CR A型动车组和CR A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的技术特点

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的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，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。

2、网络控制系统的组成：

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，确保系统的冗余性。通信采用ARCNET网络标准。头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。前后中心的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、网络控制系统的功能：

1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；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）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。

4、网络控制系统的拓扑结构：

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

组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，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的通信网络，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。

列车总线的设备由中央装置、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的光纤连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。它具有向左和向右两条线路，是一种分散型的系统。如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传送，即使在2处以上的线路发生故障，环路网络断开时，也可以继续有其他连接着的正常线路进行传送，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。各车的中央/终端装置与车辆设备之间的接口以光传送、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的联系通道，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）之间的传送：

①通过点对点连接进行的光纤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—监视器部之间的传送。

①点对点连接的4线式双重传送；

②轮询方式；

侧面到达显示器-监视器之间的传送

①通过点对点连接进行的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的光纤双重环形网络及由多股绞合线组成的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的双重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的中央装置，具有全列车整体信息管理和向司机台显示器传送数据的功能，每节车厢分贝设置有一台终端装置，实现车厢车载设别的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，具有较强的传输可靠性。

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的数据，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的应答时，可从发送方的光传输节点中重获信息，用于其他方向的通道传输信息以避开故障点；

②中央装置内部的控制传输部切换，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的数据；

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的控制和监管。

2、TCMS的组成：

TCMS网络构架基于TCN标准（IEC61375-1）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连接到列车上的其他系统

3）列车网络总线，用于将不同的硬件装置连成列车控制系统

3、TCMS的网络拓扑结构：

根据对CRH1的列车基本单元的划分，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。基本的本地控制及监控在每个TBU的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区段之间的所有通信通过列车总线(WTB)进行的。网关作为两总线之间不同物理介质和不同通信协议的转换接口，还能起到WTB节点自动配置的作用。

在MVB区段内部，TC CCU是控制和监控功能的核心。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输出的模块，由于这些模块本身具有完整的控制作用，即具有智能，