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列车通讯网络简介列车通讯网络简介1 引言国际电工委员会(IEC)第9技术委员会(TC9),委托由来自20多个国家(如中国、欧洲国家、日本和美国,它们代表了世界范围的主要铁路运用部门和制造厂家)以及UIC(国际铁路联盟)的代表组成的第22工作组(WG22),为铁路设备的数据通信制定一项标准。
车载设备数据通信的国际标准化,不仅在车辆级,而且在列车级都是必需的。
在列车级,由几个国家的客车组成的国际列车组,或在营业服务时其组成变化的国内列车组或市郊列车组,需要一个标准的数据通信,用于列车控制、诊断和旅客信息。
为此,WG22对绞线式列车总线作了规定(图1)。
图1 列车总线在车辆级,设备的标准配件适用于3种用户:1）制造厂装配的已预测试的部件,例如车门。
这些部件由分承包商制造并包含有他们各自的计算机。
2）设备供应商必须与不同的装配商接口,总希望通过遵循一项标准以减少开发费用。
3）运用部门总希望减少备件,并使维护和零件替换简化。
为了简化子系统的装配、调试和再次使用,WG22对MVB(多功能车辆总线)作了规定,如图2所示。
图2 车辆总线2总体结构列车通信网络(TCN)寻址各铁路车辆中所有相关的拓扑结构。
它包含两级:连接各车辆的列车总线和连接一节车辆内或车辆组各设备的车辆总线(图3)。
图3 列车通信网络一节车辆可以有1条或几条车辆总线,也可以没有。
车辆总线可以跨越几节车辆,例如在集中运输列车组(多单元)的情况下,列车组在运行时是不分离的。
在固定编组的列车组中,列车总线并不需要对节点进行连续编号,车辆总线可以起到列车总线的作用(图4)。
图4 几种列车组中的车辆总线为适应客车和设备的多样性,TCN对于消息数据采用逻辑地址,以期列车总线的每个节点支持多个应用功能(图5)。
图5 应用的功能这些功能可由1个或几个设备,或由列车总线节点本身来完成。
1个设备可以完成几种功能。
从外部来看,就象节点本身在完成所有的功能。
经由车辆总线实现的通信功能也是一样:应用不需要知道其他功能位于何处。
钱宽洪李秀琴滕衍靓中车南京浦镇车辆有限公司摘要：本文介绍一般轨道交通列车的网络组成，并使用FLUKE网络测试仪测试网络性能的方法，同时列举网络系统的一些典型故障并做简要分析。
关键词：列车通信网络、网络测试仪、故障分析第1页，共2页引言随着经济的发展、科技的进步，国内越来越多的城市都在发展轨道交通系统，以期缓解日益严重的交通压力。
在轨道交通列车上，存在着用以进行设备控制和旅客服务的大量信息。
由于这些信息的数量和种类在不断增长，迫切需要一种大容量、高速度的信息传输系统。
为满足上述要求，列车通信网络（TCN，Train Communication Network）应运而生。
一、列车通信网络简介列车通信网络是面向控制的一种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组成部分，它以计算机网络为核心，把计算机技术、控制技术、设备故障诊断技术、网络通信技术紧密结合起来，它将整个列车微机控制系统的各层次及各层次各单元之间连接起来，作为系统信息交换和共享的渠道，实现全列车环境下的信息交换。
列车通信网络通常采用分层结构，根据列车控制的特点分为上下两层，即列车总线和车辆总线。
列车总线连接不同车辆（单元）中的网络节点（网关），车辆总线连接同一车厢或固定车组内部各种可编程终端装置。
列车总线和车辆总线是两个独立的通信子网，可采用不同的网络协议，通过一个列车总线节点（网关）互连。
在应用层的不同总线之间通信时，由此节点充当网关。
在车辆总线下扩展第3级总线即设备总线时，如连接传感器的总线或连接执行单元的控制总线，它们可作为车辆总线的设备连接到车辆总线上。
列车通信网络的拓扑结构如图1所示。
图1 列车通信网络拓扑结构以上结构并不是绝对的，整个列车网络的组成可以灵活多样。
一节车厢内可以有一条或多条车辆总线，也可以没有；车辆总线亦可以在固定编组的情况下跨接几节车厢，如果整列车是固定编组，列车总线并不需要对接点进行连续编号，这时车辆总线可以起到列车总线的作用。
列车总线控制基础1.引言：列车通信网络是现代列车控制系统中不可或缺的组成部分。
它负责传输列车上各个子系统之间的信息和数据，实现列车的自动化控制和监控。
本文将对列车通信网络的基础知识进行概述。
2.列车通信网络的定义：列车通信网络是指连接列车上各个子系统和设备的数据传输和通信系统。
它可以实时传输各种类型的信息，包括列车位置、速度、状态、故障等。
通过这个网络，各个子系统可以相互交互和通信，实现列车的自动运行和监控。
3.列车通信网络的结构：列车通信网络通常采用总线结构。
总线是一种将多个设备连接起来共享信息的通信方式。
在一列电车中，通常包括列车控制器、牵引系统、制动系统、信号系统等多个子系统。
这些子系统通过总线连接在一起，形成一个整体。
4.列车通信网络的基本原理：列车通信网络的基本原理包括数据传输、通信协议和安全机制。
数据传输：列车通信网络通过数据传输来实现信息的交换。
不同的子系统之间可以通过总线传输数据，包括控制指令、传感器数据、状态信息等。
通信协议：列车通信网络使用统一的通信协议，确保不同设备之间的通信能够顺利进行。
常见的通信协议包括CAN总线、以太网等。
安全机制：列车通信网络需要具备一定的安全机制，以保障列车的安全运行。
例如，通过数据加密和身份验证等方式防止网络被攻击或恶意干扰。
5.列车通信网络的应用：列车通信网络在列车控制系统中扮演着至关重要的角色。
它可以实时传输车辆的运行状态和参数，为驾驶员和列车运营管理者提供详细的信息。
同时，它还可以实现列车的智能控制，如智能列车运行控制、故障检测和自动报警等。
6.列车通信网络的发展趋势：随着科技的不断发展，列车通信网络也在不断演进和改进。
目前，一些新兴技术如5G通信、物联网等正被逐步引入到列车通信网络中，以提高网络的速度和可靠性。
7.结论：列车通信网络是现代列车控制系统中不可或缺的部分，它通过总线结构实现不同子系统间的数据传输和通信。
通过对列车位置、速度、状态等信息的传输和交换，实现列车的自动化控制和监控。
车辆总线之浅析一. 列车通信网络概述1.1列车通信网络总述及示意图列车通信网络在网络拓扑结构上分为两层总线结构：铰链式列车总线WTB （网关控制列车总线）和多功能车辆总线MVB。
WTB主要完成列车级之间的数据通信；MVB主要完成车辆级内部功能设备的数据通信。
两级总线是相对独立的通信子网，通过WTB-MVB网关进行数据的交换。
列车通信网络的拓扑结构如图1所示。
1.2MVB 总线简介MVB总线是专门针对车辆环境的条件下进行内部功能设备数据交换的现场总线，MVB总线采用总线拓扑结构，总线中具有唯一的总线主设备管理总线，总线上的其他设备作为从设备在主设备的管理下完成数据的发送和接收。
总线的通信方式采用主设备发送主帧，从设备应答此从帧的方式。
在MVB数据通信中，具有以下特征：通信传送方式采用主从帧应答，帧发送方式采用周期性广播，帧标识符具有帧头和帧尾标识识别帧开始和结束，帧编码采用曼彻斯特编码，数据传输速率为1.5Mbit/s。
MVB 总线的物理层有3 种：1）ESD（电的短距离传输介质），使用双绞屏蔽线，按RS- 485 标准，最多支持32 个设备，最大总线长度20 m 。
2）EMD（电的中距离传输介质），使用双绞屏蔽线，最多支持32 个设备，最大总线长度200 m 。
允许使用变压器连接。
3）OGF（光纤媒介），使用总线连接器，传输距离可达2 km。
MVB 总线系统是分级控制系统。
系统设备共分5 个级别，6 种能力：1）1 级设备具的有能力有设备状态和过程数据。
设备端口地址一般与设备地址一致。
2）2 级设备具有的能力有设备状态，过程数据，信息数据，是智能设备可以通过总线配置，但不能编程。
3）3 级设备具有的能力有设备状态，过程数据，信息数据和用户编程。
4）4 级设备具有的能力有设备状态、过程数据、信息数据和总线管理器。
用户编程具有可选性。
5）5 级设备具有的能力有设备状态、过程数据、信息数据、网关和总线管理器。
