供列车维护、服务等方面(de)通信与接口.值得注意(de)是本地MVB种还有一个功能独立(de)重要系统,就是牵引控制系统,这个系统又自称一个独立(de)牵引MVB总线,对其下(de)单元,如牵引控制单元、制动控制单元、模拟输入/输出单元、数字输入/输出单元等,按分布式总线控制(de)方式实施控制与监视.4、TCMS(de)MITRAC网络控制设备CRH1动车组(de)网络控制系统基于MITRAC系统.MITRAV计算机系统是由庞巴迪公司为动车和轻轨车设计(de)通用计算机系统,该系统是哟中分布式(de)计算机控制系统,控制单元可位于被监视设备(de)附近.1）中央控制单元中央控制单元(de)硬件是处理器VCU-Lite,配置如下：①Motorola 68040处理器.②VCU-Lite供电：直接蓄电池供电,内置(de)DC/DC变化器能够支持多种蓄电池配置.③MVB通信介质.④MVB服务端口：可以讲编程器或者电筒用一条MVB电缆,通过对MVB服务端口直接连接到VCU-Lite上,对VCU-Lite进行编程或者测试.⑤专用(de)RS-485串口.VCU-Lite配置两个专用(de)RS485(de)串行通道COM3和COM4,COM3可以用于半双工通信,COM4可用于全双工通信,⑥RS-232串口,使用时需有终端电缆,电缆(de)RJ12端连接到VCU-Lite(de)X8上,另一端连接到PC机(de)串口上.⑦以太网,主要用于提哦啊是、下载应用程序及其开发.2）网关：列车总线WTB网关是多功能车辆总线MVB和列车总线WTB之间不同物理介质和不同协议(de)转换接口.网关在两种总线(de)通信协议之间进行数据(de)管理、分析和过滤.网关能够支持强、弱主机(de)概念,也能在列车编组改变(de)时自动标志、配置列车总线上(de)激活节点.网关包括2个MVB连接、2个冗余WTB连接、一个带EEPROM(de)地址编程插头和EEPROM内存.网关中含有每个动车组项目特备指定(de)应用软件,在CRH1车组中,制定了网关应用软件.网关应用软件(de)作用是建立起不同物理层上采用不同通信协议(de)MVB和WTB总线之间(de)互联,网关可操纵、分析和过滤两种总线之间(de)数据传输.网关(de)主要功能由标准(de)软件和固件来实现,CRH1(de)网关应用软件与通过WTB(de)不同数据报文数量有关,如：主机到从机报文.从机到主机报文,当列车编组改变或者强弱主机功能切换时,在WTB上市别和配置节点(de)功能也由网关实现.3）GSMR远程访问控制单元(AXS)AXS远程访问单元用于列车上(de)TCMS和地面站点之间(de)无线通信.4）COMC通信控制器：COMC是实现MVB与 RS485、RS232总线之间(de)通信转换(de)设备.总结：以上即CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统(de)介绍思考题：1、动力分散方式与黏着利用(de)关系动力分散方式(de)粘着较为稳定,一是因动轴数量多,每轴(de)牵引力可以比较低,即使粘着系数较低也不受影响;二是因中间车可有效利用稳定(de)粘着特性.采用动力分散式当路面湿润时,头车虽然容易发生空转,但中间车可充分利用粘着,所以,整列车几乎不受影响2、16辆编组(de)京沪高速列车采用14M2T(de)黏着利用优点是什么中间车可有效利用稳定(de)粘着特性.采用动力分散式当路面湿润时,头车虽然容易发生空转,但中间车可充分利用粘着,所以,整列车几乎不受影响。

CRHA型动车组和CRHA型动车组列车网络控制系统的技术特点CRHA（中国铁路高级动车组）型动车组是中国铁路总公司自主研发的一种新型高速铁路列车。

CRHA型动车组列车网络控制系统作为动车组列车控制的核心技术部分，具有以下技术特点。

一、网络化控制：CRHA型动车组列车网络控制系统采用了网络化控制的设计理念，通过网络将车载设备和地面设备互相连接，实现信息的双向传输和控制指令的下达。

这种网络化控制方式大大提高了列车的运行效率和安全性，可以实现实时监测和调度，提升运输能力和运行稳定性。

二、智能化管理：CRHA型动车组列车网络控制系统具备智能化管理功能，通过搜集列车各个车厢的信息，如车厢内温度、空气质量等，可以实现对列车运行状态的全面监测和管理。

同时，系统内还集成了自动速度控制、防护控制和故障诊断等功能，可以实现对列车运行过程中的各种情况的智能判断和应对，提高了列车的安全性和可靠性。

三、多点通信：CRHA型动车组列车网络控制系统支持多点通信，即车载设备可以同时和不同的地面设备进行通信。

这种多点通信方式可以有效地实现车载设备与不同地点的调度系统之间的信息交流和指令传递，提高了列车的运行效率和准确性。

四、高可靠性：CRHA型动车组列车网络控制系统具有很高的可靠性。

系统采用了多重冗余设计，即车载设备和地面设备都具备备份功能，一旦一些设备发生故障，系统能够自动切换到备份设备上，保证列车的正常运行。

此外，系统还具备故障自诊断和自恢复功能，可以实时监测列车设备的运行状态，识别故障并自动进行恢复，进一步提高了系统的可靠性和稳定性。

综上所述，CRHA型动车组列车网络控制系统通过网络化控制、智能化管理、多点通信和高可靠性等技术特点，实现了对动车组列车的全面监测、智能化管理和精准调度，提高了列车的安全性、可靠性和运行效率。

这种先进的技术特点将为中国高速铁路的发展提供了重要支撑，并提升了我国高速铁路系统在国际上的竞争力。

动车组网络控制系统及技术分析摘要：动车组的网络控制系统相当于人的大脑和神经，它在保证列车的行车安全、可靠性、舒适性方面具有至关重要的作用。

为了给相关产品的网络控制系统设计提供借鉴，通过梳理中车已有典型动车组产品的网络控制系统，提取共性特征，总结归纳了动车组网络控制系统的组成、系统功能、拓扑功能、主要参数等内容。

同时，乘客需求的提升以及轨道交通装备技术的不断升级，对动车组在速度、舒适性、智能化等方面提出了更高要求，为了明确动车组列车网络控制系统的发展方向，通过查询专利文献等途径，得出动车组网络控制系统新技术研究多集中在多网融合、列车冗余优化设计、列车自动驾驶、无线通信等方向，可以为轨道交通技术特别是网络控制系统技术的相关研究提供参考。

关键词：动车组；网络控制系统；多网融合；轨道交通技术引言动车组的控制、监测与诊断系统（简称ＴＣＭＳ）是车载分布式的计算机网络系统，承担动车组牵引及制动控制等指令的传输，同时对列车上的主要设备进行状态监测，并具有故障诊断及故障记录功能。

信息通过车载网络进行传输，从而减轻了列车重量并提高了系统可靠性。

该系统能够给司乘人员提供操作指导，并给维修人员提供技术支持。

本文总结中车已有典型动车组产品的网络控制系统技术，提取共性要素，对动车组的网络控制系统进行简单介绍。

1动车组网络控制系统组成网络控制系统组成主要有：主处理单元／网关单元（ＣＣＵ／ＧＷ）、主控／网关／事件记录仪单元（ＣＣＵ／ＧＷ／ＥＲＭ）、远程输入输出单元（ＲＩＯＭ）、二层网管型以太网交换机（ＣＳ）、三层网管型交换机（ＥＴＢ）、人机交互单元（ＨＭＩ）、接口网关单元（ＥＣＮ／ＭＶＢ／Ｌｏｎｗｏｒｋｓ）。

1.1主处理单元主处理单元主要负责列车控制、监视和故障诊断的功能。

所有列车网络控制系统的子系统都通过车辆总线与主处理单元进行通信，交换数据。

主处理单元根据所连接车辆总线的不同分为牵引主处理单元和舒适主处理单元，其中牵引主处理单元（ＭＰＵ－ＬＴ）连接到ＭＶＢ信号线和ＭＶＢ牵引线，用于牵引、辅助和制动等列车运行相关系统的控制、监视和故障诊断，而舒适主处理单元（ＭＰＵ－ＬＣ）连接到ＭＶＢ信号线、ＭＶＢ舒适线和ＣＡＮ总线上，用于空调、厕所、塞拉门等其他辅助系统的控制、监视和故障诊断。

基于TCN的CRH5型动车组网络控制系统浅析基于TCN的CRH5型动车组网络控制系统浅析摘要作为动车组控制和管理的关键技术，网络控制对动车组的平安运行至关重要，本文在阐述CRH5型动车组网络拓扑结构根底上，主要分析和说明了TCMS系统的信息传输方式和冗余功能的设计。

【关键词】TCN；动车组网络控制冗余功能CRH5型动车组网络控制与监控系统基于IEC61375―1的列车通信网络平台，通过列车总线和多功能车辆总线实现对动车组的运行控制、信息监测、故障诊断以及多车重联的控制和管理功能。

1 网络拓扑结构CRH5型动车组TCMS分为两个单元，每个单元由微处理单元、网关、远程I/O模块、中继器、人机接口设备、主监视器、诊断监视器以及本地监视器等组成。

两个动力单元通过网关进行的信息传输，为了提高设备数量或线路长度，采用中继器来增加车辆总线的长短。

TCMS应用了两种微处理器单元，MPU-LT和MPU-LC，MPU-LT用于牵引和信号子系统的控制、诊断和监视，而MPU-LC应用于空调、塞拉门等其他辅助系统的控制、诊断和监视。

MVB总线分为三类，MVB-A为信号总线，用于微处理单元以及司机室、监视屏网关间的通讯；MVB-B为牵引性总线，主要链接诸如牵引控制单元、主制动控制单元、辅助控制单元等设备；MVB-C为舒适性总线，用于如空调、外门系统等辅助设备的通讯；此外，在车辆级总线中还应用CAN总线执行与充电机、卫生间和热轴检测等子系统的通信。

2 信息传输TCMS系统分为列车总线WTB和多功能车辆总线MVB两级总线。

在给定时间内WTB由单一主设备控制且周期性播送用于诸如牵引、控制列车的过程数据。

它也按需求传送可能较长但不太紧急的用于旅客信息、列车诊断和维护的消息数据。

主设备权可以因为组成变化或节点失败而被转移，例如当动车组重联时，WTB自动重新配置，给节点分配地址和方位，给所有节点发布新构形。

每个节点的轮询周期与车辆的类型有关，如牵引车辆的轮询周期短于拖车在两个周期相之间轮询消息数据和监督数据。

中国标准动车组网络控制系统分析摘要：随着我国铁路交通的迅速发展，基于列车通信网络TCN(Train Communication Network)的网络控制系统代替了原有传统的微机集中式控制方式，在高速列车上得到了广泛应用。

列车通信网络是现代列车的关键技术之一，是影响列车安全、可靠运行及其旅客舒适性非常重要的因素。

列车通信网络是一种面向控制、连接车载设备的数据通信系统，是分布式列车控制系统的核心，其集列车控制系统、故障检测与诊断系统以及旅客信息服务系统于一体，以车载微机为主要技术手段，并通过网络实现列车各个系统之间的信息交换，实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化。

中国标准动车组列车网络控制系统的列车总线采用WTB总线和ETB以太网骨干网，车辆总线采用MVB总线和ECN以太网编组网。

本文对中国标准动车组的网络控制系统进行了介绍，阐述了该动车组网络控制系统的拓扑结构，对列车总线WTB和车辆总线MVB进行了分析，介绍了网络控制系统的相关设备及各自功能。

关键字：MVB WTB TCN网络中国标准动车组前言：高速动车组列车为保证旅客乘车的安全与舒适，需对机车和车辆的各种设备进行可靠地控制、监测和诊断。

随着现场总线技术的发展，这种过程控制已从集中型的直接控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。

为实现车载数据通信的国际标准化，国际电工技术委员会IEC于1999年通过了一项列车通信网络专用标准TCN（IEC-61375-1）。

该标准将列车通信网络分成用于连接各节可动态编组的列车级通信网络WTB（绞接式列车总线）和用于连接车辆内固定设备的车辆通信网络MVB （多功能车辆总线）【1,2】。

列车通信网络将列车微机控制系统的各个层次、各个单元之间连接起来，作为系统信息交换和共享的渠道，从而实现全列车环境下的信息交换。

列车通信网络是铁路列车车辆之间和车辆内部可编程设备互连传送控制、检测与诊断信息的数据通信网络。

它是用于列车这一流动性大、环境恶劣、可靠性要求高、实时性强、与控制系统紧密相关的特殊的计算机网络。

动车组网络控制系统分析与探究摘要：随着动车组运营里程的增加，运行时间的增长，动车组网络控制系统的可靠性、稳定性更加变得尤为重要。

本文主要以CRH3型动车组的网络控制系统为模型，对动车组网络系统进行分析与研究，重点阐述CRH3型动车组使用的TCN网络通讯系统，并以此为基础展望列车网络控制系统的未来。

关键词：可靠性 CRH3型动车组 TCN现代列车正朝着高速化、自动化、舒适化和智能化的方向发展。

随着列车高速化的快步提升，与之相生的安全性问题也必然得到有效的保障，与传统的列车相比，为了保障高速化下的列车安全，在列车上设置了多种设备，这些设备需要在机车车辆及车载设备各网络部件之间实现信息的传输与交换。

如何将这些诸如列车状态、控制、故障诊断、旅客信息系统等信息安全、快速、可靠、准确地在整个列车上传输，是一个关键性问题。

而列车通讯网络（TCN)技术就是使这个庞大而繁杂的网络正常运行的的有效途径。

1.TCN网络概述列车通讯网络（TCN)是指一个具有双现场总线的分级构造系统，专为铁路车辆研发，用以替代模拟远程控制系统和掌握列车的运行状态。

TCN是一个二级的通讯网络，由列车总线WTB(绞线式列车总线）和车辆总线MVB（多功能车辆总线）组成。

这两个系统都包含一个带有冗余传输线的串行数据总线。

MVB总线一般用于车辆级的设备总线，WTB总线用于列车级的总线。

每个牵引单元有一个WTB/MVB网关节点，每个牵引单元的网关节点通过WTB列车总线互相联接起来；每个牵引单元内部的设备通过MVB总线互联起来。

每个牵引单元可以单独通过MVB总线主进行控制，又可以通过网关控制别的牵引单元或者接受别的车辆运营命令。

只要协调好每个牵引单元车辆之间的控制关系，就可以实现整列车的控制。

列车通讯网络（TCN)存在以下特点，（1）工作环境恶劣，可靠性要求高。

动车组网络系统能实现连续工作运行，且能抵抗恶劣的工作环境，即使在出现故障或不当操作的情况下，列车网络也能保障列车正常运行，这是列车网络系统在设计时兼顾硬件和软件两个方面对列车运行的保障，列车实时系统也是基于列车运行时的最坏情况，最后期限、最大运营时间、最长延迟等极端情况下设计的。

交通科技与管理15智慧交通与信息技术动车组的网络控制系统（TCMS）是一个通过计算机网络来对列车进行监管控制的系统。

该系统利用贯穿列车的总线来实现信息的传输，然后实现对列车运行状态和车载设备运行情况的实时监控，该系统具有车辆逻辑控制、状态监控和故障诊断等到方面的功能，利用这些功能，可以更好的保证列车运行的安全性和稳定性。

当车辆出现设备故障时，网络控制系统还能够为司机以及乘务人员指导，并且对相关记录进行记录和分析，为设备的维护保养、乘客服务等工作提供支持。

1　动车组网络控制系统的结构动车组网络控制系统对于数据的精密性有比较高的要求，这使其结构具有层层要求严格和复杂的特点，该系统主要包括车辆控制单元、各网关接口节点、输入输出模式、拓扑结构等几部分，下面对这几部分进行介绍：1.1　车辆控制单元车辆控制单元的功能是对整个动车组各个附属系统进行控制，并且完成数据的收集和整理等工作。

车辆控制单元通过动车组的主线和各附属单元之间进行连接，实现数据交互和通信，其能够按照各附属单元的实力情况或者实际运行状态来进行信息的传递，保证各个单元运行的稳定性，其还能够实时追踪各单元的实际运行状态，并且利用车辆信号线来实现对各个单元的控制。

1.2　网关接口节点列车通信网络对动车组的网络进行管理，其主要功能是连接动车组的各总线，从而实现信息的传输和通信；其可以实现对信息传输的实时把控，从而使信息可以稳定、持久的传播；此外，其还具有动车组总线任务分配的功能，可以保证任务均匀分配，通信网络网管对于车辆总线而言，起到的是总指挥的作用，能够对其任务进行分配；对于列车总线而言，其则是一个可总可从的节点，既可以起到对各网线进行支配的作用，也可以作为网关接口的节点使用。

1.3　远程输入输出模块动车组的输入输出模式采用的是远操控的模式，该模块的作用包括各种数字量、模拟信号的采集，以及控制信号的输出等，将这些变量根据通信协议与主处理单元进行信息交互。

“复兴号”智能动车组网络控制系统简析发布时间：2021-03-30T08:17:39.454Z 来源：《中国科技人才》2021年第5期作者：董睿孙扬姜航阴昀[导读] 近几年来，随着科学技术的发展，中国标准动车组的发展日益纯熟，中国标准动车组对网络传输的要求也越来越高。

传统的列车网络技术，如列车通信网络TCN、列车级总线WTB、车辆多功能总线MVB等已经无法满足高速动车组日益发展的需求。

以太网的技术可以满足高速动车组列车网络的需求。

“复兴号”智能动车组就是采用以太网为列车网络控制系统。

中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130000摘要：随着动车组的师叔发展，复兴号动车组已经采用传输效率更快、可靠性更好的以太网，作为列车网络的传输介质。

本文主要介绍“复兴号”智能动车组网络控制系统的应用。

关键词：智能动车组；中央控制单元；以太网中继器近几年来，随着科学技术的发展，中国标准动车组的发展日益纯熟，中国标准动车组对网络传输的要求也越来越高。

传统的列车网络技术，如列车通信网络TCN、列车级总线WTB、车辆多功能总线MVB等已经无法满足高速动车组日益发展的需求。

以太网的技术可以满足高速动车组列车网络的需求。

“复兴号”智能动车组就是采用以太网为列车网络控制系统。

1网络系统概述“复兴号”智能动车组为8辆编组，4辆动车4辆拖车，按照动力单元设置网段。

列车网络控制系统的列车级采用ETB线缆，车辆级采用ECN线缆。

为提高可靠性，重要部件采用冗余设计。

列车网络控制系统主要实现重要设备的管理、运行信息采集、运行状态的监视和故障诊断，从而保证列车安全可靠的运行。

并为司机或机械师提供故障处理指南，为检修维护提供数据支持。

其主要功能如下：1）采集与车辆运行状况有关的各种信息，并对这些数据进行逻辑判断处理后，发送到牵引、制动、空调、PIS、充电机等连接到列车网络上的各子系统，从而对各子系统进行控制、监视和故障诊断。

2）主要车载设备的数据可传输到显示屏上，司机和机械师可以了解运行过程中设备的状态，影响列车安全和性能的故障会在显示屏弹出故障信息，司机和机械师可查看故障车辆、故障内容、故障原因以及操作提示等信息。