第二讲列车通信网络标准TCN标准课件

第二讲列车通信网络标准（TCN标准）一、列车通信网络概述TCN（TrainCommunicationNetwork列车通信网络）于1999年6月正式成为国际标准，即IEC61735。该标准对列车通信网络的总体结构、连接各车辆的列车总线、连接车辆内部各智能设备的车辆总线及过程数据等内容进行了详细的规定。我国在2002年将其确定为列车通信网络标准。TCN的作用

是一种基于网络分布的控制系统。实现各车厢内大量可编程设备的有效连接，并将设备产生的信息转化为统一的数字信息，实现这些信息安全、快速、准确的网上交换。（1）机车、车辆和列车控制（2）远程故障诊断和维护（3）旅客信息服务TCN的层次结构

可分为两级总线的结构层次，既用于连接各节可动态编组的车辆的列车级通信网络WTB（绞线式列车总线）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），它们之间的列车总线节点起着网关作用。列车通信网络的基本结构是两条总线三层结构。

两条总线：列车总线和车辆总线三层：列车级控制、车辆级控制、设备级控制（1）连接各车辆的绞线式列车总线（WireTrainBus,WTB）,列车新编组时可自动配置，通信介质为双绞线，通信速率为1Mbit/s。

（2）连接一节车辆内或车辆组各设备的多功能车辆总线（MultifunctionVehicleBus,MVB)，经优化具有快响应性，通信介质为双绞线或光纤，通信速率为1.5Mbit/s。（3）设备级控制控制网。车速测量辅助控制制动控制牵引控制车厢控制N机车控制列车故障诊断列车运行自动控制供电控制空调控制车门控制轴温检测制动控制车厢总线。。。车厢控制1车厢总线列车总线车厢总线TCN的网络组态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。开式列车、闭式列车和多单元列车。开式列车：一组车辆构成的列车，其组成在正常运行中是可以改变的，WTB作为列车总线，最多支持32个节点，每个机车车辆上可以没有或1个或多个节点。每个节点最多可以挂15个MVB。

闭式列车：一组车辆组成列车，在运行过程中编组不会改变，如动车组和地铁，在闭式列车的组态中列车上的MVB既可以作为列车总线也可以作为车辆总线。

多单元列车: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,下图中展示了两个闭式列车组成的多单元列车组态,当这些闭式列车需要经常连接和解连时,用WTB作为列车总线。

（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。（2）闭式列车：列车在运行中不分离，列车总线由司机或者工程离线配置。（3）多单元列车：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。列车通信网络的特点1.工作环境恶劣，可靠性要求高；2.数据的多样性；3.控制操作实时性（时间确定性）要求高；4.列车组成的动态性二、列车通信网络的特性与参数1.资料分析列车通信网络将传输两类数据：短而紧迫的过程变量(Process_Variables)（如用于牵引控制）；不太紧迫，但可能较长的消息变量（如用于诊断）。2.时延过程变量在整个网中传输的最大时延被限制在一有限值内（1）时延变量按周期传送；（2）TCN允许所有在车厢总线之间从应用到应用的具有最高优先级别的过程变量在100ms内通过列车总线传送；（3）TCN允许所有在同一车厢内两个设备之间的从应用到应用的具有最高优先级别的过程变量在50ms内传送。3.拓扑列车通信网络基于以下的两层结构：将不同车厢内的节点连接起来的列车总线；将同一车厢内的设备连接起来的车厢总线；列车总线和车厢总线通过网管节点相连。4.列车总线（WTB)1.列车总线支持UIC556规定的列车组成，总线传输距离可达860米(22个车厢)。2.列车总线至少可以容纳32个节点。3.多个车厢连挂时，列车总线自动运转（初运行）。4.列车总线可承受大约每小时一次的车厢连挂及解挂操作。5.为使总线在节点故障时仍可工作，事先把各节点编号和类型通知给所有的应用，以便证实列车组成的完整性。6.当车厢数目改变或在总线上进行添加、移除设备时，不需手动干预列车总线也能继续工作。7.列车总线使用专用介质。UIC电缆或EP电缆（电气制动电缆）的要求。5.车辆总线(WVB)车