列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件

TrainControlandManagementSystem(TCMS)列车控制和管理系统列车控制和管理系统(TCMS)Introduction介绍,AndreasKarlsson-TCMSSystemCoordinator,3EST000252-0201_1,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,2,ShortPresentation前言,MynameisAndreasKarlsson我的名字是AndreasKarlssonIhaveaMasterofScienceDegreeinMechanicalEngineering具有机械工程理学硕士学位IhaveworkedwiththeTCMSgroupatBombardiersince1997,primarilyasSystemCoordinatorininternationalprojects(deliveryofElectricalmultipleunitstoAustraliaandEngland)从表面上看1997年开始,我一直就职于庞巴迪公司TCMS组,主要从事国际项目中的系统协调工作(负责过英国和澳大利亚的动车组项目)IssinceoneyeartheTCMSSystemCoordinatorfortheCHEproject.近1年来,我一直在中国的CHE项目中负责TCMS系统的协调工作.AtpresentlytheCHETCMSteamconsistof14resources.目前,CHE项目的TCMS工作组共有14人.,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,3,TrainControlandManagementSystem(TCMS)-Abbreviations列车控制和管理系统(TCMS)-TCMS相关的缩写,ACMAuxiliaryConverterModule辅助变流器模块ATPAutomaticTrainProtection列车自动保护AXAnalogueinputandoutputunit模拟输入/输出单元AXSRemoteaccessunit(viaGSM)远程访问单元(通过GSM)BAMVBBusAdministratorMVB总线管理BCBusCoupler总线连接CHEChinaHighSpeedEMU中国高速EMUCCUCentralControlUnit中心控制单元COMCCommunicationController通信控制器DCUDoorControlUnit门控制单元DCU/LDriveControlUnitforLCMLCM的驱动控制单元DCU/MDriveControlUnitforMCM部分MCM的驱动控制单元DCU/ADriveControlUnitforACMACM的驱动控制单元DXDigitalinput/outputunit数字输入/输出单元EMUElectricalMultipleUnit动车组,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,4,TCMSRelatedAbbreviations与TCMS相关的缩写,GPSGlobalPositioningSystem全球定位系统GWGateway网关I/OInput/Output输入/输出单元LCMLineConverterModule网侧变流器模块MCMMotorConverterModule电机变流器模块MVBMultifunctionalVehicleBus多功能车辆总线ODBSOnboardDatabaseSystem车载数据库系统PCUPropulsionControlUnit牵引控制单元PISPassengerInformationSystem旅客信息系统TCCTrainControlandCommunication列车控制和通信TCMSTrainControlandManagementSystem列车控制和管理系统TDSTrainDiagnosticSystem列车诊断系统TMSTrainManagementSystem列车管理系统VCULiteVehicleControlUnit,productmodelLite车辆控制单元.产品模型WTBWireTrainBus列车线路总线,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,5,CHETCMSTrainingAgendaCHETCMS的培训日程,Introduction介绍TCMShardwareandarchitectureTCMS的硬件和结构-TCMScommunicationbusesTCMS通讯总线-TCMShardwareTCMS的硬件-TCMSarchitectureTCMS的结构TCMScontrolconceptsTCMS的控制概念-TCMSmasterslaveconceptTCMS的主控-受控概念-TCMSconfigurationconceptTCMS的编组概念-TCMSredundancyconceptTCMS的冗余概念TCMSSoftwarestructureTCMS的软件结构TCMSSoftwarediagramsTCMS的软件图TCMSSystemInterfacesTCMS的系统界面,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,6,CHETCMSTrainingAgenda,continuedCHETCMS培训日程,继续,IntelligentDisplayUnit智能显示单元TrainDiagnosticSystem列车诊断系统-TDScomponentsTDS部件-TDSEventsTDS事件-Environmentdata环境参数-Conditiondata条件参数MAVISdemonstrationMAVIS示范TCMSMaintenanceTCMS维修TCMSFaulttracingTCMS故障追踪TCMSSummaryTCMS总结,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,7,Battery蓄电池,SysteminterfacesforTCMSintheCHEtrainCHE列车上TCMS的各种系统接口,TCMS,Linevoltage网侧电压,Propulsion牵引,Brake制动,AirSupply供风,AuxiliaryElectrical辅助供电,HVAC暖通空调,Doors门,Trainoperation&DSD列车操作系统,Driversinstruments/HMI司机操作工具,Lighting照明,Front&Coupler前部和车钩,Toilet厕所,ATP,TrainDiagnostics列车诊断系统,PIS旅客信息系统,Motor,Firedetection烟火探测器,Hotbox轴箱,RVVMS后视镜,Catering电网,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,8,AfewbenefitsusingaTCMSsystem使用TCMS系统的好处,Lowercost成本低Easierintegrationandinstallation整合容易,安装简单Lessmaterial材料少Easiertochangeandaddfunctionality容易实现功能的变更和添加Lowerweight重量轻Increasedreliabilityandmaintainability可靠性和可维护性高,AcomparisonofnumberofTrainlines与其它列车的比较Regina/OTU15stElectrostar140st,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,9,TCMS=TrainControlandManagementSystemTCMS=列车控制和管理系统,TMS(TrainManagementSystem)/TCC(TrainControlandCommunication)haddifferentsystemfunctionsbecauseofdifferentvehicledesignphilosophiesTMS(列车管理系统)/TCC(列车控制和通讯系统)可根据不同的设计原理设置不同的系统功能.TCMSapproachasasumofbestexperiencefromTMS/TCCTCMS采用的方法是对TMS/TCC使用经验的优化总结.,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,10,TCMS=TrainControlandManagementSystemTCMS=列车控制和管理系统,SAFETYCriticalCtl.重要安全控制,MISSIONCriticalCtl.重要任务控制,Alarms警报,Statuses状态,Diagnostics诊断,Control控制,InformationTechnologies信息技术,PassengerInformation旅客信息,Entertainment娱乐,TMS,TCC,Services服务,TrainControl列车控制,TCMS,OnBoard车栽,OffBoard车外,TheTrainControlandManagementSystemisresponsiblefortheoveralldistributionandprocessingofdataonboardthetrainandwiththewayside列车控制和管理系统是负责处理和分配列车运行中各种内外数据的系统.,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,11,TCMS=TrainControlandManagementSystemTCMS=列车控制和管理系统,TheTrainControlandManagementSystemisamajorsystemofrollingstockvehicleswhichisresponsiblefortheinformation(data)integrationonboardavehicle.列车控制和管理系统是负责整合车辆车载设备信息(数据)的主要系统.InregardtocustomerrequirementstheTCMSisaninstrumenttofacilitatereliability,availability,safetyandmaintainabilityaswellaslowerlifecyclecostsofthevehicle.根据客户的需求,TCMS系统应当具备更高的可靠性,实用性,安全性,可维护性和较低的寿命周期成本.Themainsystemfunctionscanbegroupedintofollowingcategories:该系统的主要功能可以分为以下几大类:Vehiclecontrol:missioncriticalandnonmissioncritical车辆控制:关键的功能和非关键的功能Vehicleonboardmonitoring车载设备监视Vehiclediagnosticsandonboardfleetmanagement车辆诊断和运行车辆管理Datanetworkmanagementandothersupportfunctions数据网络管理和其它辅助功能,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,12,TCMS=TrainControlandManagementSystemTCMS=列车控制和管理系统Platformsegmentation平台分割,Safetysection:安全部分Thesafetysectionisthebaseforhighersafetyintegrityfunctions(e.g.controlormonitoringfunctions)whichcannotbedoneintheoperationsectionduetodifferentrequirements.安全部分是提高整个安全功能的基础(例如,控制或监视功能),由于每个客户的需求不同,该部分无法在操作部分实现.Operationsection:操作部分Theoperationssectionisthebaseforcontrolfunctions(atleastallmissioncritical),vehicleonboardmonitoringfunctionsandtherelatingsupportfunctions.操作部分是控制功能(至少是所有的关键功能),车载设备监视功能,以及相关的辅助功能的基础.Comfortsection:舒适度部分Thecomfortsectionisthebasefornonmissioncriticalcontrolfunctionswhenneeded,vehiclediagnostics,onboardfleetmanagementfunctionsandtherelatingsupportfunctions.舒适度部分是在有需要时控制车辆所有非关键功能,车辆诊断,车载车辆管理功能以及相关辅助功能的基础.,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,13,TCMScomputersystemSwedishhistory(1stgeneration)中文见后页(seeChineseonthenextpage),ThefirstgenerationvehiclecomputersystemwasbasedonDS100(ASEA/ABB)withcircuitboardsinacentralisedrack-basedsystem.ThevehiclecomputerandtheconvertercomputerwereinthesamerackunderthejointnameTRACSAdvantages:aflexiblesystem,easytopushinnewboardsDisadvantage:ratherexpensiveforsimplesystems.Whenthesystemgrewinsize,theamountofcablesrequiredtoconnectthevehiclesystemtothevehiclecomputer,becameunmanageablylargeDeliveryexamples:M21,Istanbul,Baltimore,ArrowIII,DS100,Filterboardandmodemboard,Boardsforvehicleandconvertercomputers,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,14,TCMS计算机系统在瑞典的发展历史(第一代),第一代车辆计算机系统是在DS100(ASEA/ABB)的基础上发展起来的.DS100是带电路板的中央控制架式系统.车辆电脑和变流器电脑都位于TRACS接口下方的架子上.优点:灵活性高,可方便地将其移动到其它的车辆上.缺点:系统简单但造价高.如果系统体积大,则需要很多电缆用于列车系统与列车电脑的连接.这样一来造成系统太大,很不利于管理.已交付使用的车辆:M21,Istanbul,Baltimore,ArrowIII,DS100,Filterboardandmodemboard,Boardsforvehicleandconvertercomputers,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,15,TCMScomputersystemSwedishhistory(2ndgeneration)中文见后页(seeChineseonthenextpage),Thesecondgenerationvehiclecomputersystemprovidedadditionaldistributionunitstotherack-basedsystem.TheunitscontainedprocessorsandI/OfortherespectiveapplicationsthatcommunicatedviaserialbuseswiththevehiclecomputerAdvantages:thecostofthesystemandofthevehiclecableswasreducedDisadvantage:stillarackforthecentralunitandarelativelylargeconcentrationofI/OsonthedistributingunitsDeliveryexamples:X2,IC3,IR4,ABBMaster200,CabcomputerDTPC901,ConverterLCUorICON,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,16,TCMS在瑞典的发展历史(第二代),第二代车辆计算机系统在架式系统上添加了分布单元.这些单元包括处理器和各自应用软件的输入/输出单元.这些输入/输出单元通过串联的总线与列车电脑进行通信.优点:车辆用线较少,系统成本较低缺点:中央单元仍为不可移动的架式结构,分布式单元的输入/输出单元相对较大.已交付使用的车辆:X2,IC3,IR4,ABBMaster200,司机室的电脑DTPC901,变流器LCUorICON,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,17,TCMScomputersystemSwedishhistory(3rdgeneration)中文见后页(seeChineseonthenextpage),combinedtheflexibilityoftheracksystemwiththelowercostandreducedcablingofthedistributionsystemThiswasachievedbyusingdistributedsmallI/Ounitsconnectedtogetherwithavehiclebus,andcontrolledbyacentrallylocatedCPU.TheI/OunitscanbelocatedneartheobjectstobecontrolledorsupervisedAdvantages:thecostofthesystemandofthevehiclecableswasfurtherreducedDeliveryexamples:Regina,OTU,FPT,C20,IC2,Manila,CSS=CommonSoftwareStructuresMITRACET=MITRACEngineeringTool,CPU,Vehiclebus,T,T,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,18,TCMS计算机系统在瑞典的发展历史(第三代),充分结合了架式系统和分布式系统的优点:减少了分布式系统的用线数量,降低了架式系统的成本.上述情况是通过使用分布式小型输入/输出单元实现的.这些输入/输出单元通过车辆总线连接,由安装在中心位置的CPU进行控制.将输入/输出单元设置在需要控制和监视的对象附近.优点:车辆用线少,大大降低了系统成本已交付的车辆:Regina,OTU,FPT,C20,IC2,Manila,CSS=CommonSoftwareStructuresMITRACET=MITRACEngineeringTool,CPU,Vehiclebus,T,T,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,19,TCMSisconstantlyimprovinganddevelopingforthefutureTCMS在今后还会不断出现地改进和发展,From从Guessing猜测情况Prescribed下指令,To到Knowing知道情况ConditionBasedMaintenance(CBM)根据条件安排维修,Immediatereaction反应迅速Lowrunningcostandincreasedprofit运行成本低,利润高,Slowreaction反应时间长Highrunningcost运行成本高,列车控制和管理系统列车控制和管理系统TCMS课件,20,TCMSisconstant