第二講列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)TCN標(biāo)準(zhǔn)課件

第二講列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）一、列車通信網(wǎng)絡(luò)概述TCN（TrainCommunicationNetwork列車通信網(wǎng)絡(luò)）于1999年6月正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)，即IEC61735。該標(biāo)準(zhǔn)對列車通信網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、連接各車輛的列車總線、連接車輛內(nèi)部各智能設(shè)備的車輛總線及過程數(shù)據(jù)等內(nèi)容進行了詳細的規(guī)定。我國在2002年將其確定為列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。TCN的作用

是一種基于網(wǎng)絡(luò)分布的控制系統(tǒng)。實現(xiàn)各車廂內(nèi)大量可編程設(shè)備的有效連接，并將設(shè)備產(chǎn)生的信息轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的數(shù)字信息，實現(xiàn)這些信息安全、快速、準(zhǔn)確的網(wǎng)上交換。（1）機車、車輛和列車控制（2）遠程故障診斷和維護（3）旅客信息服務(wù)TCN的層次結(jié)構(gòu)

可分為兩級總線的結(jié)構(gòu)層次，既用于連接各節(jié)可動態(tài)編組的車輛的列車級通信網(wǎng)絡(luò)WTB（絞線式列車總線）和用于連接車輛內(nèi)固定設(shè)備的車輛通信網(wǎng)絡(luò)MVB（多功能車輛總線），它們之間的列車總線節(jié)點起著網(wǎng)關(guān)作用。列車通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)是兩條總線三層結(jié)構(gòu)。

兩條總線：列車總線和車輛總線三層：列車級控制、車輛級控制、設(shè)備級控制（1）連接各車輛的絞線式列車總線（WireTrainBus,WTB）,列車新編組時可自動配置，通信介質(zhì)為雙絞線，通信速率為1Mbit/s。

（2）連接一節(jié)車輛內(nèi)或車輛組各設(shè)備的多功能車輛總線（MultifunctionVehicleBus,MVB)，經(jīng)優(yōu)化具有快響應(yīng)性，通信介質(zhì)為雙絞線或光纖，通信速率為1.5Mbit/s。（3）設(shè)備級控制控制網(wǎng)。車速測量輔助控制制動控制牽引控制車廂控制N機車控制列車故障診斷列車運行自動控制供電控制空調(diào)控制車門控制軸溫檢測制動控制車廂總線。。。車廂控制1車廂總線列車總線車廂總線TCN的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)根據(jù)列車的編組情況，目前國際上運行的旅客列車有3種列車構(gòu)成方式。開式列車、閉式列車和多單元列車。開式列車：一組車輛構(gòu)成的列車，其組成在正常運行中是可以改變的，WTB作為列車總線，最多支持32個節(jié)點，每個機車車輛上可以沒有或1個或多個節(jié)點。每個節(jié)點最多可以掛15個MVB。

閉式列車：一組車輛組成列車，在運行過程中編組不會改變，如動車組和地鐵，在閉式列車的組態(tài)中列車上的MVB既可以作為列車總線也可以作為車輛總線。

多單元列車:由幾個閉式列車單元組成,在正常運行中,組成列車的單元數(shù)量可以改變,下圖中展示了兩個閉式列車組成的多單元列車組態(tài),當(dāng)這些閉式列車需要經(jīng)常連接和解連時,用WTB作為列車總線。

（1）開式列車：包括需要頻繁編組和解編的車輛，列車總線能自動再配置。（2）閉式列車：列車在運行中不分離，列車總線由司機或者工程離線配置。（3）多單元列車：由幾個閉式列車單元組成，在正常運行中，組成列車的單元數(shù)量可以改變。列車通信網(wǎng)絡(luò)的特點1.工作環(huán)境惡劣，可靠性要求高；2.數(shù)據(jù)的多樣性；3.控制操作實時性（時間確定性）要求高；4.列車組成的動態(tài)性二、列車通信網(wǎng)絡(luò)的特性與參數(shù)1.資料分析列車通信網(wǎng)絡(luò)將傳輸兩類數(shù)據(jù)：短而緊迫的過程變量(Process_Variables)（如用于牽引控制）；不太緊迫，但可能較長的消息變量（如用于診斷）。2.時延過程變量在整個網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髸r延被限制在一有限值內(nèi)（1）時延變量按周期傳送；（2）TCN允許所有在車廂總線之間從應(yīng)用到應(yīng)用的具有最高優(yōu)先級別的過程變量在100ms內(nèi)通過列車總線傳送；（3）TCN允許所有在同一車廂內(nèi)兩個設(shè)備之間的從應(yīng)用到應(yīng)用的具有最高優(yōu)先級別的過程變量在50ms內(nèi)傳送。3.拓撲列車通信網(wǎng)絡(luò)基于以下的兩層結(jié)構(gòu)：將不同車廂內(nèi)的節(jié)點連接起來的列車總線；將同一車廂內(nèi)的設(shè)備連接起來的車廂總線；列車總線和車廂總線通過網(wǎng)管節(jié)點相連。4.列車總線（WTB)1.列車總線支持UIC556規(guī)定的列車組成，總線傳輸距離可達860米(22個車廂)。2.列車總線至少可以容納32個節(jié)點。3.多個車廂連掛時，列車總線自動運轉(zhuǎn)（初運行）。4.列車總線可承受大約每小時一次的車廂連掛及解掛操作。5.為使總線在節(jié)點故障時仍可工作，事先把各節(jié)點編號和類型通知給所有的應(yīng)用，以便證實列車組成的完整性。6.當(dāng)車廂數(shù)目改變或在總線上進行添加、移除設(shè)備時，不需手動干預(yù)列車總線也能繼續(xù)工作。7.列車總線使用專用介質(zhì)。UIC電纜或EP電纜（電氣制動電纜）的要求。5.車輛總線(WVB)車