高速列车网络与控制技术

• 70年代主动控制技术的兴起为提高机车车 辆动力学性能开辟了新的途径。 • 理论上来说，合理的主动悬挂设计可以兼 顾车辆动力学的平稳性，稳定性和曲线通 过性能，使三方面性能都达到最优。 • 随着目前计算机技术，信息技术，机电和 自动控制技术，现代加工技术及新材料， 新工艺等一系列高新技术的发展，使得主 动控制技术成为可能。
• 能够在曲线上使轮对趋于径向位置的径向 转向架是解决机车车辆高速运行时的稳定 性和曲线通过性能之间矛盾的有效措施之 一。
1.3国内外列车通信网络技术发展概况 • 目前广泛使用的列车通信网络有符合IEC标 准的TCN网络（IEC61375），符合IEEE标 准的列车通信网络（IEEE1473,包括TCN网 络和LonWorks网络）及其他工业控制网络
• 列车控制的特点也促进了列车通信网络的 发展。 • 分布动控制发展概况 • 铁道机车车辆主动控制研究领域: • 1,曲线上的平稳性研究——摆式列车的研究 • 2,直线上的平稳性研究——横向、垂向平稳性研 究 • 3,稳定性研究 • 4,可控径向转向架研究 • 5,可控独立轮对研究 • 经过几十年的研究，已在1，2,4,取得成功应用
• 中国南车制造的CIT500型的试验速度达到 了605公里/小时
1.1 国内外铁道车辆主动控制与网络技术的发展 • • • • 列车速度的提高涉及的几个关键技术问题 1 运行平稳性要求 2 稳定性要求 3 曲线通过性能
• 改善机车车辆悬挂系统来适应各种不同线 路工况和不同的速度级别。 • 机车车辆悬挂系统的结构和参数，包括车 速、曲线半径、超高、线路不平顺等。 • 传统的机车车辆悬挂系统主要由弹性元件 和阻尼元件组成。它们在工作时并不需要 外界能源，只能耗散或暂时存储能量，因 此也称为被动悬挂。被动悬挂的最大缺陷 在于其悬挂系统特性仅与连接悬挂元件的 局部相对运动有关，其悬挂特性在车辆运 行中不能够调节，不具有适应复杂线路的 能力。
1.2.1 摆式列车的国内外发展
• 摆式列车（倾斜式列车，摆锤式列车，摇 摆式列车，振子列车）是一种车体转弯时 可以侧向摆动的列车。摆式列车能够在普 通路轨上的弯曲路段高速驶过而无需减速。 •
1.2.2机车车辆主动控制的国内外发展 • • • • 1.英国 2.美国 3.日本 4.中国
1.2.3 可控径向转向架的技术的国外发展
高速列车网络与控制技术
第一章 绪 论
• 1964年10月1日，世界上第一条高速铁路日本东海道新干线（全长515.5km)，当时 最高速度达到210km/h,从而拉开了世界高 速铁路的序幕。利用高速铁路的主干作用 和现代化技术，带动了铁路自身的技术进 步，逐步使有夕阳产业之称的铁路运输转 变成为朝阳产业，其后，又有法国、瑞典、 韩国等国家取得高速铁路的成功经验。
1.3.1列车通信网络（TCN)
• 1988年，受国际电工委员会（IEC）第9技 术委员会的委托，来自20多个国家的铁路 部门以及国际铁路联盟的代表组成的第22 工作组，共同为铁路设备的数据通信制定 了一项通信标准。 • 列车通信网络（TCN)由多功能车辆总线和 绞线式列车总线组成。