12第十二章列车通信控制系统-肖滋洪

第十二章列车通信控制系统

第一节概述

列车通信系统控制系统是将列车的各个子系统及相关外部控制电路的信息进行读取、编码、通信传递、数据逻辑运算及输出控制的一个计算机网络系统。该系统就好比人类的神经系统，能通过手和眼睛对自身所处的状态、外部环境进行感知和控制，并对不同情况作出一定反映。而在列车上，该系统则是对列车的供电状况、速度、列车运行模式等状态信息进行实时监控和识别，并根据读取到的列车驾驶人员发出的指令信息，对列车上各个子系统发出相关控制指令，进而使各子系统产生相应的调整控制，以符合设定的功能要求，则实现了对列车的有效控制。

第二节列车通信控制系统结构

深圳地铁一期工程列车采用由两个完全一样的单元车组对称编组而成，每个单元

编组又由1节拖车、2节动车构成。对应于列车编组结构，其列车通信控制（TCC系统也采用同样的结构方式：每个拖车（A车）设置一个列车控制单元（VTCU,两个单元的VTCU采用列车级数据总线（WTB进行通讯。在单元车组内部，则采用列车多功能总线

（MVB连接进行通信，该总线又分为两级，第一级为贯通单元车组的MVB即TRAFOMVB 总线，并直接与VTCI进行通信；第二级则为直接与单节车内各功能模块通信的MVB即OPTO MV总线，连接的设备如各类输入输出单元（I/O ）、制动控制单元（EBC）牵引控制单元（DCU等子系统控制单元；而这两级MVB又通过总线耦合器进行信号的转换与传递。其结构示意图参见图12-1。

而对于每单元车组，其TCC通信网络结构按A、B、C三节车分别有3种连接结构，其详细连接结构可分别见图12-2（A车）、图12-3（B车）、图12-4（C车）。

通过该结构图，则可清晰地见到单元车组中TCC 系统中主要部件及其连接方式，如VTCU、BCT、COMC、AX、DX 以及各功能子系统控制单元等在网络中所处列车中位置，其中ATO/ATP 设备与GW 板相连，列车显示屏TMS-MMI 与VCUT 板相连，VCUA

板与A车BCT相连。三节车BCT通过TRAFO MVB相连，并通过OPTO MVB与每节

车的各控制模块相连，共同构成列车TCC通信网络。

图12-1 TCC系统结构示意图

具体可按如下三部分详述：

一、对应于A车，TRAFO MVB连接了ATO/ATP、VTCU、BCT构成了单元车组级第一层次的通信网络；而通过OPTO MVB总线，由BCT的X05插连接了EBCU、空调控制单元，由BCT 的X06插连接了COMC、AX和9个DX模块，并共同构成了第二层次的车辆级通信网络。（参见图12-2）

二、对应于B车，TRAFO MVB连接了BCT模块，将通信信号从A车传递到B 车，进而构成单元车组级第一层次的通信网络；而通过OPTO MVB总线，由BCT的X05插连接了EBCU、MCM、DXB、空调控制单元，由BCT的X06插连接了7个DX 模块，并共同构成了第二层次的车辆级通信网络。（参见图12-3）

三、对应于C车，TRAFO MVB连接了BCT模块，将通信信号从B车传递到C 车，进而构成单元车组级第一层次的通信网络；而通过OPTO MVB总线，由BCT的X05插连接了EBCU、MCM、ACM、空调控制单元，由BCT的X06插连接了1个AX、7个DX模块，并共同构成了第二层次的车辆级通信网络。（参见图12-4）

A

车总线结构图

图12-2 A车通信网络结构示意图

C 车总线结构图

图12-4 C 车通信网络结构示意图

第三节列车通信控制系统功能及原理

一、列车通信控制系统功能

列车通信控制系统在功能上类似于生物的神经系统，其传输的信息大致可分为以下三类：

（一）车辆控制用的信息，如列车牵引控制类和车辆功能控制类;

（二）列车故障诊断信息;

（三）乘客服务信息.

其实现的主要功能主要如下：

（一）列车通信控制系统通过对司机的控制指令进行读取和传输，并按照所获得指令信息进行相应的输出，以使列车各子系统按一定的要求正常运行，真正起到运输工具的效能。例如，当司机推牵引/制动手柄至牵引位时，则列车控制单元-VTCU 通过AX 模块和DX 模块读取相关牵引指令信息，并判断其他安全相关回路是否正常，如正常，则将指令信息传递该牵引逆变器，进行动力输出，则列车可以实现牵引动车。

（二）列车通信控制系统通过各种输入端口及相关故障诊断软件的运算，对列车各类子系统的实际运行状态进行监控和判断，如有异常情况发生，则实时地在人机界面—MMI 进行显示，相关数据也同时进行记录和存储，以便司机和车辆维修人员及时观察到异常情况，并能做出应急处理措施，以保证列车运行安全。

（三）向乘客发送如站名、提示等相关服务信息，以方便乘客的出行。

二、列车通信控制系统工作原理

依据通信系统数据传输原理，列车通信控制系统传输的数据可分为三类：过

程数据（PV）、信息数据（MD ）、条件数据（CD）:

（一）过程数据名包括了全部有关能找到该变量的数据：

1.存储器的号码

2.端口内地址的偏移量

3.过程变量的类型和长度

4.校验位的偏移量

其过程数据的主要特点如下：

1. 数据实时传输

2. 数据长度短

3. 反映车辆的运行状态

4. 周期性更新

5. 格式固定

6. 不需被确认

（二）信息数据状态数据能在列车范围内按一般的传输协议（开放式系统互联参考7 层模型）在两个设备间进行交换，各装置、功能组群能被赋址，其传输方式依照呼叫/回复结构，且较大的信息能自动地分割到数据包并以确认的方式传输；其主要特点如下：

1. 没有实时的要求

2. 不限制长度

3. 表述一个事件

4. 需要给出确认

（三）条件数据则主要指列车本身的基本外设参数，如时钟信息、列车轮径数据等。

第四节列车通信控制系统部件介绍

一、列车控制单元（VTCU ）

深圳地铁一期工程列车一单元车组就配备一台VTCU ，装配于司机驾驶室副