《動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第2版）》課件 第一節(jié) 國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第一章列車網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一章列車網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展第二節(jié)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)及概念第三節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸方式第四節(jié)串行通信接口技術(shù)第五節(jié)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)）第六節(jié)ARCNET總線工作原理（IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展當(dāng)今人類正進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展正在改變著人們的工作和生活。鐵路運(yùn)輸也不例外。城軌車、動(dòng)車組、高速車、地鐵、擺式列車等列車控制命令和狀態(tài)信息的傳遞，對(duì)各部件的診斷，信息顯示等均離不開列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳統(tǒng)方式——繼電式第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展傳統(tǒng)方式——繼電式（例：SS6B型電力機(jī)車）第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1）設(shè)備之間通信的數(shù)量和類型龐雜等占用了空間和重量，且通信容易受到電磁干擾；（2）硬質(zhì)導(dǎo)線數(shù)量巨大和機(jī)械式的有接點(diǎn)觸點(diǎn)增加了故障幾率；（3）多臺(tái)機(jī)車幾乎無(wú)法重聯(lián)運(yùn)行；（4）動(dòng)車組輕量化、精細(xì)化控制帶來的舒適性、優(yōu)質(zhì)的安全性和高可靠性等幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)方式——計(jì)算機(jī)控制+網(wǎng)絡(luò)通訊+數(shù)據(jù)共享第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1）初期階段計(jì)算機(jī)在軌道交通工具上的應(yīng)用隨著70年代后期微處理器技術(shù)的普及而迅速發(fā)展。開始階段微處理器主要應(yīng)用于機(jī)車車輛單個(gè)設(shè)備的控制，如西門子、BBC于80年代初把8086微處理器應(yīng)用于機(jī)車或動(dòng)車的傳動(dòng)控制。第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（2）發(fā)展階段隨著微處理器控制、服務(wù)對(duì)象的增多，引入了鐵路控制系統(tǒng)層次劃分的思想，產(chǎn)生了基于串行通信的用于較為獨(dú)立的控制設(shè)備或?qū)哟伍g信息交換的總線與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如BBC的連接機(jī)車控制層與傳動(dòng)控制層的串行控制器總線，該總線后來發(fā)展成為用于連接機(jī)車內(nèi)的所有智能設(shè)備的MICAS車輛總線，簡(jiǎn)稱MVB。第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（3）成熟階段90年代初，產(chǎn)生了列車總線以滿足機(jī)車和動(dòng)車組重聯(lián)控制的需要，如西門子的DIN43322列車總線。至此，一些大的鐵路公司以牽引控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)、以列車通信系統(tǒng)為紐帶、以新器件和新工藝為載體，相繼推出廣泛覆蓋牽引、制動(dòng)、輔助系統(tǒng)、旅客舒適設(shè)備控制和顯示、診斷等的列車通信與控制系統(tǒng)，在歐洲一般簡(jiǎn)稱為TCC。在北美，類似的系統(tǒng)被稱為基于通信的列車控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CBTC。第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展（1）實(shí)現(xiàn)各動(dòng)力車的重聯(lián)控制；（2）實(shí)現(xiàn)全列車（動(dòng)車和拖車）所有由計(jì)算機(jī)控制的部件聯(lián)網(wǎng)通信和資源共享；（3）實(shí)現(xiàn)全列車的制動(dòng)控制、自動(dòng)門控制、軸溫監(jiān)測(cè)及空調(diào)控制等功能；（4）完成全列車的自檢及故障診斷決策；列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的作用第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展列車通信網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)和功能

將分布于列車上不同位置具有不同功能的控制節(jié)點(diǎn)以一定的規(guī)則用通信介質(zhì)連接起來，形成信息通道，在一定的計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下，為連接于其上的節(jié)點(diǎn)提供穩(wěn)定、可靠的通信服務(wù)。第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.國(guó)外列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展2.列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN)標(biāo)準(zhǔn)2.列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN)標(biāo)準(zhǔn)列車通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成列車通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展3.列車通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)對(duì)列車通信網(wǎng)的要求為：（1）實(shí)時(shí)性；（2）協(xié)議簡(jiǎn)單性；（3）短幀信息傳送；（4）信息交換的頻繁性、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的穩(wěn)定性；（5）較高的安全性、容錯(cuò)能力；（6）低成本需要。第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展3.列車通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)

列車通信網(wǎng)絡(luò)是用于列車這一流動(dòng)性大、環(huán)境惡劣、可靠性要求高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、與控制系統(tǒng)緊密相關(guān)的特殊的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。列車通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展3.列車通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)列車通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：

現(xiàn)有的一些解決方案如Profibus、Lonworks、Bitbus、FIP、CAN、Tornad等由于其開發(fā)商不愿意公開其協(xié)議，或?qū)崟r(shí)性、可靠性、確定件不能滿足要求而被一一否定。商用的網(wǎng)絡(luò)還存在需要剪裁才能應(yīng)用到鐵路領(lǐng)域、供貨商對(duì)相對(duì)較小的鐵路市場(chǎng)不太重視、計(jì)算機(jī)公司及其產(chǎn)品的壽命沒有鐵路公司及其產(chǎn)品的壽命長(zhǎng)等問題。更重要的是標(biāo)準(zhǔn)要建立在已被實(shí)踐驗(yàn)證的技術(shù)的基礎(chǔ)上，并能得到大部分鐵路公司的支持。TCN最終被定位于絞線式列車總線（WTB）連接多功能車輛總線（MVB）的二層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。車輛總線MICAS車輛總線MVB為基礎(chǔ)，而列車總線以DIN43322、CD4500的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)。第一節(jié)國(guó)內(nèi)外列車信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展3.列車通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)列車通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)：1.C