城市轨道交通车辆列车通信控制系统

1 列车通信控制系统的组成
3. REP REP采用电气隔离方式实现数据信号的放大、重新 发送或转发，以扩大网络传输的距离。每列车装有8 个A通道中继器REPA（ MVB总线A路中继器）和8 个B通道中继器REPB（ MVB总线B路中继器）。 REP的安装情况为：1、8车无REP，2、7车每车4个 REP，3、4、5、6车每车2个REP。 4. I/ O模块 I/O模块用于监控和采集车辆硬线线路的电平信号， 将其转化为可网络传输的数字量信号，并进行诊断 和处理。I/O模块还可以通过输出电平信号实现导通 回路或吸合继电器等功能。I/O模块用于将控制系统 分散，并收集以下信号：数字输入信号（DC 110 V），如控制指令或状态信号；数字输出信号（DC 110 V），如接触器控制信号；模拟输入和输出信 号（电流信号），如速度信号、网压信号。
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1 列车通信控制系统的组成
6. 无线以太网 无线以太网使得维护、调试人员可以通过无线 连接的方式访问车辆上的以太网挂网设备，并 可进行设备状态监控和故障数据下载。此外， 烟温探测系统、安防系统和走行部检测系统均 需通过以太网和VCM实现数据交互功能。同 时，车辆配置一台车载4G设备，当车辆发生 严重故障时，车载设备能将车辆状态及时传送 给地面服务器。无线以太网的主要设备是以太 网交换机。以太网交换机具有以下功能：
1 列车通信控制系统的组成
AXMe为模拟量输入/输出模块（见图5-3），用于采集电压、电流值， 驱动速度表、电压表等。 DIMe为数字量输入模块（见图5-4），用于采集硬线线路的电平信号。
1 列车通信控制系统的组成
DXMe为数字量输入/输出模块 （见图5-5），用于采集硬线线 路的电平信号和输出电平信号。 DXMe可以实现数字量信号的采 集输入和控制输出。
城市轨道交通车辆列 车通信控制系统
列车通信控制系统
列车通信控制系统是对列车的各个子系统及相关外部 控制电路的信息进行读取、编码、通信传递、数据逻 辑运算及输出控制的一个计算机网络系统。该系统对 列车的供电状况、速度、列车运行模式等状态信息进 行实时的监控和识别，并根据读取到的列车司机发出 的指令信息，对列车上的各个子系统发出相关控制指 令，进而使各子系统产生相应的调整，以符合设定的 功能要求，从而实现对列车的有效控制。
2 列车通信控制系统的配置
列车通信控制系统的配置原则如下： （1） 对于由微机控制的子系统，应尽量通过 MVB接口与车辆级MVB网直接连接，以实现控 制、诊断及辅助信息的传递。 （2） 对于不由微机控制的子系统，可以通过 I/O模块与车辆级MVB网相连接，以实现I/O控 制和状态信号的传递。 列车控制网络的网络架构按其层次结构可分为列 车级和车辆级两级网络，两级网络均由冗余的 MVB构成。为保证列车网络控制系统的高安全 性和高可靠性，MVB冗余的两路通道分别通过 两个总线连接器连接到设备的两个连接器插座上， 以防止MVB连接器松脱所导致的网络通信中断。
1 列车通信控制系统的组成
HMI通过MVB与其他设备通信。司机可以通过显示屏掌握列车运行状态（如列车速度、 故障状态等），维修人员可以通过维修界面对列车运行数据进行检查和分析。 HMI是TCMS的显示终端设备，是司机和维护人员操作机车的窗口，其具备如下功能：
01
信息显示。
02
参数设定。
03
功能测试。
2 列车通信控制系统的配置
如图5-7所示，每个Tc车各设一个VCMe，其中 一个为主设备，另一个为从设备，主设备负责管 理整个网络，并与各子系统通过MVB接口实现 总线通信。当主设备发生故障时，从设备自动接 替主设备工作，成为新的主设备，对网络进行管 理。两个REP互为冗余，其中一个工作，另一个 作为热备。工作的REP可对信号进行中继传输， 并电气隔离两级网络。 EDRM通过MVB接口与各子系统通信，实现各 子系统相关数据记录和故障诊断功能；通过以太 网接口与信号系统通信，将车载数据发送给信号 系统，以实现车载数据无线上传功能。HMI通 过MVB接口与各子系统通信，实现各子系统的 相关显示功能。
1 列车通信控制系统的组成
列车通信控制系统主要组成。
列车控制模块 （VCMe）
事件记录仪 （ethernet data record module， EDRM）
中继器 （repeater， REP）
输入输出 （I/O）模块
HMI
1 列车通信控制系统的组成
1. VCMe VCMe（见图5-1）是列车通信控制系 统的核心，通过MVB与其他设备通信， 主要完成网络的逻辑控制和网络协议的 转换功能。
1 列车通信控制系统的组成
DXMe的具体功能如下： （1） 输入信号采集。
（2） 控制信号输出。
（3） 设备地址输入。
DXMe
1 列车通信控制系统的组成
5. HMI HMI安装在列车司机室内，由控制单元和显 示单元（见图5-6）组成。HMI的组成方式 有整体式和分布式两种。整体式HMI，即控 制单元和显示单元集成一体，安装在司机操 纵台上。分布式HMI，即控制单元和显示单 元分散安装，控制单元一般安装在司机室的 设备柜内，显示单元安装在司机操纵台上。
1 列车通信控制系统的组成
（1） 车辆级过程控制。 （2） 通信管理。 （3） 显示控制。 （4） 故障诊断。
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2. EDRM EDRM（见图5-2）通过MVB与其他设备通 信。EDRM的主要功能是数据的记录与存储。 EDRM正常工作时，被记录的数据暂存在 EDRM的系统缓存中；当EDRM断电或者系 统缓存写满时，被记录的数据以二进制文本 文件的格式存储到EDRM的Flash中。
程序更新
01
数据监控
02
设备维护
03
2 列车通信控制系统的配置
以深圳城市轨道交通11号线为例，对列车通 信控制系统的配置进行简要说明。其车辆配置 为-A1*B1*C1=D1*D2=C2*B2*A2-，由3个 单元8节车辆编组而成。列车控制网络采用列 车级MVB网与车辆级MVB网相结合的双层 MVB主干网络，且两级MVB网均为双通道冗 余网。MVB网是为轨道车辆专门开发的专用 网络，是快速的过程控制总线，具有通信速率 高、实时性好等特点，在国内外轨道交通车辆 上应用广泛。主要微机控制系统均接入车辆级 MVB网中，VCMe作为网络的总线管理者和 控制核心，负责整车网络的协议管理、端口分 配和功能实现。