列车通信网络简介

列车通信网络的性能直接影响列车的整体性能,它由连接一辆车上各种设备的多功能车辆总线和连接列车中各车辆总线的列车总线组成。分别介绍了它们的技术特点和结构,以及在轨道车辆上的应用情况。     

基于多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案

在城市轨道交通列车通信网络技术领域，通过WTB(绞线式列车总线)来实现车辆编组变化而进行的网络重组是常用的技术方案。为了实现基于MVB(多功能车辆总线)的网络重组，从网络重组的连接方式、自适应网络系统功能、配置过程、MVB组网控制装置及MVB动态地址分配等方面，详细阐述了多功能车辆总线的网络自适应重组技术方案，并从自适应组网控制单元的功能出发，对网络自适应重组技术方案进行检测验证。检测验证结果表明，基于MVB的网络自适应重组技术方案能较为便利地实现对车辆的组网控制，能解决多单元车辆网络组网的关键问题，灵活地配置列车通信网络系统。     

地铁列车网络控制系统典型MVB通信故障分析及处理

介绍某地铁列车网络控制系统拓扑结构,并阐述了MVB通信相关参数设计和通信质量评价标准。针对某地铁列车网络控制系统发生的2起典型MVB通信故障,在排除了物理线路、外部电磁干扰、子系统软硬件设计等因素影响后,借助MVB分析仪和示波器等仪器确定故障原因,通过调整列车网络控制系统MVB板卡底层软件通信相关参数来解决通信故障问题。最后针对轨道交通车辆类似问题,给出故障调查分析方法以供参考。     

基于CANopen协议的城市轨道交通直线电机车辆通信网络研究与实现

分析了CAN总线的高层协议CANopen及其在城市轨道交通列车通信网络中的应用.以1辆国产化直线电机车辆为对象,设计研制了基于CANopen协议的轨道交通直线电机车辆通信网络,包括CANopen通信网络的构架与硬件选型、通信网络参数设计、网络通信流程,以及车载主控制器与制动单元的通信实现等.通过现场试验运行,验证了该通信网络的适用性和可靠性.     

CRH5型和CRH3型动车组列车网络控制系统的比较

TCN是一种专门针对轨道车辆设计的列车通信网络,本文以CRH5型动车组和CRH3型动车组的列车网络控制系统作为TCN的2个应用实例,对其网络架构体系进行了比较分析。     

重载列车有线电控空气制动系统的研究

重载列车在制动时,由于列车前后部制动力不一致而产生巨大的车钩力和剧烈的纵向冲动,极易造成列车断钩和脱轨事故。研究利用电力线作为通信介质,采用网络控制系统和每辆车作为一个网络节点,结合我国货车120空气制动机,实现有线电控空气制动。研究表明:由电控空气制动系统(ECP系统)控制列车制动,列车中所有车辆的制动和缓解动作几乎同步进行,全部车辆制动缸开始升、降压的时间差在0.2 s以内;在网络条件允许的范围内,装有ECP系统的车辆制动和缓解的同步性不受列车编组辆数的影响,各车辆制动缸的升压、降压曲线形状几乎相同;车辆制动缸压力的控制精度达到制动命令要求值的±20 kPa。由于ECP系统实现了对列车制动和缓解的同步控制,能够保证长大重载列车安全运行。     

基于交换式以太网的TCN设计与实时性能分析

针对传统列车通信网络(TCN)难以满足下一代列车通信网络大容量、实时性的数据传输需求,本文提出基于交换式以太网的列车通信网络(EB-TCN)解决方案,建立了EB-TCN拓扑结构和通信协议栈模型.为了保证EB-TCN的实时性,在通信协议栈中加入实时虚拟层,通过集中式主从调度机制调度底层以太网资源.最后对骨干层和车辆控制层的实时性进行理论分析.新方案较大地提高网络带宽同时,能保证网络的确定性和实时性,能很好地满足传统TCN传输数据的要求,能够成为TCN网络的替代方案.     

高速列车通信网络技术特点及其应用

现代列车朝高速化、自动化、舒适化方向发展已经成为必然趋势.列车通信网络已成为高速列车控制系统的关键技术.它能够通过对列车运行及车载设备动作的相关信息进行集中管理,从而保障列车安全高速运行.介绍了列车通信网络的两条总线,即纹线式列车总线(WTB)和多功能车辆总线(MVB),并分析了两层网络拓扑结构.根据现场总线技术在我国高速列车上的应用情况,比较了WTB、MVB、LonWorks、CAN等几种总线的特点,根据其特点可选取不同的应用领域.     

基于UMLTCN网络分析

主要对TCN网络进行分析.TCN网络分两层,用于连接车辆内固定设备的车辆多功能总线MVB网络和用于连接各节可动态编组的列车通信网络WTB.本文分析了MVB网络的帧格式、主帧、从帧,变量通信机制和消息事件巡回算法和搜索算法,分析了WTB网络中的消息网络寻址方式以及初运行机制,并采用UML对上面分析结果进行建模.     

基于改进LS-SVM算法的列车通信网络时延预测方法

由于通信网络诱导时延的存在会对列车牵引制动系统造成影响,因此对时延精准预测并实现补偿十分重要。提出了一种基于改进粒子群(PSO)算法优化的最小二乘法支持向量机(LS-SVM)算法对列车通信网络时延进行预测,搭建了列车网络控制系统半实物平台,使数据通过多功能车辆总线(MVB)进行传输,分别改变车辆控制单元(VCU)特征周期及负端口数量大小,以获取大量不同特性的时延数据。将数据分组后利用改进的PSO算法优化LS-SVM算法进行预测仿真。仿真结果表明,与传统的LS-SVM算法及Elman神经网络算法的预测方法相比,所提出的方法在列车通信网络的时延预测方面具有更好的快速性和准确性。     

列车通信网络可靠性评价技术研究

列车通信网络技术作为列车核心技术之一,实现实时控制与各类信息的传递,列车通信网络的可靠性研究引起了广泛关注。根据列车通信网络的拓扑结构、设备可靠性、通信有效性以及可用性等特征,建立了针对列车通信网络的可靠性评价体系,利用层次分析法确定了各评价指标的权重,建立了列车通信网络可靠性指标隶属度函数,最后利用模糊综合评价法实现了列车通信网络可靠性的综合评价。通过算例分析表明该方法能够有效地评价列车通信网络的可靠性。     

工业以太网在轨道车辆网络系统中的应用探讨

介绍了列车通信网络的现状,探讨了工业以太网在轨道车辆网络系统中的应用,并对其关键技术进行了重点阐述。     

基于均值法的地铁网络通信配置方案设计

列车网络控制系统的网络负载率及均衡程度直接影响地铁车辆的运行平稳性。以某地铁车辆为例设计了一种以均值为基准,通过自动修正偏移量来实现网络通信配置表的生成方法,并对网络负载情况进行了分析。本网络通信配置方案算法合理可行,保证了通信负载的均衡分配,提高了通信网络的稳定性。     

城市轨道交通列车通信网络系统故障分析

介绍了城市轨道交通列车通信网络系统中的多功能车辆总线及列车通信网络故障的显示与定位方式。描述了紧挨着中继器的设备频繁离线故障的现象,并结合IEC61375标准分析了造成该类故障的原因。提出了针对该类故障的解决方案。     

列车通信网络研究现状及展望

介绍了列车通信网络的主要任务和列车通信网络的拓扑结构,阐述了列车通信网络(TCN)的发展历程及目前国内外列车通信网络的发展现状,并展望了列车通信网络技术的发展趋势。     

南京地铁1号线车辆数据记录仪的研究与应用

南京地铁1号线运营10年以来,列车在正线运行中发生的故障数量和类型都越来越多,但车上现有的诊断设备记录车辆关键数据的能力有限,当车辆发生故障时,并不足以给维修技术人员提供全面的信息。针对此问题,对车辆World FIP网络协议进行研究,开发了的车辆数据记录仪。该记录仪通过专用隔离变压器接入列车World FIP网络总线,在物理层解决网络接入问题的同时,根据网络节点特征及变量特征进行协议分析,并结合已有的变量定义,解析并记录FIP网络中的所有通信数据。通过实际应用中的数据对比可以看出,所设计的车辆数据记录仪能持续且较全面地记录所有World FIP网络上的通信数据,非常有利于故障的查找和分析,从而能准确地解决故障、提高车辆故障的处理效率。     

基于URI域名寻址的以太网列车通信网络研究

在ETB/ECN列车通信网络中,列车重联或解编时,其设备的列车级IP地址会随重联车ETB属性和重联方向的不同而改变,网络技术人员需要利用ETB初运行结果对列车级IP地址重新进行计算,这样不利于效率的提高。文章提出了基于URI域名的寻址方案,相比常用的IP寻址方案,URI地址可根据其所处列车位置、车辆位置和设备功能来确定,不随列车拓扑变化,源端设备通过静态的URI地址与域名服务器交互后就可得到目的设备列车级IP地址,完成ETB通信。URI寻址降低了网络系统设计过程中动态IP寻址的复杂度,解决了WTB/MVB网络无法对全列车进行单点维护的问题,提升了网络开发和维护效率。     

列车通信网络及其访问控制协议和选用原则

介绍列车通信网络的发展历程,主要的列车通信网络结构和功能,提出列车通信网络中合适的访问控制协议,结合我国具体情况,给出列车通信网络的选用原则.简要描述了列车通信网络的应用.     

动力集中型动车组网络控制系统仿真测试台

动力集中动车组网络控制系统是一个复杂的系统,它由多个功能相对独立的子系统通过列车总线WTB和车辆总线MVB互相连接构成控制与通信网络,相互协作实现对整列车的控制。微机网络控制系统的可靠性和稳定性决定了动车组能否稳定运行。由于微机网络控制系统结构庞大,控制逻辑错综复     

多功能车辆总线芯片验证研究与实现

多功能车辆总线(MVB)是列车通信网络(TCN)的重要环节,用于列车内部各个设备之间的数据交互通信。集成电路测试是集成电路开发过程中的一部分,其目的是验证芯片各个阶段的实现满足设计需求。介绍自主化的多功能车辆总线芯片开发流程,实现从芯片定义到最终产品定型的全周期测试,确保芯片的实现符合设计需求和IEC61375协议规定。