列车以太网通信技术应用
网络技术在铁道通信中的应用分析
网络技术在铁道通信中的应用分析1. 引言1.1 背景介绍铁道通信是指铁路系统中用于实现列车间、列车和车站、列车和调度中心之间的通信传输和信息交换的系统。
随着铁路运输的发展和智能化水平的提高，铁道通信的技术要求也不断提高，网络技术在铁道通信中的应用也变得日益重要。
传统铁道通信系统主要采用专用通信线路或无线电等方式进行通信，但这种方式在传输效率、信息安全性等方面存在一定的不足。
而现代网络技术的发展为铁道通信带来了新的机遇，网络技术的应用为铁道通信系统带来了更高的可靠性、更快的传输速度以及更广泛的覆盖范围。
在这样的背景下，本文将对网络技术在铁道通信中的基本原理、实际应用、性能优势、存在的挑战以及发展趋势进行深入分析和探讨。
通过对网络技术在铁道通信中的应用进行全面剖析，可以更好地了解网络技术对铁道通信的重要性和未来发展方向。
1.2 研究意义铁道通信作为铁路运输中的重要组成部分，对于保障列车安全、提高运输效率和保障乘客安全具有重要意义。
随着科技的不断发展，网络技术在铁道通信中得到了广泛应用，为铁路行业带来了诸多便利和优势。
网络技术在铁道通信中的应用不仅可以提高通信效率，还可以实现列车与列车之间、列车与调度中心之间的信息交换和实时监控。
网络技术也可以实现列车智能调度、智能监控等功能，提升了铁路运输的智能化水平。
网络技术在铁道通信中的应用还可以帮助铁路管理部门更好地把握运输信息、解决突发事件、提高运输效率，从而提升了铁路的整体运行水平。
对网络技术在铁道通信中的应用进行深入研究具有重要意义。
只有深入探讨网络技术在铁道通信中的基本原理、实际应用、性能优势、存在的挑战以及发展趋势，才能更好地发挥网络技术在铁道通信中的作用，推动铁路运输行业的发展。
2. 正文2.1 网络技术在铁道通信中的基本原理网络技术在铁道通信中的基本原理包括了网络结构和通信协议的设计。
铁道通信网络通常采用分层结构，包括硬件层、传输层、网络层和应用层。
以太网在CR400AF型动车组检修方面的应用
以太网在CR400AF型动车组检修方面的应用本文针对CR400AF型动车组网络系统中的以太网进行概述，重点突出以太网在标准动车组故障时的应用及对车载设备的软件升级和维护，从而突出以太网给故障处理等检修作业带来的高效便捷。
标签：网络控制系统；以太网；拓扑；网关模块1 关于CR400AF型动车组以太网简介首先我们介绍一下CR400AF型动车组网络控制系统（以下简称TCMS），TCMS作为列车中枢神经系统，通过贯穿列车的总线进行信息传输，对车辆运行和车载设备动作的相关信息进行集中管理，实现车辆逻辑控制、状态监视、故障诊断及测试功能，从而保证列车安全可靠的运行，为司机和乘务员的操作提供有效指导，为设备的维护保养和乘客的服务提供支持。
其中网络拓扑TCMS采用TCN+以太网（环形）拓扑架构，TCN为两级总线式拓扑结构，分为列车级总线WTB总线和车辆级，同样的以太网也分为列车级和车辆级。
列车级以太网（ETB总线），采用100BASE-TX，全双工模式，ETB 总线传输速率为100Mbit/s。
以太网总线主要用于TCMS程序上载，TCMS和CI 在线监测等功能，对应每个网络单元设置一台以太网交换机（1/8车各设置两台以太网交换机，其中一台供重联用），用于以太网通信。
车辆级ETB通信在8辆动车组的情况：1号车车辆级ETB通信包括2个分支--分支1，以太网交换机1（ETBN）以太网交换机1接口设备包括：充电机控制单元1、无线传输装置WTD、网络显示器2、主门控器（2位车门）；同时以太网交换机1与以太网交换机2进行通信，并预留联挂用以太网接口；分支2，以太网交换机2（ECNN）以太网交换机2接口设备包括：充电机控制单元2、制动控制装置2、制动控制装置1、网络显示器1、空调控制器、转向架失稳检测装置、轴温检测主机、烟火报警主机、车辆控制模块1、车辆控制模块2、网关模块1、网关模块2；同时以太网交换机2与以太网交换机1进行通信，并通过车辆网络过桥连接器进行全列贯穿；所有的以太网交换机均由103A/100A 供电。
基于列车实时数据协议的以太网高速通信技术分析
基于列车实时数据协议的以太网高速通信技术分析发布时间：2021-01-12T02:20:22.964Z 来源：《河南电力》2020年8期作者：安嘉树[导读] 本文以列车实时数据协议为基础，分别从通信流程设计、过程数据通信规划两个视角，完成了数据协议的构建，继而分析了以太网高速通信技术运行形式：确定以太网测试平台中列车实时数据协议的编辑过程、开展数据传输测试、分析以太网运行存在的影响因素，以此完成高效率数据通信传输体系构建。
安嘉树（成都交大许继电气有限责任公司四川成都 611731）摘要：本文以列车实时数据协议为基础，分别从通信流程设计、过程数据通信规划两个视角，完成了数据协议的构建，继而分析了以太网高速通信技术运行形式：确定以太网测试平台中列车实时数据协议的编辑过程、开展数据传输测试、分析以太网运行存在的影响因素，以此完成高效率数据通信传输体系构建。
关键词：数据协议；以太网；网络品质引言：在列车智能化建设日益完善的背景下，列车通信网络的应用不再局限于数据传输，以期获得更多功能，具体表现为数据高效传输、自动化故障诊断、智能调度等。
现阶段，现场总线技术难以为列车通信网络提供更多功能扩展的可能性。
为此，借助以太网完成列车通信网络的构建，尝试拓展列车通信网络服务功能。
1列车实时数据协议构建1.1通信流程列车实时数据协议中完成了列车通信网络数据传输流程的规定，传输数据的类型包括过程、消息两种，如图1所示。
借助以太网标准化协议内容，完成了协议融合。
在协议体系的数据传输、数据应用两个模块之间，成功添加了列车实时数据协议，以此提升数据传输与应用两个模块之间的数据传输效率，增强了列车通信网络过程/消息两类数据传输的安全性。
与此同时，列车实时数据协议能够适用以太网的标准化协议内容。
图1 列车实时数据协议栈在图1中，TRDP表示的是列车实时数据协议。
列车实时数据协议组成元素包括：过程数据传输模块、虚拟平台、消息数据传输模块、精简化列车实时数据程序、应用程序等。
城轨列车实时以太网拓扑结构分析及应用思考
ECN 有多种拓扑结构，根据IEC 61375-3-4-2014 Electronic railway equipment - Train communication network （TCN ） - Part 3-4: Ethernet Consist Network （ECN ）标准，其典型拓扑结构有以下5种。
图1 城轨列车实时以太网拓扑分层结构车辆级网络列车级网络ETBNETBNECN ECNEDEDEDED ED ED（2）双归属线性拓扑结构，如图3所示。
该拓扑结构的优点是：交换机之间存在2条独立且互为冗余的物理通信链路，若一路发生故障，则另一路仍可传输数不会造成通信中断；缺点是：若2条独立链路同时发生故障，则将导致数据丢失。
（3）环形拓扑结构，如图4所示。
该拓扑结构的优点是：单物理链路故障时，可自动切换传输路径，从而增强数据传输的可靠性。
缺点是：若网络中存在2个（5）双归属梯形拓扑结构，如图6所示。
该拓扑结构的优点是：形成梯形网络结构，进一步增强了网络整体的连通性，任一通路的故障均不影响ED 间的通信；缺点是：若网络中出现线路虚接的情况，可能导致拓扑频繁切换，而且梯形拓扑结构的软件复杂，布线繁多。
图2 线性拓扑结构TBNECNN EDEDEDECNNECNN注：TBN 为列车骨干网节点。
图3 双归属线性拓扑结构TBNEDEDEDECNNECNNECNNECNNECNN ECNN 图5 双归属环形拓扑结构TBNEDEDEDECNNECNNECNNECNN ECNN ECNN 图6 双归属梯形拓扑结构TBNEDEDEDECNNECNNECNNECNNECNNECNN2 2 种拓扑结构分析及对比根据城轨列车的实际应用场景（既要求列车通信网络有一定冗余性，以保证通信的稳定性和可靠性，又要兼顾车辆实际布线的可行性），综合考虑上述5种拓扑结构的优缺点，目前城轨列车实时以太网普遍采用以图4 环形拓扑结构TBNECNN EDEDEDECNNECNN以太网双归属环形拓扑结构。
列车通信网络技术
沉寂的设备、总线主权转移、总线初运行等方面的数 据。某些管理数据是周期性传送的，但另一些管理数据 是按需传送的。 严格来说，过程数据也可作为偶发性数据按需 传 送， 但由 于 这 种 服务不可靠 ， TCN 标准 不支持这 种发送方式；同样消息数据也可以周期性地传送， TCN标准也不予支持。
6.2.5.2 数据传送模式
WTB 特性摘要表：
它有一个段是朝向列车中间， 另一段是朝向敞开的端部。 WTB 采用屏蔽双绞线，信号传输速度１ Mbit/s 。采 端节点电气上用与它连接的 端接器来终止两个总线节以 用规定型号的电缆，可互连最多 32 个节点，长度最长至 减少反射。
860m。WTB 介质是由不同车辆上的电缆节链接而成。 连接两个总线
列车通信网络结构示意图
•
从图6.1可见，TCN连接整个列车，每节机车 或车辆的车辆总线通过网络节点与TCN连接。机 车或车辆上的各种设备则直接挂在车辆总线上。 这样，车辆的控制、检测、故障诊断等信息的传 输，都可以方便地通过列车总线和车辆总线及其 对应的节点传输到需要这些信息的设备。 • 图6.1所示的列车通信网络结构并不是绝对的， 整个列车的组成可以灵活多样，一节车厢内可以 有一条或多条车辆总线，也可以没有;车辆总线也 可以在固定编组的情况下跨接几节车厢。如果整 列车是固定编组，则列车并不需要对节点进行连 续编号，这时车辆总线可以起到列车总线的作用。
6.2.1列车通讯网络结构
列车通信网络可分为三个层次，即列车总线、车 辆总线和设备总线。 TCN网络上层为绞线式列车总线(WTB)，下层为 多功能车辆总线(MVB)，在车辆总线下面还可设置 第三级，由安装在同一车辆上的传感器执行机构构 成，这一级不受列车控制网络的限制，可被认为是 车辆总线设备的一部分。 一列列车中只能有一条列车总线，但可以有多条 车辆总线。列车总线连接不同车辆(单元)中的网络 节点(网关);车辆总线连接同一车厢或固定车组内部 的各种可编程终端装置。
列车以太网总线及TRDP的概述
列车以太网总线及TRDP的概述列车以太网总线基于以太网技术，采用通信设备与数据总线相连的方式，实现列车各个节点之间的数据交换和通信。
它可以实现列车信号系统、列车控制系统和列车通信系统之间的高速数据传输和实时通信。
列车以太网总线支持可靠性和实时性，能够满足列车通信系统对数据传输的高要求。
它可以提供高速率的数据传输、容错机制、实时性控制和灵活拓展等特点。
同时，列车以太网总线还支持多种接口类型，包括光纤和铜缆接口等，以适应不同的列车通信需求。
与列车以太网总线相比，TRDP是一种用于实时数据传输的通信协议。
它基于IP网络和以太网技术，用于在列车各个节点之间传输实时数据。
TRDP可以实现高可靠性和实时性的数据传输，适用于列车信号系统、列车控制系统和列车通信系统中对数据实时性要求较高的场景。
TRDP可以传输不同类型的数据，包括控制命令、状态信息、传感器数据等。
它还提供了数据传输的同步机制、应答机制和重传机制，以保证数据传输的可靠性和实时性。
TRDP具有以下特点：1.实时性：TRDP可以提供毫秒级的实时数据传输，适用于列车信号和通信系统对实时性要求较高的场景。
2.可靠性：TRDP提供了数据传输的可靠性机制，包括重传机制和应答机制，以保证数据的完整性和可靠性。
3.灵活性：TRDP可以适应不同的列车通信系统需求，支持多种数据传输类型和数据格式。
4.安全性：TRDP提供了数据传输的安全保护机制，包括数据加密和身份验证等，以保护数据的安全性和机密性。
5.扩展性：TRDP支持网络拓扑的扩展，可以在不同的网络环境下进行数据传输和通信。
总体来说，列车以太网总线和TRDP是用于列车通信的重要技术。
它们基于以太网技术和TCP/IP协议栈，提供了高速数据传输和实时通信能力，可以满足列车信号和通信系统对数据传输的高要求。
通过使用列车以太网总线和TRDP，可以实现列车之间的高效数据交换和实时通信，提高列车运行的安全性和效率。
铁路通信系统中EPON技术的应用
铁路通信系统中EPON技术的应用发表时间：2016-11-17T16:47:52.253Z 来源：《基层建设》2015年12期作者：郭成[导读] 摘要：EPON技术是以太网技术与无源光网络的结合，因此该项技术同时具备了以太网以及无源光网络的优点，目前该项技术已经逐渐的成为光接入网的领域中最为热门的技术。
中铁二院通号院摘要：EPON技术是以太网技术与无源光网络的结合，因此该项技术同时具备了以太网以及无源光网络的优点，目前该项技术已经逐渐的成为光接入网的领域中最为热门的技术。
本文简单的介绍了EPON技术，并进一步的分析与研究了EPON技术在铁路通信系统中应用的技术优势以及该项技术在铁路通信系统中的应用前景。
关键词：铁路通信系统；EPON；无源光网络；以太网一、EPON技术简介（一）、EPON的组成EPON的结构组成如图一所示：图一、EPON网络的结构示意图其中OLT部分主要负责IP骨干网络数据的接入，提供较为核心的业务与系统数据，同时该部分还是电话网络以及视频的接口，因此该部分是一个多业务的提供平台。
另一方面，OLT部分还是一个统一对的网管控制中心，能够对信道进行控制和分配，同时还具备维护、管理以及实时监控等一系列的功能。
而ONU的主要作用是实现接入点的放置，例如：实现用户接入业务的覆盖，同时为用户提供多业务对的接口等等。
OLT与ONU是通过ODN进行连接，并且二者之间使用的是树形拓扑结构。
其中ODN的主要作用是进行数据的采集以及下行数据的分发，该技术具有环境适应性强、应用灵活的优点。
（二）、EPON技术的优势通过一系列的研究表明，EPON技术具有以下几点优势：1、应用成本低、可升级性良好。
由于ONU与OLT之间只包含了光分路器以及光纤等无源插件，因此便有效的减少了有源设备，从而有效的降低雷电影响与电磁干扰，从而在一定的程度上降低了外部设备、线路故障的发生，降低了运行和维护的成本。
2、高带宽，具有良好的业务透明性，因此EPON 技术能够广泛的应用与任何速率以及制式的信号，同时还能够有效的支持三重播放的业务以及广播电视业务等等。
城轨列车中以太网控制技术的应用研究
城轨列车中以太网控制技术的应用研究发布时间：2023-02-13T03:14:53.661Z 来源：《中国科技信息》2022年9月第17期作者：郑才君[导读] 本文结合实际工程，从多业务承载、可靠性、安全性三个角度，对以太网络控制城轨列车进行了定制化的设计郑才君四川长虹电源有限责任公司 510700【摘要】本文结合实际工程，从多业务承载、可靠性、安全性三个角度，对以太网络控制城轨列车进行了定制化的设计，并进行了应用示范。
列车运行情况显示，与现有城市轨道列车相比，该系统在安全性、稳定性、运行效率等方面均有明显的优越性，为今后的城市轨道交通建设打下坚实的基础。
【关键词】城轨列车；以太网；控制；技术；应用随着我国城轨列车建设的迅速发展，对城轨列车运输的智能化需求不断提高。
以太网具有开放性及高带宽等优点[1]。
采用实时以太网技术可以极大地改善网络的带宽、传输速率、增强信息的传输性能，为我国城轨列车的智能化发展提供保障，对提高我国城轨列车运维管理的信息化、智能化具有重要的意义。
国内地铁列车网络主要采用的MVB总线型架构[2]。
传统的城轨列车网络控制系统网络灵活性较低。
由于网络传输带宽承载能力有限，难以适应城轨列车运输的信息化、智能化发展；同时，由于网络的数据量不足以支持列车的运行和维修，且控制数据的实时性差，很难达到列车运行过程中的精准控制的要求。
1城轨列车中以太网技术的特征及优点分析MVB总线实时性强，确定性强，但带宽导致其数据传输能力降低。
要实现车载数据的快速上传与下载，支持列车入库和维修的自动数据传输，车载多媒体数据传输，故障诊断，列车信息化，以及未来的智能化发展，这些都需要高速列车通信网，既要保证实时性，又要保证其带宽。
在列车通讯系统中，实时以太网不仅可以实时地传递控制系统的数据，它还提供了大量的数据带宽，用于故障数据、状态数据、维护数据以及多媒体数据的传送，支持车辆实时监测、智能判断、寿命预测、故障维修等精细化智能运维服务。
动车组列车网络通信技术研究
动车组列车网络通信技术研究随着科技的发展，动车组列车在现代交通中扮演着越来越重要的角色。
网络通信技术的应用使得列车运行更加高效、安全和便利。
本文将重点研究动车组列车网络通信技术，探讨其在现代交通中的意义和应用。
首先，网络通信技术在动车组列车中的应用使得车载设备之间可以进行无线通信。
通过无线网络，列车的控制中心可以实时监控车辆状态、调整系统参数和处理紧急情况。
同时，车厢内的设备也可以通过互联网进行智能控制，如调节空调温度、控制节能照明系统和提供多媒体娱乐服务。
这种无线通信架构的应用为列车的管理和乘客的舒适度提供了巨大的提升。
其次，动车组列车网络通信技术的应用加强了列车与调度中心之间的信息交互。
通过网络通信技术，列车控制中心可以及时掌握列车的位置、速度和运行状态，从而进行更加精准的调度和计划。
同时，调度中心也可以向列车发送实时信息，如交通堵塞情况、天气变化等，以便列车做出相应的调整。
这种双向的信息交互使得列车运行更加安全高效，大大减少了事故的风险。
此外，动车组列车网络通信技术的应用也可以提供乘客更多的便利服务。
通过无线网络，乘客可以在列车上享受到高速互联网的便利，进行在线购物、工作和娱乐。
同时，列车的信息娱乐系统也可以为乘客提供实时的列车信息、旅游景点介绍和娱乐节目，提升旅途的舒适度和满意度。
这种便利服务的提供很大程度上增加了人们选择动车组列车出行的动力。
要实现动车组列车网络通信技术的高效应用，需要解决一系列的技术难题。
首先是网络覆盖的问题。
现在许多地方的无线信号覆盖还不完善，尤其是在山区和偏远地区。
因此，需要进一步完善网络建设，提高网络信号的覆盖范围和稳定性。
其次是网络安全问题。
动车组列车作为一个庞大的系统，涉及到许多敏感信息和乘客的安全问题。
因此，必须加强网络安全防护，确保列车网络的稳定和乘客的信息安全。
除了技术难题外，我们还需考虑动车组列车网络通信技术的成本问题。
虽然网络通信技术为列车的管理和乘客的服务带来了诸多优势，但其开发和维护的成本也是需要考虑的。
以太网在地铁列车上的发展与应用
2.1 中央控制单元CCU 负责对车辆进行控制、监视和故障诊断，同时具备ERM 功能。
CCU 一般分为CCU1和CCU2，分别安装在2个头车，二者互为冗余。
在已经采用以太网的地铁项目中，也有采用将CCU 、头车以太网交换机、头车I/O 单元集成在一个CCU 机箱中的方案，头车CCU 机箱配置示意图如图2所示，机箱内部的关联关系如图 3所示，该方案可采用双CPU 的冗余方式。
2.2 以太网交换机交换机作为以太网的核心设备，不论在构建的列车级以太网还是车辆级以太网中，均承载着以太网的数据交换功能。
以太网交换机不同于其他网络交换机，除具备通用三层交换机的功能外，还需具备软硬件bypass 功能（bypass 是指可以通过特定的触发状态让2个网络不通过网络安全设备而直接在物理上导通，当网络安全设备出现故障后、可以让连接在这台设备上的网络相互导通）、简易便捷的 WEB 配置管理功能。
目前产品体系有以太网编组网（ECN ）、以太网列车骨干网（ETB ）等多个系列，支持百兆、千兆速率，端口数量可配置。
以太网交换机可支持IEC 61375-2-5-2014IEC 61375-3-4-2014 等多项国际标准协议。
图1 典型的基于以太网的TCMS 网络拓扑图2 CCU 机箱配置示意图槽位123456789101112131415161718192021存储板CPU板预留预留适配板ECN板预留适配板ECN板预留I/O控制板安全 DI 板安全继电器输出板普通 DI 输入普通 DI 输入普通 DI 输入MOSFET输出板混合输出板CPU 板电源板头车 CCU以太网终端设备以太网终端设备包括牵引控制单元、制动控制单元等具备以太网接口的车辆以及各子系统连接至以太网交换机上的设备。
以太网连接器以太网连接器可采用符合DIN EN 61076-2-101-2013电子设备连接器.产品要求.第2-101部分：带螺钉锁M12连接器的详细规范》的M12 D型连接器侧采用插孔，电缆侧采用插针，连接器如图5所示以太网网关模块、数据记录仪、显示器以太网网关模块主要实现以太网数据协议转换功用于将车辆状态数据通过车载无线设备发送至地网关作为列车网络与地面网络的安全防火墙设备、状态检测、攻击防御、报文加解密等安用于保护列车TCMS网络免受外部网络非法访主要功能是通过以太网接口与列车网络相连接口与列车硬线相连，对列车数据重新整理实现地铁工作人员对列车进行实时监视采用CCU、头车以太网交换机CCU机箱的项目，也可将ERM显示器作为TCMS的显示终端，是司机及维护人员图4 某地铁项目VCU实物图图5 以太网连接器实物示意列车上，采用了以太网为主的以太网和MVB双冗余网络架构。
网络技术在铁道通信中的应用分析
网络技术在铁道通信中的应用分析铁道通信是指铁路系统内部和与外界（列车、遗珠管理中心、车站等）进行通信的一种通信方式，是铁路运输系统正常工作的重要保障之一。
随着互联网技术的发展和应用，网络技术在铁道通信中的应用也越来越广泛。
本文将分析网络技术在铁道通信中的应用。
铁道通信中的网络技术主要包括计算机和网络通信技术。
计算机技术是铁道通信系统的基础，可以实现数据存储、处理、传输等功能。
网络通信技术则是铁道通信中信号传输的基础，可以实现数据的远程传输以及多个系统之间的互联互通。
1、数据通信数据通信是铁道通信的基础，网络技术可以通过有线或者无线的方式实现不同部门之间的数据交换。
比如列车管理部门可以通过网络技术获取列车的位置信息、速度、乘客人数等数据，以保证列车的运行安全。
2、远程故障诊断和监控铁路系统由于设备的分布范围大，很难对所有设备进行实时监控。
但是，网络技术可以实现远程故障诊断和监控，随时掌握设备的工作状态和性能。
例如，铁路监控中心可以通过网络对设备进行远程诊断，发现问题后及时采取措施，避免设备因故障造成重大事故。
3、语音通信语音通信是铁道通信的重要组成部分，像列车司机、列车调度员、信号员等工作人员都需要进行语音通信。
网络技术可以实现列车和信号中心之间的语音通信，提高通信质量和效率。
例如，列车调度员可以通过网络对列车进行调度，而列车司机也可以通过网络反馈相关信息。
4、安全监控安全监控是铁道交通系统中最重要的部分之一，网络技术可以实现全面安全监控，确保铁路交通的安全性。
例如，列车可以通过网络接入视频监控系统，对整个运行过程进行监控，以警惕任何可能出现的安全问题。
5、无人列车技术无人列车技术是当前铁道交通亟待解决的难题之一，也是网络技术在铁道交通中应用的前沿领域。
目前，各国科技企业已经开始研发无人列车技术，并正在进行试运行。
例如，中国自主研发的“智能动车组”就采用了无人列车技术，通过网络技术实现了列车的自动驾驶和运行。
以太网技术在列车通信网络中的应用探究
以太网技术在列车通信网络中的应用探究作者：王中尧来源：《中国管理信息化》2018年第16期[摘要]目前，已有列车通信网络无法满足传输信息的需求，在这样的情况下，将同时共存工业以太网和CAN总线的方案提出来具有非常重要的作用。
基于此，本文对这种方案和列车通信网络的组成进行了具体的研究与分析。
[关键词]以太网技术；列车通信网络；CAN总线doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.16.066[中图分类号]TP 393；U285.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2018）16-0-02传统的现场总线已经无法满足当前列车传输信息的要求，所以逐渐将工业现场总线应用在列车系统中，部分国内列车将CAN和RS485等现场总线在已有列车通信网络的基础上引入，但是由于以太网具有特殊的通信机制和复杂的列车环境，导致其应用并不广泛。
另外，传统工业现场总线具有较高的实时性和抗干扰性，但依然存在许多问题，如较低的通信速率和较少的传输数据量、只支持单一的网络拓扑，这会在很大程度上影响组网的灵活性，在数据交换中需要专门的网关设备等，这些问题都导致列车信息传输的需求无法得到满足。
所以具体研究以太网技术在列车通信网络中的应用具有非常重要的现实意义。
1 共存工业以太网与CAN现场总线的方案1.1 比较工业以太网总线和CAN总线应用在不同的工业信息化网络领域，是工业以太网和CAN总线最明显的差别。
目前，主要在最上层的企业信息管理网络和中间过程的监控网络中应用工业以太网，这些网络终端设备之间具有相对较长的交换信息的报文和较大的数据吞吐量，所以这就需要很大的网络宽带，但是在实时性方面并没有严格的要求，所以主要由工业以太网组成该部分。
一般在底层现场设备层网络应用CAN现场总线，其与工业以太网的要求正好相反，即严格要求通信具有实时性，但是并没有严格的网络传输的吞吐量要求，而且其具有较小的开发难度。
网络通讯技术在CRH3型动车组应用
网络通讯技术在 CRH3 型动车组应用摘要：随着我国的科技的发展，在此背景下各种效率高的运输方式也日益得到发展，国家交通运输业也在时时刻刻推动着经济发展。
其中，在我国众多运输方式中，发展最快的还要数高铁动车组。
当中CRH3动车组是较为常见的动车组类型。
就目前而言CHR3动车组的技术设备技术还是相对比较完善的，可以确保动车在绝对安全的运行条件下工作，同时也可以保证给乘客带来更加优质的服务。
当中网络通讯技术作为动车的核心部分，动车的安全稳定运行主要受动车网络通讯系统的直接影响。
就此，本你问将对网络通讯技术在CHR3型动车组中的应用展开简要讨论。
关键词：网络通讯技术；CHR3型动车；应用引文：在CHR3型动车运行的过程中，网络通讯功能发挥着极其大的作用。
通过动车组网络通讯技术可以实时的监测到动车组每个车厢的设备运行信息、传感器工作信息、还包括每个车厢之间的连接可靠程度以及执勤情况。
可以通过动车的中心网络控制单元来控制每个车厢的运行、速度可变控制、制动控制等重要控制操作。
通过对动车运行情况的实时监测控制，来保证准时了解动车运行情况，确保动车能安全的行驶工作。
1.网络通讯技术在CHR3动车组中所具有的主要特点1.网络通讯技术作为动车组中最为关键的组成部分，它是一种可以接受可变性控制，通过网络连接车载的集成型数据通讯系统。
在一定的层面来说它是立车之核心。
以动车组为载体将各个网络通讯系统的功能联合在一起，其中包括对动车运行控制、故障报修诊断和对动车的实时动态检测，也可以解决乘客服务系统不完善的问题。
通过动车车载微型计算机技术的帮助，以网络线路作为载体，从而实现动车组之间功能的信息交叉。
保证乘务人员能够第一时间的了解车厢的实时情况，网络通讯技术让动车组变得更加信息化、智能化，让整个动车组达到网络集成化水平。
让网络通讯技术成为整个动车组安全稳定运行强有力的支撑。
2.不同的动车组一般配备不同的网络通讯系统，在CHR3动车组中则应用的是SIBAS32型动车控制系统，SIBAS32型动车控制系统主要是按照国际标准的ICE61375的控制系统为直接依据进行使用。
网络技术在铁道通信中的应用分析
网络技术在铁道通信中的应用分析
随着信息技术的快速发展，网络技术在铁道通信中的应用也越来越广泛。
本文将对网
络技术在铁道通信中的应用进行分析。
网络技术在铁道通信中的应用方面主要体现在信息传输和数据管理两个方面。
传统的
铁道通信主要通过电话、传真等手段进行信息传输，但是这些传统手段有着传输速度慢、
信息容量小等缺点。
而网络技术的应用可以实现更快速的信息传输和更大容量的信息传输。
通过网络技术，铁路部门可以实现与各个铁路站点和车辆之间的及时通信，可以实时地将
信息传达给相关人员，提高信息传输的准确性和及时性。
网络技术能够提供更好的数据管
理功能，可以实时监测铁路设备的状态，以便及时进行维护和修理。
通过将各个站点和车
辆连接到一个统一的网络中，铁路管理部门可以更加有效地管理车辆和人员，提高工作效率。
网络技术在铁道通信中的应用还可以提供更安全可靠的通信环境。
传统的通信方式存
在着信息泄露和被篡改的风险，而网络技术的应用可以采用加密和防火墙等安全保护措施，提供更安全可靠的通信环境。
通过网络技术，铁道管理部门可以对信息进行加密传输，防
止信息在传输过程中被窃取或篡改。
网络技术还可以提供对通信网络的监控和防御机制，
及时发现并阻止网络攻击，保障通信的安全和可靠性。
网络技术在铁道通信中的应用可以提高信息传输和数据管理的效率，提供更安全可靠
的通信环境，促进信息共享和协同工作。
随着网络技术的不断发展，相信网络技术在铁道
通信中的应用会越来越广泛，为铁路管理和运营提供更多的便利和支持。
以太网功能在城市轨道交通车辆维保中的应用
以太网功能在城市轨道交通车辆维保中的应用目前地铁车辆控制及监控系统一般按照IEC61375标准规定的列车通信网络组建，列车级网络采用双网双线冗余结构。
每列车包含两套对称冗余的列车总线控制系统，保证数据传输的可靠性。
MVB总线的传输速率为1.5Mbit/s。
MVB总线可以传输过程数据、消息数据和监视数据。
多功能车辆总线(MVB)的电气接口为EMD介质。
连接到车辆总线(MVB)上各个子系统的控制单元主要包括：车载ATC装置、牵引控制单元、制动控制单元、辅助电源控制单元、空调控制单元、车门主控制单元、列车乘客信息系统控制单元等。
其它没有MVB接口的子系统可通过MVB总线协议转换模块连接到MVB网络中。
整个列车控制及监控系统包括车载硬件、操作系统、控制软件、诊断软件、监视软件和维护工具等。
列车总线及车辆总线系统符合有关列车通信网络IEC61375标准及TB/T3035-2002标准，列车网络控制系统硬件满足EN50155标准。
以6辆编组的城市轨道地铁车辆为例，其控制及监控系统网络拓扑结构如图1所示。
该网络拓扑除具有大部分地铁车辆所能实现的常规网络控制功能外，提供以太网维护网，将网络、牵引、辅助、制动、PIS等系统控制器接入该网络用以程序下载，数据下载等。
制动系统作为保障列车运行安全的最为关键的系统，由于其安全性要求非常高，不能通过以太网更新数据，但可下载全列车的故障数据。
2各系统以太网方案及功能2.1 牵引系统牵引控制单元设置以太网接口，通过该以太网接口用PTU可以访问牵引控制单元DCU，读取故障数据，也可读取DCU内部数据，调整相关数值。
列车TCMS配置以太网络，可通过IP交换机访问DCU。
DCU中设置一个快速以太网接口，将重要的信号连到该接口上，该接口是标准的接口。
通过PTU连接到牵引控制单元DCU以太网接口还可以下载应用程序。
牵引辅助故障诊断单元CCU-D提供快速以太网接口，可以实现故障数据的快速下载。
以太网业务在地铁通信传输中的应用及维护
84 国
�!:信工程
． ' '
Attributes !Segaent Allomionl VLAII Setti叩, Addition,l Card Info <vents Services Ports
Configuration
SI 52S3 5455S657 58 59510511512 Pl 回口口口口口口口口口口口芦
表1 南京4号线传输网络带宽分配
接口类型（带宽）
数最
单位带宽(M) 总占带宽(Mbps)
El(点对点）
61
2.048
124.928
Ethernet(10 M)
12
பைடு நூலகம்
lOM
120
Ethemet(50 M)
4
50 M
200
Ethernet(100 M)
3
100 M
300
Ethernet(200 M)
2
200 M
务后，或重启 瞬间数据超出
该以 太 网 板 带宽。
卡，故障恢复
Load以太网业 务或 重 启该 板卡。
OMS出现太网 板卡告警
网管显示无法 检测到板卡数 据，现场指示 灯异常
重新更换以太 网板卡后恢复
现场检查板卡 指示 灯 异 常， 重 新更换 ElT OODAE板 卡后恢复
4结语
传输系统作为地铁重要 的通信子系统，而以太 网板卡是目前新建设线路中传输OTN节点箱上使用 最多的 板卡，我们需要更好地对以太网板卡自身的 性能进行深入的了解，才可以更好地对现有以太网 业务进行维护。 在维护过程中 ，尽量多去思考，对现 有的故障情形进行统计对比，更好地积累维护以太 网业务的能力，从而给整个通信系统提供更稳定、更 可靠的网络。
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２ ０ Ｉ ７年 ６月
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡＩ Ｉ Ｗ ＡＹ Ｉ （ ） Ｃ （ ） Ｍ（ ） ＴＩ ＶＥ ＆ ＣＡＲ
Ｖｏ ｌ Ｉ ３７ ＮＯ ．３
Ｊ ｕ ｎ ．
２ ０ １ ７
文章 编号 ： １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２（ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ —０ ０ ６ １ —０ ３
１ 列 车 以 太 网 拓 扑
ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ
Ｅ ＴＢＮ
Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ
Ｖｅ ｈ ｉ ｃ １ ｅ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ
列 车 以太 网骨 干 网（ Ｅ Ｔ Ｂ ） 为 总线 型 拓扑 结 构 ， 列车
固定 网络 （ Ｅ Ｃ Ｎ） 拓 扑形式 多样 ， 为 了保证 通信 质 量 和稳
１ ｂ ｂ ｘ ｓ ｓ ｓ ｓ ． ｓ ｓ ｈ ｈ ｈ ｈ ｈ ｈ ． ｈ ｈ ｈ ｈ ｈ ｈ ｈ ｈ ／ １ ８
Ｅ ｈ ３
主机 ｌ ｄ ， 标 识 固定 子 网 中 的 主机 地 址
２ ． ３ 获取 车 辆编 组信 息
车辆控 制 单 元 （ ＶＣ Ｕ） 控制整车功 能， 需要从 Ｅ Ｔ—
１ ．物 理 拓 扑 ： 定义 Ｅ Ｔ Ｂ Ｎ 的顺序 和方 向 ， 即 Ｅ Ｔ Ｂ Ｎ
Ｅ Ｔ Ｂ一以 太 网列 车 骨 干 网 ； Ｅ Ｃ Ｎ一 以太 网 固定 网 络 ；
Ｅ ＴＢ Ｎ一 以 太 网 列 车 骨 干 节 点 ； Ｖ Ｃ Ｕ一 车 辆控 制 单 元 ；
Ｅ Ｄ一终 端 设 备 。 图 １ 网络 拓 扑 图 表 １ 列车 子 网分 解 表
摘 要 随 着 通 信 技 术 的 迅 速 发 展 ， 以太网通信技术 已经成熟 ， 但 列 车 以 太 网通 信 技 术 却 刚 刚 兴 起 。介 绍 的 ６辆
编 组 列 车 为 ２动 ４ 拖， 拖 车可 以 自 由摘 挂 运 行 ， 此 列车 以太 网通信 技术 采用 拓扑 发现 协议 和实 时数据 协议 ， 遵 循 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ ７ ５ — ２ — ３ ２ Ｏ １ ５和 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ ７ ５ — ２ — ５ —２ Ｏ ｌ ４标 准 ， 介绍 了列车网络拓扑 ， 终端设 备与 Ｅ ＴＢ Ｎ数据 的交互 ， 以 太 网
Ｅｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｌ ｒ ａ ｉ ｎ Ｂ ａ ｃ ｋ ｂ ｏ ｎ ｅ： Ｅ Ｔ ’ Ｂ
Ｅｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ Ｃｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ： ＥＣＮ
拓扑结 构 基本 相 同 ， 以太 网拓 扑结构 如 图 １ 所示。
２ 车辆 编 组信 息 ２ ． １ 拓 扑发现 协议 拓 扑发 现协 议 （ ＴＴ ＤＰ ） ， 定义 了两 个拓 扑结构 ：
目前 较 为 成 熟 的 列 车 总 线 有 ｗ Ｔ Ｂ、 ＭＶＢ、 Ｉ ． ｏ ｎ —
Ｃａ ｒ
Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 、 Ｃ ＡＮ 等 ， 但这些 总线传输速率有 限， 无 法 满 足 大数 据量 的通 信 。相对 而言 ， 以太 网总线 具 有数 据 传输
速率 高 、 应用 广泛 、 组 网灵活 、 集成 度 高 、 价格 低 廉 、 容 易 与 信息 系 统 集 成 等 优 点 ， 】 最新 发布 的 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ ７ ５ — ２ — ３ 和 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ ７ ５ — ２ — ５标准 也推 动着 列车 以太 网 的发展 。
列车 以太 网通信 技术 应 用
石 华 ， 毕 越宽 ， 邢 月 华 ， 张 闯 （ １ 中车唐 山机 车车辆 有 限公 司 产 品研 发 中心 ，河 北唐 山 ０ ６ ３ ０ ３ ５ ； ２ 中车唐 山机 车车辆 有 限公 司 转 向架技 术 中心 ，河北唐 山 ０ ６ ３ ０ ３ ５ ）
定性 可 以采用 环形 拓扑结 构 。
［ 匣 ［ ： 回
Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ
回 回 回 回
６辆编组 的列 车组 成 为 ２动 ４拖 ， 其 中 中间拖 车可 以 自由摘 挂 ， 所 以每 车 １ 个 Ｅ ＴＢ Ｎ 网关 。每 车 以太 网
服 务质 量 的 保证 ． 列 车 固定 网络 的 Ｉ Ｐ地 址 和 Ｃ ｏ ｍｌ ｄ ， 并 对 采 集 的数 据 进 行 统 计 分 析 。 关 键 词 列 车 以 太 网 ； Ｔ ＲＤ Ｐ ； ＴＴ Ｄ Ｐ； Ｃ ｏ ｍｌ ｄ ；Ｉ Ｐ地 址 ；Ｅ Ｔ Ｂ Ｎ
中 图分 类 号 ：Ｕ２ ８ ５ ． ２ ｌ １ 文 献标 志码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２ ． ２ ０ ｌ ７ ． Ｏ ３ ． １ ４
列 车子 网分 解见 表 １所示数据 信息 ， 如图 ２所 示 。
石华 （ １ ９ ８ ３ 一） 女， 工程师 （ 收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ —１ ２ —１ １ ）
子 网部 分 ］ 骨干网的 Ｉ ｄ ， 取 值 范 围 ０到 ３ ，
０： ＴＣ Ｍ Ｓ
根据端 节点 Ｃ ｓ ｔ ＵＵＩ Ｄ（ 固定组 网唯一 标 识 号 ） 的大 小识 别 Ｅ ＴＢ Ｎ 的方 向和顺 序 ｌ ２ ．逻辑 拓 扑 ： 定 义列 车子 网的顺 序 和方 向 ， 即根据 Ｉ Ｐ地址 定义 规 则 ， 识 别 固 定 子 网在 列 车 级 骨 干 网上 的 序 号和 方 向＿ ２ 】 。
２ ． ２ 列 车 子 网地 址 的 定 义
１ ： 多 媒体 ２ —３ ： 没 定 义
Ｅ ｘ ３
［ ｓ ］
保 留 的 数 据
子网 Ｉ ｄ ， 标 识 列 车 中 每一 个 固定 子 网 主 机 部 分
列车 子 网 Ｉ Ｐ地 址 拆 分 规 则 如 下： ０ ０ ０ ０ １ ０ １ ０ ．