《动车组牵引传动与控制》 课件 第六章 网络控制系统.pdf

动车组

牵引传动与控制

第六章网络控制系统

6.1动车组网络控制系统

6.2国内外列车信息控制网络

目录6.3多功能车辆总线（MVB）

6.4绞线式列车总线（WTB）

6.5网络系统主要设备

6.1动车组网络控制系统

6.1.1列车网络控制系统概述

1.概述

•列车控制系统已从单台机车的集中控制向整列车的分布式网络控制方向发展，网络控制已成为高速

列车和高速动车组的必备技术之一。列车网络控制系统集测、控、管为一体，是列车运行控制的中

枢神经和指挥中心，是保证列车正常运行的关键设备之一。

•列车网络控制系统的主要任务有：

通过贯穿列车的总线来传送信息，简化连线，减轻列车的质量，降低安装和连线的费用

实现整列车同步、协调、可靠的牵引与制动控制功能

实现整列车的状态监测、故障诊断、故障决策、安全防护以及旅客信息管理等功能、及时将信息

显示在信息显示屏上，使乘务员及时了解列车的运行状态

提供更多的信息流，实现全列车所有智能设备的联网通信和资源共享

实现全列车的自动门控制和空调控制等功能

提供列车车载试验功能

集中管理列车及其车载设备运行的相关数据，提高列车的保养能力和降低维护强度

6.1.1列车网络控制系统概述

•列车通信网络的选择必须综合考虑如下多种因素：

①列车运行环境及其可靠性要求；

②具有列车初运行功能，满足非固定编组列车和列车重联的需求；

③低层具有防止电介质的接触处氧化等功能；

④传输介质；

⑤传输速率及传输距离；

⑥最大节点数；

⑦发送的基本周期；

⑧介质访问方式：实时性要求高、具有确定的传送时间；

⑨传输信号编码和校验方式；

⑩拓扑结构。

6.1.1列车网络控制系统概述

•目前典型的列车网络控制系统基本上采用列车总线、车辆总线和设备总线的三级分层网络结

构，如下图所示。

①列车总线用于连接列车各个车辆单元（一节车辆或车辆组）的节点（网关）；车辆总线用

以连接列车总线节点（网关）和连接在该车辆总线的设备；设备的内部总线称为设备总线，由各

设备制造厂商自主选择。

列车通信网络

6.1.1列车网络控制系统概述

②列车总线与车辆总线之间通过路由器或网关通信。路由器实现车辆总线节点接入列车总线的路由，用

于网络隔离，为不同网络的节点转发报文，无控制功能；网关是将两个或多个不同体系结构、不同协议的网

络在高层协议上互连时所用的设备或节点，位于ISO的第七层，列车总线的网络设备就是网关。它的主要作用

是实现不同网络传输协议的翻译和转换工作，因此又叫做网间协议转换器。

③网关的硬件用来提供不同网络的接口，软件则实现不同网络协议之间的转换。在列车网络控制系统中

网关是连接列车网络和车辆网络的设备。

④控制单元及子功能单元统称设备，是车辆总线上用于实现功能的节点；总线控制器管理列车总线或车

辆总线，也可以直接参与控制。在列车总线上设有主节点（又称强节点），用于实现列车网络的监控、管理、

维护和功能调度，一个列车网络内可设多个主节点作为冗余，但任何时刻只能有一个主节点实施主控。

列车通信网络

6.1.1列车网络控制系统概述

⑥下图是常见的总线形、星形、环形和树形网络拓扑。

第一，列车级网络基本上都采用总线形或者环形拓扑；

第二，车辆级网络既可以是总线形拓扑，也可以是星形或环形等拓扑。

常见的网络拓扑

6.1.1列车网络