《动车组网络技术（第2版）》课件 第一节 列车通信网络概述

动车组网络技术第二章列车通信网络标准（TCN标准）第二章列车通信网络标准（TCN标准）第一节列车通信网络概述第二节列车通信网络特性及参数第三节多功能车辆总线MVB第四节绞线式列车总线WTB第一节列车通信网络概述

列车通信网络（TCN）是一种基于网络的分布式控制系统。其主要作用是实现各车厢内大量的可编程设备的有效连接，并使这些设备所产生的各种信息（诸如状态、控制、故障诊断、旅客服务等信息）转换为统一的数字信息，实现这些信息安全、可靠、快速、准确地网上交换。一、列车通信网络（TCN）的作用列车通信网络（TCN）的主要作用归纳起来主要体现在：（1）机车、车厢和列车控制；（2）远程故障诊断和维护；（3）旅客信息服务。第一节列车通信网络概述二、列车通信网络（TCN）的层次结构1、TCN列车通信网络的两级总线

车辆总线设备列车总线车辆总线节点节点节点车辆总线车辆总线绞线式列车总线WTB（WireTrainBus）:用于连接各节可动态编组的车辆多功能车辆总线MVB（MultifunctionVehicleBus）:用于连接车辆（或固定编组的车辆单元）内部各种设备节点:起着网关的作用第一节列车通信网络概述二、列车通信网络（TCN）的层次结构2、两级总线组成的三层结构

第一节列车通信网络概述二、列车通信网络（TCN）的层次结构2、两级总线组成的三层结构

列车通信网络（TCN）采用两条总线组成的三层结构，列车总线和车厢总线是两个独立的通信子网，可采用不同的网络和协议，网络的三层结构为：（1）绞线式列车总线（WTB）：连接列车各车厢，可自动配置，在双绞线上传输的速率可以达到1Mbit/s。（2）多功能车厢总线（MVB）：连接车厢内部设备，能加快响应速度，通过双绞线或光纤可以达到1.5Mbit/s的速率。（3）设备级控制控制网。此外，列车总线和车厢总线之间还需要通过一个列车总线节点相连，在运用层不同的总线之间通信时由此节点充当网关（Gateway），有时也在车厢总线下设第三级总线，如连接传感器的总线或连接执行单元的控制总线，可把这些总线认为是车厢总线的一部分。第一节列车通信网络概述三、列车通信网络（TCN）的网络组态1、列车构成方式（1）开式列车：由一组车辆构成的列车，其组成在正常运行中是可以改变的，如UIC（国际铁路联盟）列车；WTB作为标准的列车总线。它最多支持32个节点，每个机车车辆可没有或有1个，或有更多的节点。每个节点最多可挂15个车辆总线（MVB或其它总线）。根据列车的编组情况，目前国际上运行的旅客列车有3种列车构成方式：第一节列车通信网络概述三、列车通信网络（TCN）的网络组态（2）闭式列车：由一组车辆组成的列车，在正常运行中其组成不会改变，如地铁，城轨列车或高速列车组；闭式列车的组态展示了闭式列车上，MVB既能作为列车总线，也可作为车辆总线。1、列车构成方式第一节列车通信网络概述三、列车通信网络（TCN）的网络组态（3）多单元列车：列车由几个闭式列车单元组成，在正常运行中，组成列车的单元数量可以改变。多元列车的组态展示了两个相连的闭式列车，当这些闭式列车需经常连接和解连时，可使用WTB作为标准的列车总线。但如果可能用其它方法组态时，也可以用其它总线如MVB来代替。车辆总线可以穿越几个车辆。1、列车构成方式第一节列车通信网络概述三、列车通信网络（TCN）的网络组态TCN应用于不同的领域可以使用不同的组态，TCN网络组态定义如下：（1）开式列车：包括需要频繁编组和解编的车辆，列车总线能自动再配置（初运行）；（2）闭式列车：车辆在运行中不分离，列车总线由司机或工厂离线配置；（3）多单元列车：列车由几个闭式列车单元组成，在正常运行中，组成列车的单元数量可以改变。2、TCN网络组态定义第一节列车通信网络概述四、列车通信网络上的数据传送

由不同类型的车辆构成的列车，其中一个车辆用MVB，一个车辆用未规定的车辆总线，一个车辆上没有车辆总线。第一节列车通信网络概述四、列车通信网络上的数据传送

实时协议（RTP）为一个应用与另一个应用在列车通信网络上通信提供协议和服务。这两个应用可以位于不同车辆上、在同一个车辆内或在同一个设备内。实时协议可用于多功能车辆总线、绞线式列车总线或有相同基本服务的其它总线的通信。第一节列车通信网络概述四、列车通信网络上的数据传送

实时协议（RTP）为一个应用与另一个应用在列车通信网络上通信提供协议和服务。这两个应用可以位于不同车辆上、在同一个车辆内或在同一个设备内。实时协议可用于多功能车辆总线、绞线式列车总线或有相同基本服务的其它总线的通信。第一节列车通信网络概述五、列车通信网络（TCN）的特点

（1）工作环境恶劣，可靠性要求高；在列车总线故障时，列车仍可满功率、全速运行，但列车控制会丧失部分功能，比如恒速控制；而车厢总线故障时，不会影响列车的运行，各车厢的主要电气部件具有故障自我保护或连锁保护功能，能够隔离某一部件、某一车厢、某一车组单元的故障。在列车网络发生严重故障时，整个列车控制系统倒向安全模式，一般不会导致整个列车停运。第一节列车通信网络概述五、列车通信网络（TCN）的特点

（2）数据的多样性；控制类（过程数据、变量）；管理类（消息数据、消息）。

（3）控制操作实时性（时间确定性）要求高；列车控制系统是一个实时系统，具有在线实时响应特性。系统能实时响应外部事件，确保对设备运行状况进行连