IEC 61375-1-1999 中文文档

国际标准 IEC61375-1INTERNATIONAL 第一版STANDARD 1999-09
铁路电气设备－列车总线
第1部分：列车通信网络
Electric Electric railway railway railway equipment equipment equipment – Train bus Train bus Part 1: Train Communication Network
绪言
本国际标准定义了各种接口，以便在下列情况下实现接插件兼容：
a）位于不同车辆上的设备间
b）位于同一车辆内的设备间
本标准定义了这些接口，用于连到被称为列车通信网络（ＴＣＮ）的数据通信网络。

图1：ＴＣＮ的分层
注：圆圈内的数字为本标准相关的章及附录
出于编排方便，本标准正文分成五章，另外有两个附录：第一章：总则
——术语定义及资料性地概述
第二章：实时协议
——变量：链路层接口及应用层接口；
——消息：链路层接口、协议，应用层接口；
——数据表示；
第三章：多功能车辆总线
——物理层、链路层及链路层管理；
第四章：绞线式列车总线
——物理层、链路层及链路层管理；
第五章：列车网络管理
——网络的组态、管理及控制；
附录Ａ：列车通信网络导引
铁路电气设备—列车总线
第一部分：列车通信网络
1总则
1.1范围
本国际标准适用于开式列车的数据通信，它包括开式列车的车辆与车辆间的数据通信及开式列车中一个车辆内的数据通信。

应用本标准的列车通信总线（ＷＴＢ）能实现国际交通用的开式列车中各个车辆的协同操作。

车辆内部的数据通信总线（ＭＶＢ）作为该TCN的推荐方案。

在任何情况下，供应商应保证ＷＴＢ与所建议的车辆总线兼容。

如果供应商与用户协商同意，本标准也可适用于闭式列车及多元动车。

注1：开式列车、闭式列车及多元动车的定义见1.3。

注2：本标准未考虑公共汽车、无轨电车等公路车辆。

1.2 引用标准
下列标准经本标准引用而构成本国际标准的条款。

对于注明日期的标准，其后续的补充或修订版本不适用于本标准，然而以本国际标准为基础签订协议的各方应该考虑采用下列标准最新版本的可能性。

对于未注明日期的标准，其最新版本适用于本标准。

ＩＥＣ和ＩＳＯ成员国都有当前有效的国际标准目录。

IEC60096-1：射频电缆—第１部分：一般要求及测量方法。

IEC60245-1，橡皮绝缘电缆-额定电压至450/750V及以下—第一部分：一般要求。

IEC60304，低频电缆和导线绝缘的标准颜色。

IEC60302-1，电力电缆在燃烧条件下的试验—第一部分：竖置绝缘导线和电缆试
验。

IEC60571，铁路机车车辆电子装置（CENELECEN50155）。

IEC60794-1-1，光缆—第1一1部分:一般技术条件—总则。

IEC60807（全部），3MHz频率以下的矩形连接器。

IEC60807-2， 3MHz频率以下的矩形连接器—第二部分：质量可估价的，有金属屏
蔽层及圆形焊接式接点的连接器分等详细规范。

IEC60870（全部），遥控设备和系统。

IEC60874-6，光纤及光缆连接器—第６部分：LSA型光纤连接器的组装规范。

IEC60874-10，光纤及光缆连接器—第１０部分：BFOC/2.5型光纤连接器的组装规
范。

IEC61158-2，工业控制系统局域网标准—第２部分：物理层规范及服务定义。

ICO/IEC3309，信息技术—数据通信—高级数据链路控制过程—帧结构，1984年10
月1日第３版。

ISO/IEC7498-1，信息技术—开放式系统互连—基本参考模型。

ISO/IEC8073，信息处理系统—开放式系统互连—（面向连接的）传送服务规范，
1998。

ISO/IEC8482，用于平衡式数字多点系统的发送器和接收器的电气特性1983年４
月。

ISO/IEC8802-2，（ANIS/IEEE标准802.2—1985）局域网—逻辑链路控制。

ISO/IEC8802-3，信息技术—系统间的远程通信及信息交换—局域网及大城市区域网
—技术要求—第３部分：载波多路访问/碰撞检测（CSMA/CD）访问方
法及物理层规范。

ISO/IEC8824，信息技术—开放式系统互连—缩写语法表示1（ASN.1）的规范。

ISO/IEC8825，信息技术—开放式系统互连—缩写语法表示1（ASN.1）的基本编码
规则。

ISO/IEC8859-1，信息处理—８位单字节编码的图示字符集—第２部分拉丁阿拉伯字
母№2。

ISO/IEC9506-1，工业自动化系统—制造消息规范—第１部分：服务定义。

ISO/IEC9506-2，工业自动化系统—制造消息规范—第２部分：协议规范。

ISO/IEC9646(全部)，信息技术—开放式系统互连—一致性测试方法及框架。

ISO/IEC10646-1，信息技术—通用多位组编码的字符集（UCS）—第１部分：体系及基
本的多种语言规划。

ITU-IV24，数据终端设备（DTE）与数据—电路端接设备（DCE）间交换电路定义
表，CCITT推荐簇ＶⅢ.1Ｒec.V24。

ITUZ100附录Ｄ，预定义数据，1993。

UIC556， OREB108.3卡片号№556列车内的传送信息—列车总线第12版。

UIC557，客车诊断技术，第１版1992年1月。

UIC558， RIC—客车的信息电缆，第４版1994年12月。

IEEE754，二进制浮点算法的标准，IEEE，1981。

1.3 术语定义
本国际标准采用如下定义：
注：本标准中，关键字用每个字的第一个字母大写表示，对由两个或几个字组成的复合字则将它们用下划线连起来，这个方法允许在文件中跟踪关键字。

地址一个通信实体的标识符，与层有关，它可有几种类型。

代理者一个站中的应用进程，它代表经营者访问本地被管理对象。

非周期性数据基于需要才传送的过程数据，但这种服务没有使用。

应用层直接面向应用的OSI模型中的最高层。

应用层接口定义应用层所提供的服务。

应用层消息适配应用执行消息服务时直接调用的代码。

应用消息接口定义了消息服务。

应用进程执行一个任务的通信实体。

应用处理器执行通信应用过程的处理器。

应用监视接口定义代理者可利用的监视服务。

应用变量适配者应用执行变量服务直接调用的代码。

应用变量接口定义变量服务。

仲裁者一个设备，或几个设备遵守的公共协议，在几个设备竞争总线主
权时能选定其中之一。

辅助通道检测附加节点使用的通道。

基本周期总线活动被分为若干周期，其最短的即为基本周期。

它由周期相
（对过程数据）和偶发相（对消息数据和管理数据）组成。

大开端存储和发送数据的一种顺序机制，在该机制下最高有效部分存于
存储器的最低地址，且首先发送。

位—填充ＩＳＯ３３０９规定的用于防止把帧数据误译为标志序列的一种
方法。

它在每５个“１”的字符串后插入一个附加的“０”，而
在接收时再把它去掉。

桥根据它们的链路层地址从一个总线向另一个总线转发帧并存储的
设备。

广播几乎同时把同一信息传送给多个目标，在ＴＣＮ中认为广播不是
可靠的，有的目标可能收到了，而有的目标可能没收到。

总线一种通信介质，它所广播的同一信息几乎同时到达附挂在它上面
的参与者，允许所有设备获得其状态的相同指示，这至少对仲裁
是需要的。

总线管理器能成为ＭＶＢ总线主的设备。

总线控制器负责通信链路层的处理器或集成电路。

总线开关ＷＴＢ节点内的开关或继电器，它把两个方向上的电缆节在电气
上连接起来。

呼叫者启动消息交换的应用进程。

检验序列一种基于在所发送有用数据上附加一个根据有用数据计算得出的
检查和或循环冗余校验（ＣＲＣ）码的检错方法。

校验变量一种过程变量，型式上为被保护过程变量的反价布尔值。

校验偏置校验变量在数据集中的位偏置。

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，
城郊列车或高速列车组。

组成构成列车的车辆数量和特征。

组态定义总线拓扑、连到总线上的设备、它们的能力及它们所产生的
通信；引伸到在正规运行前将组态信息传至这些设备的操作。

连接确认消费者对制造者连接请求的响应。

连接请求制造者向消费者发送的第１包消息。

坚固性如果组成一个数据集的所有要素的读写都是在一种不可分割的操
作中进行的，那么这个数据集是坚固的。

消费者传送层中消息的接受者（见生产者）。

连贯车辆没有工作着的列车总线节点，但有连接两个相邻车辆列车总线的
总线节的车辆。

会话应用层的数据交换，它由呼叫消息和应答消息（后者在多播协议
中没有）组成一次会话,起始于第一个连接请求帧，终止于收到应
答消息最后的确认或是不再期望能收答应答消息。

数据报文一个含有为转发到最终目标所需全部信息的帧。

它不含有以前帧
内容的知识，它也不使用以前建立起来的连接，在链路层不确认
数据报文。

数据集在一个过程帧中传送的所有过程变量。

分界符一个由含有非法编码（即非１也非０）组成的信号序列，用于确
定帧的开始（起始分界符）和终止（终止分界符），见ＩＥＣ１１
５８—２的定义。

目标设备链路层中帧的接收者（见源设备）。

设备连到一个或多个总线上的部件。

设备地址设备地址标识总线上的设备，ＭＶＢ总线上设备地址为１２位；
ＷＴＢ总线上设备地址为８位，低６位为节点地址；连接几种总
线的设备对每一总线可有不同的设备地址，某些特殊设备如中继
器，仅参与物理层，因而没有设备地址。

设备状态表达ＭＶＢ上设备连接能力和状态的１６位字。

方向１ＷＴＢ节点的一个方向。

方向２ＷＴＢ节点的另一个方向。

电气中距离ＭＶＢ介质之一。

电气短距离ＭＶＢ介质之一。

终止分界符介质返回闲置状态前的帧终止序列。

端节点端接它所连接的两个总线段，但不把它们恒定连接起来的节点。

事件巡回一种轮询顺序，起动时所有挂起的事件均被读出。

扩展盒一种接线盒，该处的主干电缆被切断，用扩展电缆无源地连到设
备上。

扩展电缆在主干电缆中插入节点所用的电缆，每路线由两根独立的绞线对
组成,截面可能小于主干电缆。

现场设备在插件箱外，将简单的传感器和执行机构挂到总线的设备。

终点实体网络层上数据包或确认包的接受者，当两个设备在同一总线内通
信时，终点实体即为目标设备（见起始实体）。

标志由合法的“１”和“０”组成的序列，用于帧的开始和终止分界，
在发送的数据中若出现与标志相同的数据，则须用位填充的方法
加以修改，见ＩＳＯ/IEC3309。

帧发送器在一个时间片内所发送的连续符号序列，在两个时间片间，
总线处于闲置状态。

帧校验序列ＩＳＯ/IEC3309规定的１６位ＦＣＳ。

帧数据在起始分界符和终止分界符（ＭＶＢ）间所发送的数据，或在帧
头及终止分界符（ＷＴＢ）间所发送的数据。

加电清除采用接点上加破坏电压的方法，对氧化的接点进行电清除。

功能与另一个应用进程交换消息的应用进程。

功能索引向站标识符映射功能标识或相反映射的索引。

功能标识符每个功能标识符为８位。

Ｆ代码在主帧中用于指示请求和所期望的响应从帧的尺寸。

网关在应用层不同总线间的连接，需要对与应用有关的数据进行分析
和协议转换。

组地址节点所属的多播组的地址。

组索引指示节点的从属的多播组的索引。

汉明距能给出正确位列的最少位数，若位数更少就无法区分位列的正确
与否。

HDLC 高级数据链路控制，数据传送用的一套标准化协议，包括数据传
送用的ＩＳＯ/IEC339。

HDLC数据以HDLC帧发送的数据。

初运行列车组成改变时执行的操作，它给出ＷＴＢ上所有节点相对于总
线主的地址，它们的取向及同一总线中所有已命名节点的描述符。

特征周期同一源的相同过程数据两次连续发送的间隔，特征周期是基本周
期的2n倍。

事例 a.享有相同定义的几个对象之一（对象事例）；
b.有同样程序的几个同时或不同时执行之一（进程事例）。

完整性在系统部件出现故障时，识别并拒绝错误数据的系统特性。

中间节点连接两个总线节，使其连续但不端接的节点。

跨接电缆连接相邻两车主干电缆的电缆，它的截面可能大于主干电缆，在
使用UIC电缆时，连接器用手动连接，一般车辆间有两根跨接电
缆。

线路无冗余总线,由两根线组成的双线总线。

线路单元提供与线路电气附挂的所有电路。

链路地址链路层地址,用于标识那个总线和那个设备地址发送或接收数据
包。

链路控制指示帧类型的HDLC帧中的字段。

链路地址链路层传送的但与它不相关的数据。

链路报头与链路层有关的消息数据帧的一部分。

链路层在OSI模型中在同一总线上各设备之间建立点-点和广播连接的
层。

链路层接口链路层与上一通信层间的接口。

链路层管理为管理链路层的链路层控制接口。

小开端一种存储或发送的顺序机制,在这种机制下,最低有效部分存于存
储器的最低地址,并首先发送。

局域网以公共介质访问和地址空间为特征的一种局部网络。

逻辑链路控制用于控制链路层的协议及其有关的帧格式。

逻辑地址一个不受专用设备约束的地址(即过程数据地址)。

逻辑端口用于过程数据通信及用逻辑地址寻址的设备端口。

宏循环一个宏周期中包含的基本周期数。

宏周期最长的特征周期,此后周期性通信回复到同样的模式,以毫秒计。

主通道接收主总线通信的通道。

管理消息网络管理中经营者与代理者间交换的消息。

经营者站中致力于网络管理的功能,它通过系统地址发送管理呼叫消息。

地址分配对数据集中的过程变量分配应用地址或命令,在WTB上它与节点
类型及版本有关。

总线主在总线上主动地向各从设备发送信息的设备,它可以给某个从设
备发送权,以使该从设备在有限时间内发送一个从设备帧。

主帧总线主发送的帧。

主起始分界符。

主帧的起始分界符。

介质访问控制链路层的子层，它控制对介质的访问（仲裁、主权转移、轮询）。

介质相关的接口发送介质与介质附件间的机械的和电气的接口。

介质信号的物理载体、电线、光纤等。

介质附件用于与发送介质耦合的设备。

消息以一个或几个包发送的数据项。

消息群 TCN中的发送服务。

消息数据链路层在消息传送中偶然发送的数据。

参见有关的链路层服务。

信使传送端到端消息通信及与应用接口的通信软件包。

多播同一消息传送到由组地址标识的一组应答者。

“多播”这个字也
可用于这一组包含所有应答者的场合。

多功能车辆总线（MVB）用于连接可编程的站及简单传感器/执行机构的车辆总线。

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。

网络可能由以共同约定的方式交换信息的不同通信系统组成。

网络地址用来标识网络中的一个功能或一个站的地址，它可以是用户地址，
也可以是系统地址。

网络报头与网络层有关的消息数据帧的一部分。

网络层 OSI模型中负责不同总线间路由选择的层。

网络管理网络远程组态、监控、诊断和维护所必须的操作。

节点 WTB上的一个设备，它可以作为列车总线与车辆总线之间的网关。

节点地址列车总线上的节点地址（6位），它等于WTB上8位设备地址中的
低6位。

节点描述符为24位的数据结构，它为节点指明节点周期和节点密钥。

节点索引给设备地址映射节点地址（在WTB上是一对一的展示）的索引。

节点密钥由应用选择的16位标识符，用于标识节点的类型和版本。

总线主
在每次组成改变后交换数据前向其它所有节点分发节点密钥。

节点周期 WTB上一个节点所希望的特征周期（如果没有出现过负荷，则与
特征周期相同。

）
八位位组存于存储器内或作为一个单元进行发送的8位字，IEC用八位位
组代替字节。

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
国际UIC列车。

光纤玻璃纤维 MVB的介质之一。

起始实体网络中包(数据或确认)的发送者,当两个设备在同一总线上通信
时,起始实体即为源设备(见终点实体)。

包以一个消息数据帧发送的消息（信息、确认或控制）单位。

周期时间单位,一周期后周期性事件重复发生。

周期性数据按一个特征周期间隔，周期性发送的过程数据。

周期扫描表一个宏循环的每个周期里要轮询的节点，地址及设备表。

周期相总线主根据周期扫描表，轮询周期性数据的相。

物理地址 MVB上的设备地址和WTB上的节点地址，它用于标识同一总线上
的通信设备。

物理端口由设备地址寻址的消息数据和管理数据使用的端口。

定位距同一电气总线上相邻设备间的距离，用于避免总线负荷过于集中。

轮询发送一个主帧并接收一个从帧。

端口一种含有发送和接收数据的存储器结构，写新值将复盖原值（缓
冲区，不是排队），端口为总线及应用提供了相同的访问方法。

端口索引表一种供查询的表，从过程数据的逻辑地址可推断出端口的存储地
址。

帧头 WTB上以与接收器同步为目的作为一帧开头的信号序列。

表示层 OSI模型中负责数据表示及转换的层。

过程数据链路层在过程变量传送中周期性地源寻址广播的数据，见链路层
服务。

过程变量表达过程状态的变量（如速度、制动命令）。

生产者传送层中消息的发送者（见消费者）。

发行者广播数据集的源设备（见用户）。

过程变量名过程变量的标识符。

过程变量集属于同一数据集中的一组过程变量。

队列以先进先出方式对若干有序帧进行存储的一种存储结构。

机箱含有一个或多个属于同一段内器件（设备）的设备。

重新装配将由分段产生的若干包重新生成一个长消息的动作。

接收器可从物理介质上接收电气信号的电子设备。

接收队列设备接收消息数据的队列。

正常运行与列车初运行（WTB）或组态（MVB）相对的正常的总线活动。

中继器物理层总线段间的连接，它提供了使总线扩展到其无源方法限制
之外的能力。

各互连段工作在同一速率和同一协议之下，由中继
器所引起的时延约为1位的期限。

应答者响应呼叫请求，接收呼叫消息并发送应答消息的应用过程。

剩余错误率对每个发送位，使完整性破坏（不能识别出错位）的概率。

路由器网络层两个总线间的连接，它根据网络地址，从一个总线向另一
总线转发数据报文。

扫描以确定的顺序对各设备轮询，进行管理。

节段的一部分，节与节的连接为无源的，且无需端接器。

段可以挂设备的一段电缆，段的两端须接等于其特征阻抗的端接器，
段可由几个节（无端接器）用连接器连接而成。

分段将长消息分割成几个较短的帧，以便发送。

发送队列设备发送消息数据的队列。

服务子系统（即通信层）提供给用户的能力和特性。

会话报头会话层中消息数据帧的一部分。

会话层 OSI模型中负责建立和关闭通信的层。

A侧相对WTB节点的车辆的一侧。

B侧相对WTB节点的车辆的另一侧。

从设备从总线上接收信息或向总线发出信息以响应主设备请求（也称轮
询）的设备。

从帧从设备发送的帧。

从起始分界符 MVB上从帧的起始分界符。

源设备链路层中帧的发送者（见目标设备）。

偶发性传送当一个网络外部事件需要时进行的发送（也叫非周期的、事件驱
动的、要求驱动的发送）。

偶发性数据根据需要传送消息数据或管理数据的数据帧。

偶发相基本周期的后一半，专用于需要时传送消息数据和总线管理数据。

星耦器把一根光纤的光再分配到其它若干根光纤中去的设备。

起始分界符 MVB中通知一帧开始的分界符。

站一个有消息通信能力的设备，它与简单设备不同，它支持一个代
理者的功能。

站索引给链路地址展示站标识符或相反展示的索引。

站标识符站标识符为8位
站状态字描述站的状态及能力的16位字符。

强总线立强节点是当前的总线主，在它被降到弱节点状态前，不会放弃总
线主权。

强节点由应用选出成为强总线主的节点。

一个总线段中只可以有一个强
总线主。

残段在电气总线抽头处分支的T形连接，用于将一个设备连到线路上。

用户收取广播数据集的一个宿实体（见发行者）。

管理数据链路层管理所需的在总线上传送的数据（如MVB的仲裁及WTB初
运行）。

系统地址经营者与代理者间交换管理消息的网络地址，由节点地址及站标
识符组成。

抽头从段上进行抽头的地方，抽头是一个三路电分岔。

报文由主帧和从帧构成的整体。

端接器封闭一段电传输线的电路，理想值为其特征阻抗。

端接开关 WTB上段的末端插在端接器中的开关。

拓扑描述挂在列车总线上节点的数据结构，包括它们的地址、取向、
位置及节点描述符。

拓扑结构一个给定网络支持的可能的电缆互连形式及设备数。

拓扑计数器节点中的计数器，它在每次新的初运行时增1。

通信存储器由网络和用户二者共同访向的共享存储器，它包含过程数据端口。

列车通信网络连接铁路机车车辆车载可编程电子设备的数据通信网络。

列车总线连接列车中各机车车辆的总线，它遵守TCN协议，特例：WTB。

列车网络管理 TCN网络管理的各种服务。

收发器发送器与接收器的组合。

发送器可在物理介质上发送信号的电子器件。

传送数据传送层中传送的与它无关的数据。

传送报头与传送层有关的消息数据帧的一部分。

传送层 OSI模型中负责端对端流量控制和出错恢复的层。

主干电缆沿车辆布置的电缆，不同于扩展电缆或跨接电缆。

用户地址功能之间交换用户消息的网络地址，由节点地址（或组地址）及
功能标识符组成。

用户消息用户功能之间交换的消息。

变量群 TCN中的发送服务。

变量偏置过程变量在数据集内的位偏移量。

车辆总线连接在一个车辆或一组不可分开的车辆内设备的总线，它遵守
TCN协议，特例：MVB。

车辆描述符与应用有关的一个特定车辆的信息，如长度和重量。

弱总线主弱总线主是指当它发现有更强的主设备时准备放弃总线主权的当
前主设备。

弱节点弱节点是可以自发地成为总线主，但在它检测到更强的节点时将
释放总线的节点。

绞线式列车总线（WTB）适用于机车车辆经常连挂和解连（如UIC国际列车）的列车总线。

1.4 符号与缩写
ALI 应用层接口，供应用使用的所有网络服务的语义定义（表示过程、常数及数据类型的原函数的集合）。

AMA 应有层消息适配，应用执行消息服务时直接调用的代码。

AMI 应用消息接口，定义了消息服务。

ANSI 美国国家标准研究所，美国的一个标准化组织。

ASI 应用管理接口，定义了管理服务。

ASN.1 数据表示中的缩写语法表示1(ISO/IEC8824)。