高速动车组技术16列车信息系统
《动车组控制系统》课件
动车组控制系统的 实际案例分析
案例背景：某国内动车组控制系统的实际应用 控制系统组成：包括信号处理、控制算法、人机交互等模块 控制效果：实现了动车组的精确控制和稳定运行 应用效果：提高了动车组的运行效率和安全性，降低了维护成本
案例背景：某国际 知名动车组制造商
控制系统特点：采 用先进的信号处理 技术，实现高速、 稳定、安全的运行
子系统。
动车组控制系统 通过接收来自司 机的指令，控制 动车组的运行速 度和方向，确保 动车组的安全、
高效运行。
动车组控制系统 采用先进的计算 机技术、通信技 术和控制技术， 具有较高的智能 化和自动化水平。
列车控制单元（TCU）：负责列车的运行控制和故障诊断 牵引控制单元（TCU）：负责牵引电机的驱动和控制 制动控制单元（BCU）：负责制动系统的控制和故障诊断 车门控制单元（DCU）：负责车门的开关和故障诊断 空调控制单元（ACU）：负责空调系统的控制和故障诊断 乘客信息系统（PIS）：负责向乘客提供信息和娱乐服务
动车组控制系统
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动车组控制系统的 概述
动车组控制系统的 技术原理
动车组控制系统的 应用和发展
动车组控制系统的 实际案例分析
结论与展望
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动车组控制系统的 概述
动车组控制系统 是动车组列车的 核心组成部分， 负责控制动车组 的运行、制动、 车门开关等操作。
动车组控制系 统包括列车控 制、牵引控制、 制动控制、车 门控制等多个
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汇报人：
展望：未来动车组控制系统将更加智能化、自动化，实现列车的自动驾驶和智能调度，提高 列车运行效率和安全性。
智能化：实现动车组控制系统的自动化、智能化，提高运行效率和安全性 绿色环保：采用环保技术，降低能耗，减少对环境的影响 网络化：实现动车组控制系统的网络化，提高信息共享和协同能力 创新技术：不断研发新技术，提高动车组控制系统的性能和可靠性
动车组总体与转向架复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案动车组总体及转向架一、名词解释：1. 动车组2. 动力集中型配置3. 铰接式转向架动车组4. 车辆定距5. 转向架固定轴距6. 列车风7. 列车头部长细比8. 转臂式轴箱定位9. 体悬式驱动转装置10. 电磁涡流轨道制动11. 牵引网12. 电机变频调速13. 缓冲器的容量14. 缓冲器的能量吸收率15. 列车自动防护系统16. 列车信息控制系统17. 列车运行控制系统18. 行车指挥自动化系统二、判断题：1. 动车组以固定编组运营，不能解编。
2. 现代城市轨道车辆通常采用动车组的形式。
3. 动力转向架的车轴可以是全动轴，也可以是部分动轴。
4. 高速动车组通常采用电气制动与空气制动的复合制动。
5. CRH6型动车组适用于城市间以及市区和郊区间的短途客运。
6. CRH系列动车组均采用磨耗型车轮踏面。
7. CRH动车组的车轴轴承均采用滚动轴承。
8. 高速动车组的轴箱弹簧一般采用双圈钢弹簧。
9. CRH2动车组制动卡钳的夹紧动作是由液压缸驱动的。
10. 脉冲宽度调制技术把变压与变频集中在逆变器中一起完成。
11. 列车速度越高，允许的制动力越大。
12. CRH2动车组紧急制动时，采用压缩空气作为指令压力，实施纯空气制动。
13. 密接式车钩允许两相连接车钩在铅垂面有相对位移。
14. 正常运行时，动车组不需要使用过渡车钩。
15. CRH1动车组中间车钩可以自动连接，但需要手动解钩。
三、问答题：1. 高速动车组的主要技术特点有哪些？2. 高速动车组对车体结构的要求有哪些？3. 高速动车组减小空气阻力的措施有哪些？4. 高速列车的噪声源有哪些？5. 动车组轻量化设计的措施有哪些？6. 高速动车组车体为什么需要密封，密封措施有哪些？7. 减小动车组噪声源发出的噪声强度的措施有哪些？8. 动车组转向架的作用有哪些？由哪些部分组成？非动力转向架与动力转向架的最主要区别是什么?9. 轮对低动力设计的措施有哪些？10. 动车组常用的轴箱定位方式有哪些？原理是什么？11. 转向架驱动装置结构形式有哪些？各有什么特点？12. 转向架二系悬挂装置形式有哪些？各有什么特点？13. 高度控制阀的作用和原理是什么？14. 抗侧滚扭杆装置的原理是什么？15. 高速动车组基础制动装置形式有哪些？原理是什么？16. 直流电传动和交流电传动各有什么特点？有哪几种形式?CRH动车组采用哪种形式的电传动?17. 介绍CRH2动车组牵引传动系统组成与原理。
CRH3-380动车组技术培训教材-控制系统
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2. 安全可靠
• （4）采用独特的干线型MVB网络结构
动车单元内车辆间的MVB通信采用独立的MVB网段作为干线，各 车MVB网段通过中继器与之连接； 克服了MVB通信距离短，同时将网络通信故障以车为单位隔离。
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• 连接到列车网络控制系统的设备主要有：
中央控制单元（主和从CCU）和附属网关； 司机显示屏（司机的MMI）； 列车保护系统（CTCS）； 牵引控制单元（TCU）； 制动箱的制动控制单元（BCU）； 蓄电池充电机（BC）控制系统； 辅助变流器控制单元（ACU）； 车门控制装置（车门）； 采暖、通风和空调控制单元（HVAC）； 旅客信息系统（PIS）的中央系统控制器（STC）； 列车员显示屏(TA-MMI)； 受电弓； 分布式输入/输出设备（包括SIBAS® KLIP 和 MVBCompact I/O）；
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2. 安全可靠
依据总体对列车网络控制系统提出的能力性指标、安全性指标、 可靠性指标和可用性指标，CRH3-380型动车组网络控制系统在设计 时重点考虑了有以下几点： • （1）符合IEC61375-1《列车通信网络》标准要求; • （2）符合UIC556《列车通信网络上的信息传输》标准要求; • （3）列车级、车辆级总线及重要控制设备或装置采用冗余结构； 当上述总线和控制设备或装置单个故障时，动车组能正常运营， 提高了系统的可用性。主要有以下冗余：
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2. 网络控制系统硬件组成
CRH3-380型动车组的列车网络控制系统硬件主要 包括：中央控制单元CCU、人机界面HMI、输入/输出 设备KLIP、紧凑式I/O模块、紧凑式Pt100模块、MVB 中继器、数据记录仪、MVB/WTB连接器及电缆、无限 传输设施等。
干货详解高速铁路七大技术体系
客室内的传递。据了解，这项专利技术可适用于时速200公 里等级及以上的动车组车体结构，目前广泛应用于
CRH2C—300系列动车组车体，及CRH2长大编组系列动 车组车体，已装用700余辆，总价值近10亿元。
旅客服务系统大量运用了信息技术，需要给各位专家报告的
间0.3秒左右，高速列车动力丢失少，长距离运行节能效果
采用简单链型、弹性连型悬挂技术，研发高强高导接触网导 线。保证接触网与受电弓匹配良好、受流稳定。武广客运专
线接触网采用弹性缝型悬挂方式， 实现时速350公里双弓稳
系统的主体设备接触网，已经开始实现关键零部件的国产化。
3、列车运行控制列控系统是确保列车行车安全的控制系统，
速列车由45000个零部件组成，工程中分为九大关键技术。
韩国。二是车体制造。三是牵引系统，牵引系统是高铁竞争 的核心之一，主要由变压器九变流器、牵引控制、电机几个 不同的部分组成。高速列车所有的用电设备和运动器件都采 用传感器进行实时的监控。高速转向架，高速列车的转向架 是列车技术的核心也是轮轨技术的核心。高速专项架的结构 功能，高速列车技术的核心，具有承载、导向、减震、牵引 及制动等功能。传统意义上的火车头已经看不见了，转向架 技术创新点主要在于抑制它的蛇行运动，由于车轮的反面很 锥形，需要良好的工作曲线，锥形的爬点就形成了固有的刺 激震动，这也是转向架能跑多高速度的核心。还有脱轨安全 性。我们在研究高速列车转向架轮轨安全的时候做了一个突 破性的测试，世界各国高速铁路和它的普速铁路是不相吻的， 也就是说它不做跨线运行的技术准备，所以大多数国家，包 括日本，它的轮轨匹配都是按照高速线和普速线来设计。我 们国家高速铁路和现在了路网形成跨线，这个路网的效应就 会非常的好，我们在设计我们国家的轮轨匹配的时候采用了 特有方案，这个方案比德国的明显好，不仅可以满足本线运 行，而且还可以实现跨线运行，这项技术我们在本国和多国 申报了专利。高速转向架，我们希望有较高的临界速度，比 如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里，在西南 交通大学做到了410公里，最后的实验没有做下去，只做到 了410公里。为了验证我们高速转向架的性能，我们用了
高速铁路信号系统介绍
引导模式 (CO)
（1）完全监控模式（FS）
C3 系统的正常工作模式。 当车载设备具备列控所需的全部基本数据（包括列车数据、 行车许可和线路数据等）时，列控车载设备生成目标距离连续 速度控制模式曲线，监控列车安全运行；并通过人机界面显示 列车运行速度、允许速度、目标速度和目标距离等信息。
目标距离连续速度 控制模式曲线
车站列控中心
限制速度 限速范围
ATP
ZPW2000轨道电路
可变应答器
可变应答器
CTCS-2区段和CTCS-0区段的切换
CTCS-2区域 CTCS车载控车
正 向 预 告 点
切 换 执 行 点
反 向 预 告 点
CTCS-0区域 LKJ控车
ZPW-2000轨道电路
应答器
应答器 ZPW-2000轨道电路
CTCS-2区段追踪运行模拟
列控中心 车站联锁 CTC/TDCS 车站分机
运行图
调度中心 CTC
轨道电路编码
应答器报文 控 制
轨道电路
应答器
道岔
信号机
速度曲线
101011101
车载系统
列车模拟运行
二 、CTCS-0级列控系统
CTCS-0级是既有线现状，地面为自动闭塞或半自动闭塞，车载 设备由列车运行监控记录装置LKJ和通用式机车信号组成。
目标停车点
时 速 (km/h)
速度限制曲线
四 、CTCS-3D级列控系统
1. 技术方案选择的原因背景
根据京津城际工期紧、GSM-R清频困难、采用GSM-R进行车地连续信息传输 存在较大风险的实际情况，采用以下技术原则构建了CTCS-3D系统方案：
原则一：在CTCS-2级的基础上 原则二：以基于应答器的ETCS-1级点式系统为原型 原则三：创造性的补充了轨道电路连续信息 原则四：集成ETCS和CTCS应答器信息
铁路交通管理先进的技术
铁路交通管理先进的技术铁路交通一直是重要的交通方式之一，对于国家和人民的发展和生活都有着巨大的影响。
随着技术的不断发展，铁路交通管理也得到了很大的提升和改进，现在的铁路交通管理已经实现了数字化、智能化、网络化的全方位升级，那么先进的铁路交通管理技术有哪些呢？一、智能列控系统智能列控系统又称CBTC系统（采用电子制动技术的列车控制系统），它是一种全数字化的电车自动控制系统，可以对列车进行精确的调度和控制。
如今全球许多地铁线路和铁路线路都已全面使用智能列控系统。
它可以极大地提升列车运行的安全性和效率，也能够降低列车在运行过程中的停留时间和排队时间，进而提升铁路的能力和运输效率。
智能列控系统最大的优势是能够有效的防止列车之间的冲撞和误碰，大幅度提升了安全性和运行效率。
二、高速线路的制动系统随着铁路设备和工程的不断更新升级，高速铁路已经成为越来越多人出行的首选。
但高速列车的制动效果一直是制约发展的瓶颈。
高铁列车通常以较高的速度行驶，这意味着需要更高的制动能力才能安全地停车，以及更短的制动距离。
幸运的是，现在新的高铁列车制动技术已经问世，应用了先进的电子制动技术，提供了更强的制动力和更准确的操作控制，能够扭曲列车的运行速度，保持高铁列车的安全和稳定。
三、信息化系统信息化系统是现代化铁路交通管理体系的核心，也是铁路监管、调度和管理者的必要工具。
现在的中国铁路网络已经实现了信息技术、物流技术和界面技术的有机结合，形成了全方位的信息体系，包括铁路运输维护系统、列车运行命令系统、旅客服务系统、售票系统、安全监控系统等。
这些系统的建设成功，标志着中国铁路已经完成了从自然人工到大数据自动化的升级。
四、高速动车组技术高速动车组技术是中国铁路运输领域的一项重要技术革新，它被认为是实现高速铁路飞跃发展的关键技术。
高速动车组技术是铁路交通领域应用目前最先进的科技成果，结合了液压制动、电机驱动、数字控制、信号处理等多种领域的尖端技术，通过高科技化的列车设计和制造，实现了列车的全面智能化控制和操作。
中国铁路开行列车分类
中国铁路开行列车分类一、动车组列车动车组列车是中国铁路系统中的一种重要列车类型，其使用电力作为动力源，能够以较高的速度运行。
根据列车的设计和用途不同，动车组列车又可以分为以下几种类型：1. 高速动车组列车高速动车组列车是中国铁路系统中最为先进的列车类型之一，其设计速度达到350公里/小时以上。
这种列车通常在高速铁路线路上运行，为乘客提供快速、便捷的出行体验。
高速动车组列车采用了先进的技术和装备，具有出色的运行稳定性和乘坐舒适性。
2. 城际动车组列车城际动车组列车主要用于城市间的长途运输，通常在城市之间的高速铁路线路上运行。
这种列车具有较高的速度和较大的载客量，能够满足人们对于城际交通的需求。
城际动车组列车不仅具有高速运行的能力，还具备较好的安全性和舒适性。
3. 常规动车组列车常规动车组列车是指设计速度低于高速动车组列车和城际动车组列车的一类列车。
这种列车主要在普通铁路线路上运行，为乘客提供普通的城市间交通服务。
常规动车组列车具有较低的运营成本和较强的适应性，可以满足不同地区、不同需求的乘客出行要求。
二、普速列车普速列车是指在普通铁路线路上运行的列车，其速度相对较低。
普速列车根据列车的用途和特点，可以分为以下几种类型：1. 客运列车客运列车是普速列车中最常见的一种类型，主要用于长途和中途客运服务。
客运列车通常分为硬座、软座、硬卧、软卧等不同座席等级，以满足乘客的不同需求。
客运列车在铁路交通中起着重要的作用，为人们提供了便捷、安全的出行方式。
2. 货运列车货运列车主要用于铁路货物运输，承担着大量货物的运输任务。
货运列车通常分为敞车、罐车、集装箱车等不同类型，以适应不同种类和体积的货物运输需求。
货运列车的运行对于保障国民经济的正常运行和物资的供应起着重要的作用。
三、旅游列车旅游列车是指专门为旅游目的而设计的列车。
根据旅游列车的特点和服务内容，可以分为以下几种类型：1. 景观列车景观列车是为了让乘客欣赏沿途美景而设计的列车。
CRHA型动车组和CRHA型动车组列车网络控制系统的技术特点
CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统(de)技术特点一、CRH2A型动车组网络控制系统：1、网络控制概述：CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车(de)总线来传送信息,从而减轻了列车(de)重量,并且通过对列车运行以及车载设备动作(de)运行信息进行集中管理,可以有效地实现对司机和乘务员(de)辅助作用,加强对设备(de)保养和提高对乘客(de)服务质量.2、网络控制系统(de)组成：CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成.硬件一体化装置,但各自独立构成网络,系统为自律分散型.控制传输部分为双重系统,确保系统(de)冗余性.通信采用ARCNET网络标准.头车设置(de)中央装置为双重系统构成,确保其可靠性.前后中心(de)控制单元采用母线仲裁.CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成,同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施.3、网络控制系统(de)功能：1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令(de)传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置(de)自我诊断功能；11）信息显示功能.4、网络控制系统(de)拓扑结构：CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构.列车网络为连接编组各车辆(de)通信网络,以列车运行控制为目(de),以光纤和双绞线为传输介质,连接各中央装置和终端装置,采用双重环结构.车辆级网络结构为连接车厢内设备(de)通信网络,主要传输介质为光纤和电流环传输线.1）列车总线列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线,以光纤为传输介质,连接所有中央装置和终端装置,采用ARCNET协议,传送速度为s;其二为自我诊断传输网,以双绞线作为传输介质,连接中央装置和终端装置,采用HLC作为通信协议.列车总线(de)设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成.在光纤网中,中央装置和终端装置由双重环形构成(de)光纤连接,采用不易发生故障(de)双向环形网络方式.它具有向左和向右两条线路,是一种分散型(de)系统.如果在一个方向(de)环绕中检测到没有应答(de)情况,就向另一个方向(de)环绕传送,即使在2处以上(de)线路发生故障,环路网络断开时,也可以继续有其他连接着(de)正常线路进行传送,避开故障部位.2)车辆总线：车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道.各车(de)中央/终端装置与车辆设备之间(de)接口以光传送、电流环传送,DIO等形式传送,他们构成信息网络节点与车载设备(de)联系通道,车载设备与网络控制系统节点之间爱用点对点通信方式,有多种通信规格,总结如下：终端装置——设备（牵引变流器/制动控制装置）之间(de)传送：①通过点对点连接进行(de)光纤2线式半双工传送；②轮询方式；ATC检查记录部和车内引导显示器、空调显示器、自动播放装置、辅助电源装置—监视器部之间(de)传送.①点对点连接(de)4线式双重传送；②轮询方式；侧面到达显示器-监视器之间(de)传送①通过点对点连接进行(de)2线式单向传送；②轮询方式；5、信息传输及其冗余特性：1）、信息传输路径列车网络控制系统通过贯穿列车(de)光纤双重环形网络及由多股绞合线组成(de)备份传送线传输信息.控制指令传送则采用独立于监视器部分(de)双重CPU方式名具有故障导向安全功能,传输通道包括环形光纤网及备份传送线.两端头车设置有控制传送部和监视器构成(de)中央装置,具有全列车整体信息管理和向司机台显示器传送数据(de)功能,每节车厢分贝设置有一台终端装置,实现车厢车载设别(de)控制和信息传输功能,中央装置与终端装置之间有环形网及备份传送线连接,具有向左和向右两条传输通道,具有较强(de)传输可靠性.2）传输通道冗余性①切换信息系统传输路径,因为传输路径具备向左和向右两个方向,对于控制指令有应答性要求(de)数据,通过两个方向同时传送可实时回避故障点,不会产生信号切换延时,对于其他信息,发送方在无法接收到接收方(de)应答时,可从发送方(de)光传输节点中重获信息,用于其他方向(de)通道传输信息以避开故障点；②中央装置内部(de)控制传输部切换,控制传输部1系、2系采用双CPU结构,运行时有内部冗余措施,1故障时使用2(de)数据；③备份传送：备份传送线为独立结构,正常运行时对数传送系统实现监视,一旦光纤网络发生故障,可不通过光传输系统实现控制传输部之间数据通信.二、CRH1A型动车组网络控制系统：1、网络控制系统概述TCMS（Train Control Management System）是CRH1上分布式计算机网络控制系统.列车在运行过程中,可通过TCMS传输各种信息或控制命令,从而实现对列车各主要设备(de)控制和监管.2、TCMS(de)组成：TCMS网络构架基于TCN标准（IEC65-1）系统主要包括：1）智能设备及其相应列车控制应用软件2）接口硬件装置,用于把TCMS连接到列车上(de)其他系统3）列车网络总线,用于将不同(de)硬件装置连成列车控制系统3、TCMS(de)网络拓扑结构：根据对CRH1(de)列车基本单元(de)划分,整个列车控制管理系统在网络通信上也分为三段MVB总线区段：TUB1段、TUB2段和TUB3段.基本(de)本地控制及监控在每个TBU(de)MVB区段进行.对于TBU和TBU2段,MVB区段控制和监控范围为两动一拖,3个MVB区段之间(de)所有通信通过列车总线(WTB)进行(de).网关作为两总线之间不同物理介质和不同通信协议(de)转换接口,还能起到WTB节点自动配置(de)作用.在MVB区段内部,TC CCU是控制和监控功能(de)核心.由TC CCU控制和监视所有模块（如列车诊断、制冷空调、充电机等）.综合起来就是一些对TC CCU 输入或从TC CCU输出(de)模块,由于这些模块本身具有完整(de)控制作用,即具有智能,所以可以看做是能I/O.致谢智能I/O由TC CCU来激活、关闭.MVB区段并不是完全孤立(de),基本(de)司机操作控制功能、高压（网侧）控制功能在列车两端(de)Mc车之间可互为冗余,该功能是通过列车内部贯穿整车(de)冗余MVB 总线来实现(de).当处于工作状态(de)司机室发生故障时,列车不会停止下来,司机(de)操作通过冗余总线由另一个司机室(de)控制设备自动接管,此时司机可以在屏幕上看到故障情况,但不影响列车运行.挂在Tb车MVB总线上(de)远程模块AXS CCU可以通过GSM建立与地面之间(de)通信通道,贯穿整车(de)以太网为乘务员提供列车维护、服务等方面(de)通信与接口.值得注意(de)是本地MVB种还有一个功能独立(de)重要系统,就是牵引控制系统,这个系统又自称一个独立(de)牵引MVB总线,对其下(de)单元,如牵引控制单元、制动控制单元、模拟输入/输出单元、数字输入/输出单元等,按分布式总线控制(de)方式实施控制与监视.4、TCMS(de)MITRAC网络控制设备CRH1动车组(de)网络控制系统基于MITRAC系统.MITRAV计算机系统是由庞巴迪公司为动车和轻轨车设计(de)通用计算机系统,该系统是哟中分布式(de)计算机控制系统,控制单元可位于被监视设备(de)附近.1）中央控制单元中央控制单元(de)硬件是处理器VCU-Lite,配置如下：①Motorola 68040处理器.②VCU-Lite供电：直接蓄电池供电,内置(de)DC/DC变化器能够支持多种蓄电池配置.③MVB通信介质.④MVB服务端口：可以讲编程器或者电筒用一条MVB电缆,通过对MVB服务端口直接连接到VCU-Lite上,对VCU-Lite进行编程或者测试.⑤专用(de)RS-485串口.VCU-Lite配置两个专用(de)RS485(de)串行通道COM3和COM4,COM3可以用于半双工通信,COM4可用于全双工通信,⑥RS-232串口,使用时需有终端电缆,电缆(de)RJ12端连接到VCU-Lite(de)X8上,另一端连接到PC机(de)串口上.⑦以太网,主要用于提哦啊是、下载应用程序及其开发.2）网关：列车总线WTB网关是多功能车辆总线MVB和列车总线WTB之间不同物理介质和不同协议(de)转换接口.网关在两种总线(de)通信协议之间进行数据(de)管理、分析和过滤.网关能够支持强、弱主机(de)概念,也能在列车编组改变(de)时自动标志、配置列车总线上(de)激活节点.网关包括2个MVB连接、2个冗余WTB连接、一个带EEPROM(de)地址编程插头和EEPROM内存.网关中含有每个动车组项目特备指定(de)应用软件,在CRH1车组中,制定了网关应用软件.网关应用软件(de)作用是建立起不同物理层上采用不同通信协议(de)MVB和WTB总线之间(de)互联,网关可操纵、分析和过滤两种总线之间(de)数据传输.网关(de)主要功能由标准(de)软件和固件来实现,CRH1(de)网关应用软件与通过WTB(de)不同数据报文数量有关,如：主机到从机报文.从机到主机报文,当列车编组改变或者强弱主机功能切换时,在WTB上市别和配置节点(de)功能也由网关实现.3）GSMR远程访问控制单元(AXS)AXS远程访问单元用于列车上(de)TCMS和地面站点之间(de)无线通信.4）COMC通信控制器：COMC是实现MVB与 RS485、RS232总线之间(de)通信转换(de)设备.总结：以上即CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统(de)介绍思考题：1、动力分散方式与黏着利用(de)关系动力分散方式(de)粘着较为稳定,一是因动轴数量多,每轴(de)牵引力可以比较低,即使粘着系数较低也不受影响;二是因中间车可有效利用稳定(de)粘着特性.采用动力分散式当路面湿润时,头车虽然容易发生空转,但中间车可充分利用粘着,所以,整列车几乎不受影响2、16辆编组(de)京沪高速列车采用14M2T(de)黏着利用优点是什么中间车可有效利用稳定(de)粘着特性.采用动力分散式当路面湿润时,头车虽然容易发生空转,但中间车可充分利用粘着,所以,整列车几乎不受影响。
动车组列车控制管理系统简述
摘要：介绍了动车组列车控制管理系统的基本构成以及主要功能，阐述了动车组列车控制管理系统的冗余设计要点，为动车组列车控制管理系统设计提供了参考。
关键词：动车组；列车控制管理系统；TC CCU；TDS CCU引言列车控制管理系统（TCMS）是用于控制、监督和管理列车及各子系统的分布式电脑系统，可直接或间接地通过离散的输入输出单元（MIO）监控随车系统以及与列车通信网络连接的子系统。
TCMS系统由带车辆控制应用软件的智能硬件装置组成，它通过列车控制网络（TCN）实施控制和监管功能；TCMS系统为列车及其子系统主要提供以下功能：网络通信功能、控制功能、监测功能、诊断功能、可视化功能、远程数据传输功能。
TCMS系统网络控制如图1所示。
TCMS系统的优势：（1）可以降低动车运行成本；（2）系统整合容易，安装简单，可以快速被动车组工作人员所掌握；（3）系统所用材料少；（4）动车组可以根据运行需求，进行TCMS系统功能的变更与添加，提高了动车组运行操作的便捷性；（5）重量轻；（6）系统可靠性强，可保障动车组的安全运行。
TC CCU（控制系统）和TDS CCU（诊断系统）是TCMS系统的重要组成部分，二者可以根据不同的设计需求设计不同的系统功能，TC CCU是负责控制列车运行中各种数据的系统，既负责整合车辆车载设备信息，又控制动车组各系统的运行模式。
TDS CCU对动车组各系统的运行进行监控，并进行系统故障诊断，提高了动车组运行的可靠性、安全性，保障了动车组列车运行的稳定性。
TC CCU和TDS CCU具有平台分割机制，可以为动车组提供安全保障、操作保障与舒适度保障。
安全保障是指TC CCU和TDS CCU可以提高整个动车运行安全水平，例如通过控制或监视功能，对动车组的运行进行控制与监视，保障动车组的安全运行。
操作保障是指通过控制功能、车载设备监视功能以及相关的辅助功能，保障动车组操作的科学化与便捷化。
舒适度保障是指在有需要时通过控制车辆所有非关键功能、车辆诊断功能、车载车辆管理功能以及相关辅助功能，为动车组运行提供更多的便利，提升乘客的舒适度。
高速动车组技术
CRH2A技术参数
编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行（重联运行） 动力配置：4M+4T 车种：一等座车、二等座车、二等座车餐车。 定员（人）：610 客室布置：一等车2+2、二等车2+3 运营速度（km/h）：200 最高试验速度（km/h）：250 适应轨距（mm）：1435 适应站台高度（mm）：1200 传动方式：交直交 牵引功率（kW）：4800 编组重量及长度：204.9m，345t 车体型式：大型中空型材铝合金车体
• CRH380C：BST新一代Zefiro高速动车组， 80列。
CRH1技术参数
编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行 动力配置：3个牵引单元，5动3拖，2(2M+1T) + (1M+1T) 车种：一等车、二等车、酒吧坐车合造车 定员（人）：670 客室布置：一等车2+2、二等车2+3 最高运营速度（km/h）：200 最高试验速度（km/h）：250 适应轨距（mm）：1435 适应站台高度（mm）：500~1200 传动方式：交直交 牵引功率（kW）：5500 编组重量及长度：213.5m，420.4t 车体型式：不锈钢 气密性：没有
头车车辆长度（mm）：25700 中间车辆长度（mm）：25000 车辆宽度（mm）：3380 车辆高度（mm）：3700 空调系统：准集中式空调系统 转向架类型：DT206/TR7004B无摇枕转向架 转向架轴重（t）：≤14 转向架轮径（mm）：860/790 转向架固定轴距（mm）：2500 牵引变流器：IGBT水冷VVVF 牵引电动机：300kW 制动方式：直通式电空制动 辅助供电制式：DC100V，三相AC100V AC220V、AC400V
列车信息系统
这种故障检测及记录功能全是自动完成。
⑤故障的诊断
列车信息控制系统可以对故障进行区分： 重大故障 轻微故障，
遇到重大故障而且需要处置时，会将故障
内容及处置引导通知给乘务员。
列车信息控制系统对列车上设置的设备进
行自动检查。检查时设备一端具有判断功能，
列车信息控制系统只收集对各个设备发出的检
查指令及检查结果。
乘客通告显示器
2、监控显示器
司机台的左右两侧设置2台监视显示器，７号车 车长室设置１台监视显示器。
监 控 显 示 器
列车长监控器外形图
监控显示器的界面
监控显示器采用触摸面板的切换方法
触摸面板的切换方法可以方便地从菜单选 择画面直接跳转。 当需要牵引变流器的信息时，从菜单画面 中触动主变流（各车）后，跳转到车号选择画 面，选择车号后，显示来自牵引变流器的数字 数据一览。 车号选择画面及数字数据一览画面的右上 角显示菜单选择键，通过触摸它，可以返回到 菜单画面。菜单画面的构成清晰，使乘务员可 以清晰地看到希望看到的画面。
③针对问题所采取的对策由检查员根据数据结果
的内容判断是否进行更换、修理等。
④对于部件的偶发性故障的识别，由检查员依据
自动检查结果进行判断。
列车自我诊断系统主要工作
①进行列车运行中各部件状态的监控及处理。
②具有在车辆基地检修中自动检查功能。自动
检查的结果可以写入到IC内存卡中，并且可以
通过地面系统将检查结果打印输出。
（2）设备的开启/复位 ① 牵引变流器/辅助电源装置/向配电盘 传送的复位指令 ② 设备远程开启指令的传送
③ 辅助绕组电源感应电路的控制
④ 三相AC400V 电源感应的控制 （控制BKK 接通/断开） ⑤ 空调温度控制器的复位 ⑥ 利用留置开关控制115 线系统的断开
动车组网络控制系统及其技术分析
交通科技与管理15智慧交通与信息技术动车组的网络控制系统（TCMS）是一个通过计算机网络来对列车进行监管控制的系统。
该系统利用贯穿列车的总线来实现信息的传输，然后实现对列车运行状态和车载设备运行情况的实时监控，该系统具有车辆逻辑控制、状态监控和故障诊断等到方面的功能，利用这些功能，可以更好的保证列车运行的安全性和稳定性。
当车辆出现设备故障时，网络控制系统还能够为司机以及乘务人员指导，并且对相关记录进行记录和分析，为设备的维护保养、乘客服务等工作提供支持。
1 动车组网络控制系统的结构动车组网络控制系统对于数据的精密性有比较高的要求，这使其结构具有层层要求严格和复杂的特点，该系统主要包括车辆控制单元、各网关接口节点、输入输出模式、拓扑结构等几部分，下面对这几部分进行介绍：1.1 车辆控制单元车辆控制单元的功能是对整个动车组各个附属系统进行控制，并且完成数据的收集和整理等工作。
车辆控制单元通过动车组的主线和各附属单元之间进行连接，实现数据交互和通信，其能够按照各附属单元的实力情况或者实际运行状态来进行信息的传递，保证各个单元运行的稳定性，其还能够实时追踪各单元的实际运行状态，并且利用车辆信号线来实现对各个单元的控制。
1.2 网关接口节点列车通信网络对动车组的网络进行管理，其主要功能是连接动车组的各总线，从而实现信息的传输和通信；其可以实现对信息传输的实时把控，从而使信息可以稳定、持久的传播；此外，其还具有动车组总线任务分配的功能，可以保证任务均匀分配，通信网络网管对于车辆总线而言，起到的是总指挥的作用，能够对其任务进行分配；对于列车总线而言，其则是一个可总可从的节点，既可以起到对各网线进行支配的作用，也可以作为网关接口的节点使用。
1.3 远程输入输出模块动车组的输入输出模式采用的是远操控的模式，该模块的作用包括各种数字量、模拟信号的采集，以及控制信号的输出等，将这些变量根据通信协议与主处理单元进行信息交互。
动车组旅客服务系统的若干方面阐述
动车组旅客服务系统的若干方面阐述铁路是我国重要的公共交通工具，每年约发送旅客16亿人次，向旅客提供实时和可靠的列车运行信息是其重要任务之一。
旅客信息系统最基本的功能是向旅客提供准确的实时列车运行信息，例如车站、车次、到发时间、晚点时间、车内外温度等。
为了提高客运专线客运服务质量，增强铁路市场竞争力，建设良好的旅客服务信息系统是十分重要的。
旅客服务系统主要目的是通过比较全面的声音和视觉信息使旅客在旅途中及时准确地掌握旅途相关信息，引导旅客顺利地抵达目的地，同时使旅客在旅途中更安全、更舒适。
旅客信息系统主要包括信息显示系统、内部通讯系统、视频娱乐和视频监控及记录四个子系统，每列车的通信系统能够使驾驶员与乘务员和旅客通讯，每个动车设置4个摄像头，记录列车运行的相关视频并具备数据下载接口。
1 信息显示系统信息显示系统主要由安装在车厢内两端的车内显示屏和安装在车外靠近门处的车外显示屏组成。
车内外显示屏通过以太网总线连接到本车车厢控制器，车厢控制器通过以太网数据总线接收并转发来自系统控制器的显示数据。
信息显示系统在旅客信息系统初始化以后就独立运转，GPS数据、预先存储的线路数据以及与列车网络系统的数据接口（通过列车网络系统传输的运行里程、运行速度、门控信号等）对其提供支持。
系统控制器和PIS人机界面（信息系统操作屏）安装在乘务员室，由乘务人员在PIS人机界面（信息系统操作屏）上实现对旅客信息系统的操作。
图1为信息显示系统设备框图：2 列车内部通讯系统列车内部通讯系统采用以太网传输技术，通过数字化的音频处理技术实现列车内部通讯，为增添系统通讯稳定性，同时保留UIC通信技术，增强系统冗余性，列车通讯系统主要由安装在车厢内部的电话、呼叫终端及驱动扬声器的车厢控制器组成。
车载电源启动后，列车内部通讯系统进入初始化，此时即可实现列车内部通讯的基本功能，旅客信息系统启动后，列车内部通讯系统扩展功能即可实现，通过配置在各个客车室内的电话，司机或乘务员可以进行全列人工通告，各个电话设备之间可直接实现通话，软卧车厢乘客可通过呼叫终端实现乘务员呼叫功能。
动车组网络系统简析
动车组网络系统简析摘要：高速列车为保证旅客乘车的安全与舒适，需对机车和车辆的各种设备进行可靠地控制、监测和诊断。
随着现场总线技术的发展，这种过程控制已从集中型的直接控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。
列车通信网络是一种面向控制、连接车载设备的数据通信系统，是分布式列车控制系统的核心，其集列车控制系统、故障检测与诊断系统以及旅客信息服务系统于一体，以车载微机为主要技术手段，并通过网络实现列车各个系统之间的信息交换，最终达到对车载设备的集散式监视、控制和管理目的，实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化。
关键词：TCN 列车总线(WTB) 车辆总线（MVB) 通信一、TCN发展概述高速列车为保证旅客乘车的安全与舒适。
需对机车和车辆的各种设备进行可靠地控制、监测和诊断。
随着现场总线技术的发展，这种过程控制已从集中型的直接控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。
现场控制总线出现于上世纪80年代，是一种开放式数字化多点通信的底层控制网络。
这种总线技术把单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，完成现场自动化设备之间的多点数字通信。
相互共享信息。
它打破了原来孤立的直接控制系统的信息孤岛局面，既是一个分布式控制系统，又是一个开放的通信网络。
所以非常适合在列车上应用，即可用于车辆控制，又可传输旅客信息和进行故障诊断。
目前已发展出了很多总线技术，如WorldFIP，LonWorks，CAN总线及Profibus等，它们各有特点，在各个方面发挥着重要的作用。
但由于多方面的原因，而未被业界一致接受作为列车通信网的行业标准。
为实现车载数据通信的国际标准化，国际电工技术委员会IEC于1999年通过了一项列车通信网络专用标准TCN（IEC-61375-1）。
该标准将列车通信网络分成用于连接各节可动态编组的列车组通信网络WTB（绞接式列车总线）和用于连接车辆内固定设备的车辆通信网络MVB（多功能车辆总线）。
时速160公里动车组及电气系统简介
1.动力车 动力车电气系统包括高压电器、牵引系统、辅助电源系统和列 车供电装臵等。 （1）高压电器 动力车设臵有受电弓、高 压电压互感器、高压电流互感 器、接地电流互感器、避雷器、 主断路器、接地开关、高压电 缆等高压电器。高压系统(避雷 器除外)的额定电压为25kV，正 常工作电压范围为l7 5～3lkV。 （2）牵引系统 动力车牵引系统由牵引变压器、牵引变流器和牵引电机组成。
拖车
WTB总线 列车级Lonworks
餐座合造车或 普通座车（带餐吧）
控制车
WTB网关/ 中央控制单元
MVB/Lon网关
MVB总线
MVB/Lon网关
MVB总线
数据记录装置 车辆控制单元
交 换 机
牵引控制单元
供电系统
以太网
制动控制单元 输入输出单元 微机显示屏 列车供电系统 信息检测装置 安全防护系统
时速160公里动车组及电气系统简介
二、典型编组型式
短编组：lMc+7T+1Tc ； 长编组：lMc+16T+IMc ； 灵活编组：lMc+9-18T+IMc 。 其中：Mc为带司机室的动力车，T为拖车，Tc为带司机室的拖 车，即控制车。 典型编组----短编
总定员：755人（一等座定员56人，二等座定员699人） 顺号 等级 定员（人） 1 / / 2 二等 103 3 二等 103 4 二等 103 5 二等 81 注1 6 二等 103 7 二等 103 8 二等 103 9 一等 56
时速160公里动车组及电气系统简介
（3）辅助电源系统 动力车辅助系统由辅助变流器和辅助设备，如通风机组、空 气压缩机组、空调、油泵、水泵等组成，采用三相电源供电方式。 动力车辅助电源系统采用冗余设计，当一组辅助变流器故障时， 另一组辅助变流器能维持动力车辅助系统供电。 （4）列车供电装臵 动力车采用DC600V列车供电装臵给拖车供电，要求如下： 短编组正常供电 2 路各 200kW ：一路故障情况下，另一路供 电300kW。 长编组和灵活编组正常供电 2 路各 400kW ；当一路出现单模 块故障情况，该路输出300kW。当出现故障时，根据动力车传输 的供电故障信息和拖车负载情况，采取减载措施。
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是否进行更换、修理等。
④对于部件的偶发性故障的识别，由检查员依据自动检查结 果进行判断。
列车自我诊断系统主要工作
①进行列车运行中各部件状态的监控及处理。 ②具有在车辆基地检修中自动检查功能。自动检查的结果
可以写入到IC内存卡中，并且可以通过地面系统将检查结
果打印输出。 对于故障的分析由检查员进行。 列车在运用维修基地的检测通过另行设置的各设备的 试验装置来进行。
保养工作。
系统的主要诊断项目
牵引变流器 辅助电源装置 制动控制装置 安全设施 车门开关时间测定 车辆信息控制装置自我诊断。
检测结果的判定和处理
①制动和车门的检测结果由检查员判定其好坏。 ②由于部件故障导致检查结果出现问题的时候，将数据结果 通知检查员。 ③针对问题所采取的对策由检查员根据数据结果的内容判断
行车中的设备状态的监视结果在进入列车基地后，可以 通过IC内存卡进行写入、读出。 行车中的各个设备的状态数据可以即时地写入到IC内 存卡中。 但是这些信息只是信息的记录，与列车的控制无关。 行车中或者维修时，诊断结果将输送到列车状态数据存 储装置或者其它数据库，为维修提供状态依据等的主要信 息显示在司机台上的显示屏上。
列车长监控显示器实时显示内容（二）
厕所蜂鸣器 缺水 西式厕所故障 小便器故障 室内灯 号车引导 等车辆服务设备等信息
列车长监控显示器实时显示内容
列车运行模式 空调减半状态 冷气控制温度 暖气控制温度
室内温度控制
空调运转率
②控制指令传送功能
列车信息控制系统是以通过贯穿列车的总线来传送信 息，从而减轻了列车的重量。
远程开启指令电路中的监视显示器接触面板和监视器中央 装置之间，通过多股绞合线以串联方式传送。 传送线有列车信息传送线(光纤)及自我诊断信息传送线 (多股绞合线)二种。
头车中设置有由控制部分和监视器部分构成的中央装置，
具有列车编组整体信息管理功能和向司机台监视显示器传
送数据的功能。 各列车分别设置有1台终端装置，实施各列车中车载设备 的功能和信息传送。 中央装置和终端装置由双重环形构成的控制／监视器传送
T1K
Ｍ２
M1S
T2C 1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2 2 2 2 2 2 2 2
1
2 2
2
2
2、特点
①控制传输部为双重系统，确保系统冗余性。 头车设置的中心装置为双重系统（双CPU系统）构成，
确保其可靠性。一套发生故障的时候，自动切换到另一套。
列车利用自身诊断传输线对整个系统进行监视，发生异常 情况时保存故障信息。
通过对列车运行以及与车载设备动作的相关信息进行 集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用、 加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。
③监视器功能
将列车信息显示在司机台的显示器上，使乘务员了解
列车运行状态。
④记录故障情况的功能
车辆信息控制装置检测出设备发生故障，具有记
录故障情况的功能。
这种故障检测及记录功能全是自动完成。
②安全可靠的系统控制方式
系统控制方式通过环形连接的光纤双重环路
传送及多股绞合传送线。列车合并时也可保持
环形结构的可信度高的传送系统。 控制指令传送系统采用独立于监视器部分 的双重CPU方式，具有故障导向安全和备份。
3、动车组控制信息显示和传输方法
司机台中设置显示装置2台。
合并时的接近状态等及故障时的信息可以在司机台进行确 认的画面显示。
⑤故障的诊断
列车信息控制系统可以对故障进行区分： 重大故障 轻微故障， 遇到重大故障而且需要处置时，会将故障内容及处置 引导通知给乘务员。
列车信息控制系统对列车上设置的设备进行自动检查。 检查时设备一端具有判断功能，列车信息控制系统只收集 对各个设备发出的检查指令及检查结果。
车上检查功能，使检查自动化，通过车上操作，减轻
络，系统为自律分散型。
系统主要组成部分：
列车信息中央装置 列车信息终端装置
列车信息显示器(包含IC卡架)
车内信息显示器
车辆信息控制装置的构成表
号车编号 1 2 3 4 5 6 7 8
车型 中央装置 终端装置 G１ G２ 监控显示器 显示控制装置 ＩＣ卡夹 车内引导显示器
T1C 1 1
M2
M1
Ｔ2
三、 列车信息控制装置主要控制内容
������
������
������ ������
牵引/制动控制
设备状态监视与控制
主要内容 学习目标 新课讲授 本节小结
本节习题
传统的机车车辆信息系统
机车部分： 检测和控制由机车微机控制装置、列车运行控制装置等设备 来完成。 车辆部分： 车辆信息系统 发布旅客要求的信息 行车安全监控系统 主要监测：车辆转向架、制动系统、防滑器的信息状态； 列车电气监控系统 主要监测：供电、空调、电压、电流、漏电流、电池电流、 充放电流、室温、逆变器、充电机、轴温、塞拉门信息状 态，汇集至车厢显示器。
线连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。
具有向左和向右二条线路，是一种分散型的系 统，所以即使是2处以上的线路发生故障，环形 网络断开时，也可以继续进行其他连接着的正常 线路之间的传送。 设置有备份传送线，即使在环形网络故障时 也可以进行传送，在发生故障时使用备份传送线 路的控制指令，对各设备进行控制。
与传统的机车车辆不同，在EMU 动车
组上，充分利用列车计算机通信网络平台， 将原属于车辆上的网络和机车监控系统合
并，组成了适应高速动车运行控制、列车
运行安全监测和故障诊断、旅客信息要求
的列车信息控制系统。
一、
EMU列车信息控制系统构成和特点
１、 EMU列车信息控制系统构成
主要由两大部分组成 监控器 控制传输 硬件为一体化装置，但各自独立构成网
二、
列车信息控制装置的功能
1、列车信息控制装置的五大功能： ①旅客信息的显示 在旅客信息显示器上显示当前到站，前方到 站、正晚点情况，当前时间、运行速度等列车运 行信息。旅客信息系统包括信息显示、车内标识、 列车运行信息、列车广播电视等。
在列车长监控显示器实时显示内容（一）：
播放（按每编组） 车内引导（全车/个别） 室内灯（按每编组） 自动播放 显示编组 关门 火灾报警 紧急蜂鸣器