高铁网络控制

南京理工大学

控制系统案例分析

（二）

姓名: 杨荣宗学号：913110200228 学院(系):自动化院

专业:自动化专业

任课教师:张益军

综合评定成绩：

《高速动力组列车网络控制若干问题研究》读后感

我国的高速铁路网经过近几年来的发展，已经初具规模。2015年是铁路“十二五”规划的收官之年，以高速铁路为主骨架的快速铁路网将基本建成，总规模达4万公里以上，其中高速铁路通车里程达到1.9万公里，较2012年翻了一番，与其他铁路共同构成的快速客运网可基本覆盖50万以上人口城市。2012年底，我国的高铁路运营里程达9356公里，居世界第一位，在建里程超过一万公里。自2007年4月18日零时起，我国铁路正式实施第六次大面积提速和新的列车运行图。列车在京哈、京沪、京广、陇海、胶济等既有铁路干线上实施时速200公里的提速，部分区段列车运行时速达到250公里。提速后，全国铁路客运能力增长18%以上，货运能力增长12%以上。我国高速铁路正处在高速发展阶段。

我国的高速铁路从一开始就瞄准世界一流的水平，从铁路道岔到机车再到信号设备，都是采取引进加学习的方法，即首先引进国外的技术，在消化这些先进技术的基础上不断创新，研制出适合我国情况的设备，短短几年的时间，我国便掌握了高铁这个庞大的系统各个组成部分的先进技术，特别是机车车辆方而，我国的“和谐号”动车组采纳了加拿大、德国、法国、日木等国的先进技术，在此基础上创新研发，现己形成一个比较完善的车型系列。

随着中国高速铁路建设速度的加快，高速动车组列车控制技术成为高速铁路发展的难点。与传统的工业控制系统相比，高速动车组列车控制具有新的特点，同时面临着一些新的问题：

①由于国内高速动车组的整体设计技术落后国外将近十年，这就使得我国在设计能力、设计经验上存在不足，尤其是最为核心的网络控制的设计上存在显著的差距；

②高速动车组的干扰状况和运行环境的恶劣程度是其他工业场合不可比拟的，其网络控制要求更高的实时性和可靠性，因此对总线网络性能的分析和预测至关重要；

③高速动车组集控制、监控、诊断、管理于一体，同时网络控制节点数比较多，为了完成如此复杂的过程，要求动车组网络管理机制健全，网络协议在实现功能的同时，尽可能简洁；

④高速动车组一般都存在解编和联挂的要求，为了满足这一点，网络协议必须具有自组态的能力；

基于上述因素，列车网络控制系统走上了历史舞台，相关部门制定了相关的列车通信网络协议标准。针对列车网络控制系统的研究主要包括两大方面：一是列车通信网络方面的研究，这方面的研究主要源于网络技术以保证通信质量(quality ofservice，QOS)为目标；二是基于网络的控制系统方面的研究，这方面的研究源于自动控制技术以满足系统的稳定性和动态性能(quality of performance，QOP)。

但目前国内还没有形成成熟的高速列车网络控制系统，采用的控制网络也没有一致性，一般都采用485总线、CAN总线、以及MVB作为车辆总线等，列车总线采用WTB总线、FSK协议。国内动车组的发展现在进入“引进先进技术，联合设计生产、打造中国名牌”的阶段。引进的高速动车组CRHl、CRH3、CRH5采用的核心网络都是TCN网络，CRH2采用是ARCNET网络。国内各大科研院所、主机厂也都在致力于列车网络控制系统的开发，并使之尽可能的使用在动车组以及城轨车辆中。

网络控制在如今的工业生产与实际生活中已无处不在。列车通信网络控制系统是集网络技术、计算机技术和现代控制理论于一体的综合系统。将通信网络引入到列车控制系统，实现了车辆设备的分布化和网络化，同时也带来了网络诱导延时产生的稳定性、网络带宽占用等问题。很多网络控制系统的研究工作普遍采用理想假设前提条件，与工业实际应用需求还有较大差距，特别是在网络控制系统的分析和综合中网络基本参量还没有得到充分的考虑，为了保证列车网络控制系统的性能，解决由此带来的若干问题，必须在设计、制造过程中尽量考虑性能恶化带来的影响及其相应的解决措施。列车通信网络控制系统是推动我国高铁技术发展的重中之重，网络控制的优点必将推动我国高铁事业的进步。