列车通信网(1)

1、动车组控制网络动车组控制网络授课：授课： 苏树强苏树强动车组控制网络动车组控制网络参考文献参考文献 现场总线技术与应用现场总线技术与应用 清华出版社清华出版社 阳宪惠阳宪惠 编编 先修课程先修课程 数字电路数字电路 微机原理微机原理 计算机控制技术计算机控制技术动车组控制网络动车组控制网络第一章第一章 列车通信网络系统概述列车通信网络系统概述第二章第二章 通信与网络基础知识通信与网络基础知识 第三章第三章 动车组（列车）通信网络协议动车组（列车）通信网络协议第四章第四章 CRH2列车控制网络系统列车控制网络系统第五章第五章 CRH5列车控制网络系统列车控制网络系统第六章第六章 CRH1列车控制

2、网络系统列车控制网络系统讲授内容：讲授内容：12学时学时4学时学时讲授对象：本科讲授对象：本科系统任务与功能系统任务与功能现状与发展现状与发展 构成、特点及发展趋势构成、特点及发展趋势第一章第一章 列车通信网络系统概述列车通信网络系统概述要求：掌握本章引入的基本概念；要求：掌握本章引入的基本概念；掌握列车网络系统任务、功能及构成掌握列车网络系统任务、功能及构成I.I. 实现各动力车的重联控制实现各动力车的重联控制II.II.实现全列车（动车和拖车）所有由计算机控实现全列车（动车和拖车）所有由计算机控制的部件联网通信和资源共享制的部件联网通信和资源共享III.III.实现全列车的制动控制、自动门

3、控制、轴实现全列车的制动控制、自动门控制、轴 温监测及空调控制等功能温监测及空调控制等功能IV.IV.完成全列车的自检及故障诊断决策完成全列车的自检及故障诊断决策第一节第一节 列车通信网络的任务与功能列车通信网络的任务与功能1.1.列车列车网络网络控制系统的任务与功能控制系统的任务与功能第一节第一节 列车通信网络的任务与功列车通信网络的任务与功能能2.2.列车通信网络的任务和功能列车通信网络的任务和功能 将分布于列车上不同位置具有不同功能的将分布于列车上不同位置具有不同功能的控制节点以一定的规则用通信介质连接起来，控制节点以一定的规则用通信介质连接起来，形成信息通道，在一定的计算机软、硬件的支

4、形成信息通道，在一定的计算机软、硬件的支持下，为连接于其上的节点提供稳定、可靠的持下，为连接于其上的节点提供稳定、可靠的通信服务。通信服务。第二节第二节 国内外列车控制系统的现状与发展国内外列车控制系统的现状与发展1.1.发展过程发展过程第二节第二节 国内外列车控制网络系统的发展与现状国内外列车控制网络系统的发展与现状第二节第二节 国内外列车控制系统的发展与现状国内外列车控制系统的发展与现状第三节第三节 列车通信网络的构成、特点及其发展趋势列车通信网络的构成、特点及其发展趋势1.1.列车通信网络的构成列车通信网络的构成列车通信网络结构图列车通信网络结构图对列车通信网的要求为：对列车通信网的要求

5、为：（1）实时性；）实时性；（2）协议简单性；）协议简单性；（3）短帧信息传送；）短帧信息传送；（4）信息交换的频繁性、网络负载的稳定性；）信息交换的频繁性、网络负载的稳定性；（5）较高的安全性、容错能力；）较高的安全性、容错能力；（6）低成本需要。）低成本需要。 第三节第三节 列车通信网络的构成、特点及其发展趋势列车通信网络的构成、特点及其发展趋势2.2.列车通信网络的特点列车通信网络的特点第三节第三节 列车通信网络的构成、特点及其发展趋势列车通信网络的构成、特点及其发展趋势 列车通信网络是用于列车这一流动列车通信网络是用于列车这一流动性大、环境恶劣、可靠性要求高、实时性大、环境恶劣、可靠性

6、要求高、实时性强、与控制系统紧密相关的特殊的计性强、与控制系统紧密相关的特殊的计算机网络算机网络。 2.2.列车通信网络的特点列车通信网络的特点第三节第三节 列车通信网络的构成、特点及其发展趋势列车通信网络的构成、特点及其发展趋势2.2.列车通信网络的特点列车通信网络的特点 现有的一些解决方案如现有的一些解决方案如Profibus、Lonworks、Bitbus、FIP、CAN、Tornad等由于其开发商不愿意公等由于其开发商不愿意公开其协议，或实时性、可靠性、确定件不能满足要求而被开其协议，或实时性、可靠性、确定件不能满足要求而被一一否定。商用的网络还存在需要剪裁才能应用到铁路领一一否定。商

7、用的网络还存在需要剪裁才能应用到铁路领域、供货商对相对较小的铁路市场不太重视、计算机公司域、供货商对相对较小的铁路市场不太重视、计算机公司及其产品的寿命没有铁路公司及其产品的寿命长等问题。及其产品的寿命没有铁路公司及其产品的寿命长等问题。更重要的是标准要建立在已被实践验证的技术的基础上，更重要的是标准要建立在已被实践验证的技术的基础上，并能得到大部分铁路公司的支持。并能得到大部分铁路公司的支持。TCN最终被定位于由绞最终被定位于由绞线式列车总线（线式列车总线（WTB）连接多功能车辆总线（）连接多功能车辆总线（MVB）的）的二层拓扑结构。车辆总线二层拓扑结构。车辆总线MICAS车辆总线车辆总线MVB为基础，为基础，而列车总线以而列车总线以DIN43322、CD4500的运用经验为基础。的运用经验为基础。3.3.列车通信网络的发展趋势列车通信网络的发展趋势1. CPU功能增强功能增强 8位发展成位发展成32位位2. 不断提高其可靠性和响应性不断提高其可靠性和响应性 3. 采用光纤通讯采用光纤通讯 4. 标准化和无维修化标准化和无维修化 5. 提高彩色显示技术提高彩色显示技术 第三节第三节 列车通信网络的构成、特点及其发展趋势列车通信网络的构成、特点及其发展趋势 未来的高速列车监测装置