高速动车组列车通信网络

浅谈高速动车组列车通信网络

[摘要]掌握高速动车组列车的通信网络对于从事动车组网络技术的专职人员有着重要的意义。本文主要介绍了高速动车组列车通信网络的拓扑结构和硬件设备，并分析了高速动车组列车通信网络的主要控制功能与数据传输性能。

[关键词]高速动车组通信网络

中图分类号：tv541.8 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）17-561-01

高速动车组的列车通信网络系统采用列车级和车厢级两级网络结构。列车级网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制计算机为核心，连接各中央装置和终端装置，采用双重环网结构。车厢级网络为连接车厢内设备的通信网络。高速动车组的列车信息传输系统为双重系统，以确保系统的冗余性。

1网络结构

1.1列车级网络结构

高速动车组列车级网络由列车信息中央装置、列车信息终端装置、列车监控显示器、显示控制装置、ic卡读写装置及列车信息显示器等组成。在网络构成上，中央装置和终端装置通过光纤双重环路和自诊断传输线连接。具体网络结构如图1所示：

1.2 车厢级网络结构

车厢级网络指中央装置/终端装置与车厢内设备直接信息交换的通道。中央装置/终端装置与设备直接采用点对点通信方式，牵引

变流器、制动控制单元与终端装置采用光纤连接，其他设备与中央装置、终端装置采用电流环方式连接。车厢内部设备与列车网络节点之间采用点对点方式通信。见图2车厢级网络结构。

2 信息传输

传输线有列车信息传输线（光纤）及自我诊断信息传输线（双绞线）2种。光节点之间通过光纤双重环路结构传输，双向，主要实现控制指令传输。传输采用应答方式，其中中央装置可以同时向2个方向发送信息。传输控制采用令牌传递方式，传输周期10 ms，传输速度2.5 mbps。光节点与设备之间采用点对点通信，控制方式为轮询方式，传输周期10 ms，传输速度192 kbps。列车信息传输线为环形结构环路，如果在环路的一个方向没有检测到应答时，就向环路的另一个方向发送信息，因此能够避开故障部位。中央装置和终端装置由光纤连接，采用不易发生故障的双向环形环路传输信息。当发生2处以上的线路故障时，可以继续由其他连接线路进行传输。另外，还设有备份传输线（自我诊断传输线），当环形网络发生故障时可以传输控制指令，对各设备进行控制。

3 通信协议

高速型动车组采用arcnet 网络标准。arcnet网络访问规程，由datapoint公司制定，是一种应用广泛的嵌入式网络技术。arc □net是一种面向数据链路层的协议，且是一个真正开放的协议。设计者可以针对具体应用自行设计应用层。arcnet采用令牌传递实现介质访问，令牌从低位地址节点向高位地址节点传递，当一个节

点获得令牌则有权发送信息，而网络上每个节点的mac地址由管理员制定。在arcnet中，所有总线上的站是平等的，共享总线带宽。每个站得到令牌后只能发送1包信息，设计者可以方便地预测每个站发送消息的时间。因此，arcnet很适合实时、小批量数据传输的场合。

4 结束语

随着微电子技术和分布式现场总线技术的发展，越来越多的列车采用了列车通信网络，利用网络实现了对车载设备的集散式监视、控制和管理，逐步实现了列车控制系统的智能化、网络化与信息化。高速动车组信息传输系统通过贯穿列车的总线传输信息，并且对列车运行状况及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务的服务质量。传输的信息主要包括控制指令、设备状态数据和故障诊断数据三大信息。对控制指令等要求有应答的重要数据，中央装置光节点同时向环路的两个方向发送信息，以便即时避开故障点。对于监控信息等其他的数据，采用单方向传输，如果发信源的光传输节点没有检测到应答，则向另一方向的传输回路发送信息。参考文献：

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