高速动车组网路控制系统对比分析

高速动车组网路控制系统对比分析

车辆工程2012-1卓越班张明康

[摘要]列车网络控制系统是高速动车组主要控制系统之一，是列车正常运行不可缺少的部分。对CRH 型高速动车组采用的TCN、ARCNET 和CAN3 类总线的工作特性进行分析对比，进而对CRH 型动车组网络控制系统结构、网络控制系统设备等方面进行分析比较。

[关键字]高速动车组；网络控制系统；网络总线

随着中国高速动车组的发展及对其研究的深入,列车网络控制作为其关键技术之一,得到越来越多的研究者的关注。由于动车组采用动力分散方式，如何通过列车通信网路实现整列车的实时控制和信息传递显得尤为重要。动车组的列车通信网络是指采用分布式机通信网络控制技术，集中监控牵引、制动和辅助系统等车载设备，借助列车通信网络，自动监测车载设备状态和数据，与地面进行实时通信，实现列车安全运用和高效检修。

我国生产的CRH型高速动车组，由于生产厂家和设计系统本身存在差异，使得每种动车组的网络控制系统和和通信网络总线、动车组网络控制系统网络结构、系统设备、系统主要控制对象也不尽相同。我国CRH 型动车组通信网络总线有以下几种：基于TCN标准的CRH1、CRH3 和CRH5，基于ARCNET 的列车总线和基于HDLC的CRH2型动车组，以及一些在列车上常用的工业总线，如CAN总线、HDLC车辆总线。

1 三类网络总线

我国CRH 型动车组采用的网络总线主要有TCN、ARCNET和CAN3 类，其中TCN的WTB 和MVB分别作为列车总线和车辆总线进行信息传输，不同总线的应用和工作特性如下：

1.1TCN总线

CRH1、CRH3 和CRH5 动车组均基于TCN 标准构建其网络控制系统，列车总线和车辆总线通过节点来连接，一般每节车辆有一个节点。WTB 和MVB 均采用集中控制、周期性预分配的主从方式对总线介质进行访问控制。WTB 负责列车车辆间的数据通信，是一种用于连接各节点可动态编组的车辆间的绞线式列车总线, 能自动识别车辆在列车编组中的位置和方向。MVB 负责车辆内部的数据通信，是一种用于连接车辆（或固定编组的车辆单元）内部设备的多功能车辆总线。

1.2ARCNET总线

CRH2 动车组基于ARCNET 的网络控制系统，是一种基于令牌传递协议的现场总线，网上的各个节点轮流支配这个网络，所有总线上的站是平等的，网络中每个节点保存有下一个节点的逻辑地址，可以生成一个网络活动节点地址表，使用光纤作为传输总线，传输速率为2.5Mbps，拓扑结构采用双环形网络。ARCNET 的网络可以采用 3 种物理介质：同轴电缆、双绞线、光纤；其接线方案也非常灵活，支持总线型、星型以及分布式星型等拓扑。ARCNET 协议支持网络自动重构，可以自动适应网络的变化，当网络中加入或删除一个字节，ARCNET 将自动重新分配网络。

1.3CAN 总线

CRH5 还采用CAN 总线用于连接对网络性能要求低、重要性也比较低的设备。CAN 是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信总线，具有突出的可靠性、实时性和灵活性。其传输介质可采用双绞线、同轴电缆和光纤等，支持总线型拓扑结构。CAN 采用带优先级机

制的载波监听／冲突避免（CSMA／CA）方式对通信介质进行访问控制。CAN 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式接收数据，无需专门的“调度”。

2动车组网络控制系统网络结构

CRH 型动车组都采用8 辆编组，但是在网络结构上却较大的区别：CRH1 动车组5 动3 拖，由两个2 动1 拖单元和一个1 动1 拖单元组成；CRH2 和CRH3 动车组都是4 动4 拖，由两个2 动2 拖单元组成，但是动车拖车连接的顺序却是不同的；CRH5 动车组5 动3 拖，由一个3 动1 拖单元和2 动2 拖单元组成。

2.1 CRH1动车组网络结构

CRH1 动车组网络控制系统主要采用的是MITRAC模块化产品，分布在列车的各个控制现场，拥有整个列车组的控制、各单车的控制、列车诊断、状态监测、事件记录、人机界面等功能。网络控制系统划分成3个MVB 通信总线段，每个MVB 总线段分别通过网关（GW）连接到WTB 总线进行各MVB 总线段间的通信。当某个Mc 车的司机室启动后，其上的网关为主控制器，其它网关为从控制器，主从关系的配置由网络自动完成。在区段内部，TC CCU 用来控制和监视的所有模块，AXSCCU 用于远程无线通信接口及售后服务以太网。各MVB 区段并不是完全独立的，通过列车内部贯穿整车的冗余MVB 总线在列车两端的Mc 车之间互为冗余，排除了单一故障影响系统功能的可能性，如图1 虚线部分所示。另外，该网络控制系统中还设有独立的用于牵引控制的MVB 总线，主要实现网侧变流器（LCM）、电机侧变流器（MCM）和辅助变流器（ACM）单元的信息传输功能。

2.2CRH2动车组网络结构

CRH2 动车组列车信息控制网络采用列车级和车辆级两级网络结构。列车级网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，连接各中央装置和终端装置，采用双重环网结构。车辆级网络为连接车厢内设备的通信网络。主要由 2 台列车信息中央装置（头车各一台）、8 台列车信息终端装置（每车各一台）、列车监控显示器、显示控制装置、IC 卡读写装置及服务乘客的信息显示器等组成[2]。中央装置具有列车信息管理和向列车信息终端装置传输数据的功能；终端装置实现各车厢中车载设备的信息传输。CRH2 的网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。列车级网络连接各中央装置和终端装置，主要有两种类型：一是以光纤为传输介质的列车信息传输总线，采用ARCNET 双重环网结构。光节点之间传输控制采用令牌传递方式，中央装置可以同时向2个方向发送信息，如果在环路的一个方向没有检测到应答时，就向环路的另一个方向发送信息，能够避开故障部位。二是以双绞线为传输介质的自我诊断传输网，主要采用HDLC 作为通信协议。当环形网络发生故障时可以传输控制指令，对各设备进行控制，自我诊断信息通过段站总线结构进单向传输，采用固定长度的循环传输方式。车辆级网络则用于车厢内各设备间的信息传输，主要传输介质为光纤线和电流环传输线。

2.3CRH3动车组网络结构

CRH3动车组为固定配置的8车动车组，两列8车动车组组联挂成一列长编动车组。8车动车组分为2个由4辆车组成的牵引单元，每个牵引单元内用MVB贯穿单元内4辆车，两个牵引单元之间通过TCN网关的WTB连接，完成列车级信息的传递，即CRH3动车组车辆级总线采用MVB，列车级总线采用WTB。此外，CRH3 的MVB 总线采用了主链结构，MVB 的各分支段通过中继器（repeater）连接到主链上。当某个设备出现功能性故障时不会影响该总线上其他设备的通信，但如果传输介质出现故障则会对其他设备产生影响，比如 2 车的车辆总线有断点，那么该故障会造成 2 车所有的车载设备不能正常通信，但对其他车中的车载设备无影响。

2.4CRH5动车组网络结构

CRH5 动车组分为两个对称的网络单元。网关被用于动力单元之间的信息传输并实现节点的协议转换。每个动力单元建立车辆总线，又称MVB 总线。根据设备的数量或线路的长度，可利用“中继器”来增加MVB 总线的长度。每个单元根据设备的功能设置了MVB- A、MVB- B 和MVB- C三类MVB 总线，分别用于传输一般的输入输出信号、用于传输牵引、制动等控制信号和用于传输旅客服务信息。此外还采用了CAN 总线用于车辆级的充电器、轴温检测单元和厕所单元间的信息传输。

3动车组网络控制系统设备

高速动车组的网络控制系统设备主要包括中央控制单元、网关、中继器、分布式输入输出站、入机接口等设备的硬件构成、功能及接口。

3.1CRH1动车组网络设备

CRH1型动车组的网络设备主要包括中央控制单元、网关、智能显示单元、其他网络接口设备。中央控制单元CCU的硬件是通用处理器VCU-Lite,CCU的应用软件在MC1、MC2和Tb车的VCU-Lite硬件中执行，是TCMS的主软件，也是TCMS的核心，其他系统都受该软件的控制和监视。列车组的网络设备就是网关GW，CRH1动车组的计算机通信与控制系统的硬件基本上以MITRAC计算机为骨架，GW就是MITRAC产品。网关在两种总线的通信之间进行数据的管理、分析和过滤。网关能够支持强、弱主机的概念，也能在列车编组改变时自动标识、配置列车总线上的有限节点。智能显示单元作为TCMS的人-机界面，用以进行实践显示和车辆监控。

3.2CRH2动车组网络设备

中央装置由铝合金箱体组成，外形尺寸为482.6mm(宽)×400mm（高）×345mm（深）。最上部位外部连线插座，中间部分安装电路板，下部为通风空间。箱体后部有两层印刷电路板，最后一层安装外部连线插座，另一层作为各印刷电路板底板，电路板通过连接器与底板连接。终端装置由输入输出连接器、电路板、母板、箱体构成，由10块电路板组成，但有11个插卡位置。另外还有显示控制装置、显示器、IC卡读写装置组成。

3.3CRH3动车组网络设备

CRH3动车组网络设备主要有中央控制单元、分布式输入输出站、多功能车辆总线继电器组成。每辆端车的司机室内，都有两个中央控制装置（CCU），即每个牵引单元有两个CCU。其中一个在主CCU方式下工作，另一个在从CCU方式。每个牵引单元的CCU负责本牵引单元内的车辆控制。它从车辆总线MVB和列车总线WTB读取命令和信息，并向列车总线WTB和车辆总线MVB发送控制信息和反馈信息。在动车组中有两类的输入输出站，一种是输入输出点数固定不变的，并且结构非常紧凑的紧凑式输入输出站，另一种是输入输出模块可随输入输出通道数量的增减而变化的智能外围终端SIBAS-KLIP。多功能车辆总线继电器本身不能与MVB总线其他设备进行信息交互，知识延长了MVB总线的通信距离。CRH3动车组网络控制系统的维修信息显示和输出主要通过司机室和列车员的人际交互界面进行。

3.4CRH5动车组网络设备

CRH5动车组网络设备主要组成有主处理单元、司机显示单元、本地显示单元。MC1、MC2车配置主处理单元MPU-LT和各MPU-LC两个，其他车无MPU(Main Processing Unit,主处理单元)。负责对相应车辆输出指令和控制。在每一个动力单元有两对MPU。MPU的主要功能包括过程数据收发、逻辑判断与处理及故障诊断。司机台上有2个名为TS和TD的监听器。TS 和TD互为冗余，当二者之一出现故障时，司机可以通过屏幕周围的按键选择作用模式，以便从另一个监视器上获取所有画面及信息。本地显示单元设置在CRH5动车组乘务员室中，主要功能是显示本地信息，发送本地命令，显示自动报警，显示车辆设备的状态等。

参考文献

[1]史红梅.动车组网络控制[M].北京：北京交通大学出版社,2014.

[2]李秋梅,陈特放.CRH型动车组网络控制系统的分析[D].湖南,2012.

[3]郭超勇.高速动车组列车网络控制系统若干问题研究[D].北京,2012.

CRA型动车组和CRA型动车组列车网络控制系统的技术特点

C R A型动车组和C R A型动车组列车网络控制系 统的技术特点 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点 一、CRH2A型动车组网络控制系统： 1、网络控制概述： CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。 2、网络控制系统的组成： CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成。硬件一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。 控制传输部分为双重系统，确保系统的冗余性。通信采用ARCNET网络标准。头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。前后中心的控制单元采用母线仲裁。 CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成，同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施。 3、网络控制系统的功能： 1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。 4、网络控制系统的拓扑结构：

CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。列车网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，以光纤和双绞线为传输介质，连接各中央装置和终端装置，采用双重环结构。车辆级网络结构为连接车厢内设备的通信网络，主要传输介质为光纤和电流环传输线。 1）列车总线 列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议，传送速度为 2.5Mb/s;其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HLC作为通信协议。 列车总线的设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成。在光纤网中，中央装置和终端装置由双重环形构成的光纤连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。它具有向左和向右两条线路，是一种分散型的系统。如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传送，即使在2处以上的线路发生故障，环路网络断开时，也可以继续有其他连接着的正常线路进行传送，避开故障部位。 2)车辆总线： 车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道。各车的中央/终端装置与车辆设备之间的接口以光传送、电流环传送，DIO等形式传送，他们构成信息网络节点与车载设备的联系通道，车

城轨列车网络控制系统第3次作业 -

一、不定项选择题(有不定个选项正确，共7道小题) 1. 程控数字电话交换机的组成包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 控制系统； (B) 数字交换网络； (C) 用户接口卡； (D) 外围设备。 正确答案：A B D 解答参考： 2. 数字交换网络的数字接线器包括以下哪些类型？（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 空分接线器； (B) 时分接线器； (C) 时空接线器； (D) 总线接线器 正确答案：A B C 解答参考： 3. 常规广播是在列车的正常运营过程中所使用的广播，包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 离开广播； (B) 运营延误； (C) 到达广播； (D) 故障延误。 正确答案：A C 解答参考： 4. 紧急广播为在运营中出现紧急情况时列车使用的广播信息，包括（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 区间清客； (B) 疏散乘客； (C) 紧急撒离； (D) 故障延误。 正确答案：A B C 解答参考： 5. 旅客信息系统按控制功能划分为：（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 信息源； (B) 中心播出控制层； (C) 车站车载播出控制层；

(D) 车站车载播出显示终端设备。 正确答案：A B C D 解答参考： 6. 旅客信息系统按结构划分为四部分：（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 中心子系统； (B) 车站子系统； (C) 网络子系统； (D) 车载子系统。 正确答案：A B C D 解答参考： 7. 实现多址连接的无线通信多址方式有（）[不选全或者选错，不算完成] (A) 频分多址（FDMA）； (B) 时分多址(TDMA）； (C) 空分多址(SDMA）； (D) 码分多址(CDMA）。 正确答案：A B C D 解答参考： 二、判断题(判断正误，共18道小题) 8. 在旅客信息系统中，紧急灾难信息的优先级最高，然后依次是列车服务信息、旅客导向信息、站务信息、公共信息和商业信息。（） 正确答案：说法正确 解答参考： 9. 在旅客信息系统中，高优先级的信息可中断低优先级信息的播出，低优先级的信息也可中断高优先级信息的播出。（） 正确答案：说法错误 解答参考： 10. 二级母钟自动接收标准时间信号，校准自身的时间精度，并分配精确时间给一级母钟。（） 正确答案：说法错误 解答参考： 11. 当一级母钟不能正常接收GPS信号时，则通过自身高稳晶振运作提供时间信号给二级母钟等终端用户，以满足地铁运营的要求。（） 正确答案：说法正确 解答参考：

CRA型动车组和CRA型动车组列车网络控制系统的技术特点

CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点 一、CRH2A型动车组网络控制系统： 1、网络控制概述： CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。 2、网络控制系统的组成： CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成。硬件一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。 控制传输部分为双重系统，确保系统的冗余性。通信采用ARCNET网络标准。头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。前后中心的控制单元采用母线仲裁。 CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成，同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施。 3、网络控制系统的功能： 1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。 4、网络控制系统的拓扑结构： CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。列车网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，以光纤和双绞线为传输介质，连接各中央装置和终端装置，采用双重环结构。车辆级网络结构为连接车厢内设备的通信网络，主要传输介质为光纤和电流环传输线。 1）列车总线 列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议，传送速度为2.5Mb/s;其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HLC作为通信协议。 列车总线的设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成。在光纤网中，中央装置和终端装置由双重环形构成的光纤连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。它具有向左和向右两条线路，是一种分散型的系统。如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传送，即使在2处以上的线路发生故障，环路网络断开时，也可以继续有其他连接着的正常线路进行传送，避开故障部位。 2)车辆总线： 车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道。各车的中央/终端装置与车辆设备之间的接口以光传送、电流环传送，DIO等形式传送，他们构成信息网络节点与车载设备的联系通道，车载设备与网络控制系统节点之间爱用点对点通信方式，有多种通信规格，总结如下： 终端装置——设备（牵引变流器/制动控制装置）之间的传送： ①通过点对点连接进行的光纤2线式半双工传送； ②轮询方式； ATC检查记录部和车内引导显示器、空调显示器、自动播放装置、辅助电源装置—监视器部之间的传送。

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动车组网络控制复习题 1、填空 （1）每一个基本单元组设置（两个充电器）和（两组蓄电池）。 （2）环境是以人类为主体的外部世界，即人类赖以（生存）和（发展）的各种因素的（综合体）。根据其特征和功能的差别，人类环境可分为（自然环境）和（人工环境）。 （3）车内环境控制系统的基本功能是满足车内的照明和噪声要求，并维持车厢中规定的（空气温度）、（相对湿度）、 （洁净度）和（压力）。 （4）动车组车内环境有多方面因素共同作用而构成的。一般来说，它应包括：（车内空气环境）、（车内声环境）以及 （光环境）。车内空气环境主要由（热环境）、（湿环境）和（空气品质）等部分构成。热环境好坏由（空气温度的高低）来判定；湿环境的优劣由（空气的干湿度）来表征；空气品质则由（新风（新鲜空气）量的多少）或（空气的洁净度）来区别。 （5）空气调节是使房间或封闭空间的（空气温度）、（湿度）、（洁净度）和（气体流动速度）等参数达到给定要求的技术。 （6）按照车体配线的用途，有（电力）、（广播）、（网络控制）三个电气系统；按照车体配线在车辆中所在的部位，可分为（车内）和（车下配线）两部分。 （7）在决定供电系统的总容量时，必须考虑电气负载的（需要功率）、（功率因数）、（效率）等因素。 （8）APU的保护根据有无自动再起动分为（轻故障）和（重故障）两大类。 （9）常用的化学电源有（原电池）和（蓄电池）。 （10）蓄电池一般分为（酸性蓄电池）和（碱性蓄电池）。 （11）继电器是根据某一输入量来（换接执行机构）的电器，用于控制电路。 （12）动车组旅客信息显示系统是一个能够给旅客提供与旅行相关信息的系统，主要包括（列车当前到站）、（前方到 站）、（正晚点情况）、（当前时间）、（运行速度）、（临时停车）等信息。 （13）制冷压缩机按工作原理不同分为（容积型）和（速度型）两大类。

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CRH2型高速动车组制动控制装置试验台如何实现对制动控制装置进行测试的 本文论述了时速在200Km -350Km 每小时的CRH2型动车组制动控制系统制动原理，主 要阐述了CRH2型高速动车组制动控制装置试验台如何实现对制动控制装置进行测试的方法，并附带介绍了CRH2型高速动车组制动控制装置试验台的国产化过程。 现有的CRH2型动车组制动控制装置原型是日本那博斯特克公司生产的，制 动方式有倉1）常用制动与快速制动,即电制动与空气制动一起作用；（2）紧急制 动，仅由空气制动作用；（3 ）动力制动力与空气制动力自动配合，空气制动力=所需制动力-电制动力；（4 ）1N-7N制动等级（5）时速在110Km/h —下的耐雪制动。 1 、制动控制系统系统由制动控制系统和基础制动装置组成。 1 、1 制动控制系统 该系统由制动信号发生与传输部分、微机制动控制单元（MBCU）、气制动 控制单元（PBCU）和转向架制动控制单元组成。 1、1、1制动信号发生部分主要由制动控制器、调制及逻辑控制器组成，采用光纤传送模式，其主要任务是产生制动信号并将信号传递到各车辆的MBCU或PB CU。调制器用于将制动控制器的指令转换成相应的脉宽调制信号，主要有10V 逻辑电平与110V逻辑电平。逻辑控制器根据司机的操作，通过逻辑电路，使指令 线在相应的工况下发出相应的指令信号。它还同时接收ATP发出的指令。制动 指令线主要有： ①PWM线，2根，传递常用制动信号模拟量至各车的MBCU 。 ②紧急制动线,2根，其中1根为开关线，另1根为回线，前者串接了各个控制紧 后者将紧急制动指令 急制动的开关, 如司机紧急制动按钮开关、总风欠压开关等送至各 PBCU 。紧急制动为失电制动。

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12.传输线有光纤传输线和自我诊断信息传输线2种。 13.CRH380BL型车线电压互感器监测接触网电压，传送给车组的CCU 和TCU 控制单元 14.CRH5型动车组车内照明控制主要包括：全灯控制、半灯控制、灯光关闭控制，每节车 或整列车命令开关 15.牵引/制动手柄最小牵引力位的角度为10 ° 16.CRH5A动车组辅助变流器控制空气开关为17Q08。 17.CRH5A动车组速度设定手柄LV有4 个位置。 18.DJ回路是一个三级硬线回路，由通过自动车构的列车级电线和一个本地车辆级电线构成。 二、选择题 1.下列哪种情况下CRH380BL动车组从CCU会接替主CCU（A ） A.主ccu相应的网关故障 B.某个TCU故障 C.某个KLIP站故障 D.某个BCU 故障 2.对于CRH380BL型动车组HMI说法不正确的是（C） A.全车共8个HMI，3个CCU柜HMI，1个乘务员HMI，4个司机室HMI B.HMI通过MVB与列车进行数据交换 C.司机室的2个HMI相互之间无通讯 3..CRH5型动车组制动系统的复位操作，可通过（C ）操作来实现。 A、TCMS的大复位 B、小复位 C、断蓄电池 D、断开安全环路 4.CRH5型动车组网络系统中，MVB总线分为几种（B ） A、2； B、3； C、4； D、5 5.CRH5型动车组TCU无法完成功能是（D ）。 A、控制电机牵引/制动转矩； B、制设备发送的牵引/制动命令； C、电力设备的保护； D、

高速动车组制动系统的分析研究

高速动车组制动系统的分析研究 发表时间：2018-08-21T16:39:22.757Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：王艳平1 麻亮2 [导读] 摘要：近年来，国内高速动车组得到了快速发展，制动技术吸收了国内外高速列车制动技术的先进经验，并进行了自主创新，技术水平得到了长足的进步，完成了时速250公里速度级、时速350公里速度级以及更高速度试验列车制动系统的匹配和应用，为高速动车组提供了安全、可靠、舒适和节能环保的制动系统。 包头车辆段呼和浩特动车所内蒙古呼和浩特市 010010摘要：近年来，国内高速动车组得到了快速发展，制动技术吸收了国内外高速列车制动技术的先进经验，并进行了自主创新，技术水平得到了长足的进步，完成了时速250公里速度级、时速350公里速度级以及更高速度试验列车制动系统的匹配和应用，为高速动车组提供了安全、可靠、舒适和节能环保的制动系统。本文就是针对高速动车制动系统进行研究和探讨，并提出新的技术发展方向。 关键词：高速动车组；制动系统；概述；发展 1制动方式概述动车组制动系统按照预设的减速度控制动车组减速或停车，按照制动方式一般分为粘着制动和非粘着制动。粘着制动即为依靠轮轨间的相互摩擦作用产生列车所需的制动力，如通过制动缸产生的空气制动和由牵引电机产生的电制动；非粘着制动即为通过利用外阻力作用在列车上，使列车产生制动力而停车，如风阻制动、磁轨制动和涡流制动等。粘着制动为国内外高速动车组主要的制动力来源，非粘着制动一般作为辅助制动方式，在高速工况下提供所需的制动力。本文以高速动车组常用的粘着制动为基础，对制动系统技术进行讨论。采用粘着制动方式的制动系统一般由电制动系统和空气制动系统两大部分组成，制动时采用复合制动方式，即电制动并用电气指令式空气制动。列车制动时，电制动优先，当电制动力不足时，由空气制动进行补足，有效降低了基础制动中制动盘和闸片的磨耗。 2高速动车组制动系统 2.1 制动模块设计 2.1.1电制动系统，动车组通过受电弓接收接触网的电力，经牵引变流器整流逆变后，提供给牵引电机，而在列车需要制动时，牵引变流器控制牵引电机切断电源，转变为发电机使用。制动时牵引电机将列车动能变为三相交流电，由牵引变流器将此三相交流转换为单相交流电，再由主变压器升压后回馈到电网，将列车运行的动能转变为电能. 2.1.2空气制动系统，空气制动系统主要由制动控制装置、风源装置和基础制动装置等组成，制动控制装置是制动系统的中枢，负责接收制动指令，进行制动控制，担负着制动力的计算和分配任务，风源装置为制动系统提供制动的源动力，高速动车组上通常由主空压机和辅助空压机构成，基础制动装置为制动系统的执行机构，将制动压力作用在车轮上，产生轮轨摩擦力，从而进行列车制动。电制动力的发挥及其与空气制动力的匹配都与制动控制系统的设计、元器件的品质密切相关。对于高速动车组来说，各种制动方式的匹配一定要处理好。 2.2 防滑控制设计 防滑控制是在制动力即将超过黏着力时（此时防滑器判断为“滑行”），降低制动力，使车轮继续处于滚动（或滚滑）状态，避免车轮滑行。防滑系统通过车辆速度传感器检测出此时的速度差和减速度，然后把检测到的信号传输到防滑控制器，通过微处理器的比较判断，发出防滑控制信号，从而迅速降低滑行车轮的制动缸压力，使滑行车轮所受的制动力快速降低。防滑控制系统主要由集成在制动控制单元中的防滑控制器、轴速度传感器及防滑排风阀组成的一个闭环控制结构。防滑控制器对轴速度脉冲信号进行处理，得到相应的轴速、轴加减速度和参考速度，对已经发生滑行的情况发出防滑控制指令，操纵防滑电磁阀，控制制动缸的压力。防滑系统能最佳利用有效黏着，以保证最短的制动距离。 2.3 安全防护设计 为了确保列车运行安全，尽管设置了准确可靠的地面信号装置，但在浓雾、风雪等气候条件下难以确认信号。另外，由于司机打磕睡或误看信号等原因，很有可能发生列车冲撞等重大事故。因此，在列车没按信号运行时需要报警引起司机注意，同时自动施行制动停车，以保证列车安全。高速列车的安全防护装置有以下几种：第一，自动停车装置，当列车接近停车信号机时，进行车内报警的装置，该装置报警后，如果司机仍不确认操作或没按规定减速度进行操纵时，便自动实施制动使列车自动停车；第二，自动控制装置，控制列车的运行速度低于地面速度信号的装置，例如，当信号速度下降时，ATC装置便自动实施制动以降低列车速度；第三，自动驾驶装置，根据多级速度信号及速度条件，对列车自动进行加速、减速的控制装置，保证列车正点运行和改善旅客的乘坐舒适度。同时，在防止列车冲撞和超速运行方面起到作用。 3.动车组新的制动技术发展方向 现阶段动车组采用的制动方式踏面制动、盘型制动、电阻制动、再生制动均属于黏着制动，制动力的产生的先决条件就是有接触黏着系数，随着旅客列车的提速，可利用的黏着资源越来越少，自然会考虑到采用越来越多的辅助紧急制动方式。现阶段的磁轨制动，轨道涡轮制动作为辅助紧急制动已经表现些有成效。 3.1.翼板制动技术 翼板制动要产生显著可靠地空气阻力，可在各车车体上，布置一定数量的空气阻力板，直接产生作用于车体的、与列车运动方向相反的外力。是一种不受轮轨间黏着限制的制动方式。翼板制动在中高速范围能够产生足够大的制动力，可以成为其主要的制动方式。同时其也带来以下问题： 3.1.1.由于处于高速扰流夏的翼板，会产生噪声和振动，必须加强车体的减震降噪设计； 3.1.2.因强大的纵向力直接作用于车体顶部，而不得不加强车体。 3.2.储能制动技术 在干线交通系统中，高速运行的列车要求启动加速度和制动减速度大。从能量相互转换的角度看，制动过程所消耗的能量相当可观，虽然这些再生能量的20%-80%被其它相邻列车吸收利用，剩余部分仍被车辆电阻以发热的方式消耗掉。在不具备再生反馈的条件时，如果能够把这些能量暂时储存，可以在随后的加速或启动过程加以利用，这也是能量再生的一种形式，对减低允许能耗、节约运输成本是非常有意义的。

列车网络系统

目录 列车网络控制系统 (2) 一、列车网络控制系统概述 (2) 1. 列车网络系统的发展 (2) 2. 列车网络控制系统的功能 (4) 二、我国城市轨道交通列车网络控制系统的应用 (5) 1. SIBAS系统 (5) 2. MITRAC.系统 (6) 3. AGATE系统 (9) 4. TIS信息系统 (13) 5. DETECS系统 (15)

列车网络控制系统 一、列车网络控制系统概述 列车网络控制系统是列车的核心部件，它包括以实现各功能控制为目标的单元控制机、实现车辆控制的车辆控制机和实现信息交换的通信网络。列车网络系统的发展过程从系统功能来看经历了由单一的牵引控制到车辆（列车）控制，再到现在已经进入分布式控制系统的发展阶段。 1. 列车网络系统的发展 70年代末至80年代初，车载微机的雏形分别在西门子公司和BBC公司出现。开始仅仅是用于传动装置的控制，随着控制、服务对象的增多，人们把铁道系统依次划分为 6 个层次：公司管理、铁路运营、列车控制、机车车辆控制、传动控制和过程驱动，于是列车通信网络在初期的串行通信总线的基础上应运而生，并从原来不同公司的企业标准推向国际标准，逐步形成了列车通信与控制系统的标准化、模块化的硬件系列和全方位的开发、调试、维护、管理软件工具。 1988年IEC第9 技术委员会TC9成立了第22工作组WG22，其任务是制订一个开放的通信系统，从而使得各种铁道机车车辆能够相互联挂，车上的可编程电子设备能够互换。 1992年6 月, TC9WG22以委员会草案CD（committee Draft）的形式向各国发出列车通信网TCN（Train Communication Network）的征求意见稿。该稿分成4个部分：第1 部分总体结构，第 2 部分实时协议，第 3 部分多功能车辆总线MVB，第4部分绞式列车总线WTB。 总体结构把列车通信网规定为由多功能车辆总线MVB和绞式列车总线WTB 组成。MVB的传输介质可以是双绞线，也可以是光纤。在后一种场合，其跨距为2000m，最多可连接256个职能总线站。数据划分为过程数据、消息数据和监管数据。对过程数据的传输作了优化。发送的基本周期是lms或2ms。 WTB的传输介质为双绞线，最多可连接32个节点，总线跨距860m。WTB 具有列车初运行和接触处防氧化功能。发送的基本周期是25ms。 1994年5 月至1995年9 月，欧洲铁路研究所（ERRI）耗资300万美元，在瑞士的Interlaken至荷兰的阿姆斯特丹的区段，对由瑞士SBB、德国DB、意大利FS、荷兰NS的车辆编组成的运营试验列车进行了全面的TCN试验。 1999年6 月，TCN标准草案正式成为国际标准，即IEC61735。该标准对列

CRHA型动车组和CRHA型动车组列车网络控制系统的技术特点优选稿

C R H A型动车组和 C R H A型动车组列车网络控制系统的技术特点集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

CRH2A型动车组和CRH1A型动车组列车网络控制系统的技术特点 一、CRH2A型动车组网络控制系统： 1、网络控制概述： CRH2动车组列车网络控制系统采用贯穿全车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量，并且通过对列车运行以及车载设备动作的运行信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用，加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。 2、网络控制系统的组成： CRH2动车组列车网络控制系统由监控器和控制传输部分两部分组成。硬件一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。 控制传输部分为双重系统，确保系统的冗余性。通信采用ARCNET网络标准。头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。前后中心的控制单元采用母线仲裁。 CRH动车组网络控制系统中引用额车载信息装置和类车信息终端装置构成，同时还有监控显示器以及显示控制器、车内信息显示器、IC读卡器等附属设施。 3、网络控制系统的功能： 1）牵引、制动指令传输； 2）设备启动、关闭指令的传输；3）显示灯/蜂鸣器控制指令传输；4）乘务员支持信息传输；5）服务设备控制信息传输；6）数据记录功能；7）车上试验；8）自我诊断传送线；9）远程装载功能；10）列车信息装置的自我诊断功能；11）信息显示功能。 4、网络控制系统的拓扑结构：

CRH2动车组网络控制系统采用列车和车辆两级网络结构。列车网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，以光纤和双绞线为传输介质，连接各中央装置和终端装置，采用双重环结构。车辆级网络结构为连接车厢内设备的通信网络，主要传输介质为光纤和电流环传输线。 1）列车总线 列车总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议，传送速度为 2.5Mb/s;其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HLC作为通信协议。 列车总线的设备由中央装置、终端装置、显示器、显示控制装置、IC卡架以及车内信息显示器构成。在光纤网中，中央装置和终端装置由双重环形构成的光纤连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。它具有向左和向右两条线路，是一种分散型的系统。如果在一个方向的环绕中检测到没有应答的情况，就向另一个方向的环绕传送，即使在2处以上的线路发生故障，环路网络断开时，也可以继续有其他连接着的正常线路进行传送，避开故障部位。 2)车辆总线： 车辆总线是指中央装置/终端装置与车辆内设备之间信息交换通道。各车的中央/终端装置与车辆设备之间的接口以光传送、电流环传送，DIO等形式传送，他们构成信息网络节点与车载设备的联系通道，车

动车组制动系统的组成与功能

动车组制动系统的组成与功能 高速列车的制动能量和速度的平方成正比，传统的纯空气制动已不能满足需要，因其制动能力由于以下因素而受到影响： 制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制 摩擦材料的性能对粘着利用的局限性，以及对旅客乘坐舒适性的不利影响 纯空气制动作用情况下，紧急制动距离不可避免的延长因此，高速列车必须采用能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统；制动时电制动与空气制动联合作用，且以电制动为主。复合制动系统通常由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，下面就这几部分分别加以介绍： 电制动空气制动防滑装置制动控制系统 电制动 电制动是将列车的动能转变为电能后，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式，应用在200公里动车组上的主要有电阻制动和再生制动两种。 电阻制动和再生制动都是让列车的动轮带动动力传动装置（牵引电动机），让其产生逆作用，消耗或回收列车动能，习惯上也称为动力制动。 下面分别就这两种制动方式加以介绍：

一、电阻制动 （一）系统构成 （二）工作原理 司机室或ATC装置发出制动指令后，制动控制装置首先对列车运行速度进行判断。当速度大于25km/h时，制动主回路构成（PB转换器转为制动位置），然后制动接触器动作（B11闭合、P11打开、P13打开），随后依次是励磁削弱接触器打开、预励磁接触器投入，最后，断路器投入（L1闭合）。 此时，由电枢绕组、励磁绕组和主电阻器构成电阻制动主回路，并使电流向增加原牵引时剩磁的方向流动，再由主电阻器最终将电枢转动发出的电能变为热能消散掉。 二、再生制动 （一）系统构成 （二）工作原理 与电阻制动相比，再生制动的主回路中没有了主电阻器。制动时回路中各部件的动作与电阻制动时一样，只是电枢转动产生的电能要回馈到电网。 电制动具有摩擦部件少（仅有轴承）、维修工作量少、可以反复使用等优点，担负着动车组制动减速时的大部分能量。但由于增加了控制装置和制动电阻等设备，使重量增加；而且，如果条件不具备就不能产生制动作用（即电制动失效）。

CRH2型动车组制动系统分析

CRH理动车组制动系统分析 自从1825 年世界上第一条铁路建成并通车开始，铁路逐渐成为了交通运输中的重要运输方式之一。快速、可靠、舒适、经济和环保是铁路在与其他运输方式的竞争中取胜的先决条件，许多国家都在通过新建或改建既有线发展高速铁路。国际上一般认为，高速铁路动车组是最高运行时速在200 公里以上的铁路运输系统。 所谓动车组就是由若干动力车和拖车或全部由动力车长期固定连挂在一起组成的车组。高速动车组的牵引动力配置基本上有两种型式，即集中配置型和分散配置型。传统的机车牵引形式就是牵引动力集中配置，列车由一台或几台机车集中于一端牵引。由于机车总功率受到限制，难以满足进一步提高速度的要求。动车组编组中的车辆全部为动力车，或大部分为动力车，即牵引动力分散配置。由于动车组可以根据某条线路的客流量变化进行灵活编组，可以实现高密度小编组发车以及具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点，受到国内外市场的青睐，应用也越来越广泛，被称为铁路旅客运输的生力军 第六次铁路大提速，以“和谐号”为代表的高速动车组，如梭箭般穿行于大江南北，将中国铁路带入高速时代，我国既有线路列车运行速度也一举达到世界先进水平，铁路运输事业呈现飞速发展全新局面，高速动车组以其安全，准时，快速，舒适，节能，环保，等诸多优点，高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来，同时也带动并促进了科学技术发展，高速动车组有别于现在运用的内燃，电力机车。其区别在于动车组各部件大量运用高新技术，特别是在转向架结构，车体轻量化，列车动力分配，电传动控

制技术，列车信息网络及制动系统都具有各自的高科技含量。高速动车组制动系统具有先进科技技术，其中以CRH理动车组最为出名。 CRH2型高速动车组制动系统采用电气指令是微机控制直通式电控制动，制动指令的接收，处理和电气制动与空气制动协调配合等，一般都是有微机来完成，动车组各车辆上的制动控制装臵由制动控制单元，EP阀，中继阀，空重调整阀，紧急制动电磁阀等组成，载荷调压装臵直接来自空气簧空气压力，空气弹簧压力通过传感器转化为与车重相应的电信号，制动控制单元根据制动指令及车重信号计算出所需的制动力，并向电气制动控制装臵发出制动信号，电气制动控制装臵控制电气制动产生作用，并将实际制动力的等值信号反馈到制动控制器，制动控制器进行计算，并把与计算结果相应的电信号送到中继阀，中继阀进行流量放大后，使制动缸获得相应的压力，拖车常用制动时，制动控制装臵的动作过程与动车的基本相同，但是因为没有电气制动，所有不必进行电气制动与空气制动的协调，所需制动力全部通过EP阀转化为相应的空气压力信号，然后由中继阀使制动缸产生相应的制动力。 一国外动车组及CRH2型动车组的发展历史 1 国外动车组发展状况 世界高速铁路动车组技术最发达的国家有3 个：德国、日本和法国。各国使用动车的比重以日本为最大，占87％；荷兰、英国次之，分别占83％和61％；法国、德国又次之，分别占22％和12％。 德国铁路自20世纪80年代起开始发展250km^h以上的高速客运列

动车组网络控制系统及技术分析 曲子扬

动车组网络控制系统及技术分析曲子扬 发表时间：2019-04-19T16:32:51.570Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：曲子扬 [导读] 摘要：随着经济的快速发展，国家对铁路和运输越来越重视，而动车组的网络控制系统及技术是动车组发展的必要条件。 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266041 摘要：随着经济的快速发展，国家对铁路和运输越来越重视，而动车组的网络控制系统及技术是动车组发展的必要条件。本文介绍了动车组网络控制系统及技术，深入分析了国内外动车组技术的发展历史、不同的控制网络的拓扑结构、传输介质以及网络结构。 关键词：动车组；网络控制系统；技术分析 列车网络控制系统作为高速动车组的中枢系统，就像人体的中枢神经系统一样重要。其主要负责列车的控制、监控、保护以及诊断等功能，是动车组的关键核心技术，能否掌握最前沿的列车网络控制技术很大程度上体现了一个国家在铁路通信方面的研发能力。 1 国内外高速动车组的发展 目前，世界各个国家对于高速铁路这种交通运输方式越来越重视，因为高速铁路运输的高速、快捷、安全性高、环保等优势愈发明显。进入20世纪以后，德国西门子、日本新干线等轨道企业逐步对高速铁路领域进行了研究，直到1964年初，经过不断努力，首条高速铁路由日本建设完成，这也成为了世界高速铁路历史上具有里程碑意义的节点，通过各国的不断研究，目前德国拥有当今最高端的高铁技术。现如今，发展高速铁路也是适应目前交通运输领域快速发展的必然走向，高速铁路有着运行速度快，安全平稳等优点，是社会进步的象征，从日本第一辆动车生产出厂到目前已经有了50多年的发展历史[1]。人们在不断进步的同时也在不断追求配置更加丰富的动车组品牌，然而能够决定动车组品牌的主要因素就是产品的质量，只有一个注重质量发展的企业才能生产出卓越的动车组品牌，在我国中车四方股份有限公司始终将追求卓越、诚信四方的公司精神放在首位，并通过“质量优先、创新引领、客户导向”的经营理念，让高速动车组发展的更加迅速，成功研制了我国首列设计时速380公里高速动车组、我国首列“复兴号”动车组以及我国首列城际动车组，推动了我国轨道交通事业的发展。高速铁路在客运市场有四大优势：高速、安全、环保、载客量大，中国通过引进、吸收、学习外国技术，经过2年多的研究与发展，研制出了自己的新型品牌，打造出了自主知识产权的动车组品牌，并且通过不断的改革与创新，建成了世界上最大的高铁生产基地，成为了国际上生产现代化轨道交通装备的领先大国。 下图为具有网络控制系统的动车组： 2 动车组网络控制系统及技术分析 2.1 动车组网络分类 由于当前高速列车的快速发展，网络通信技术的应用更新的十分迅速，陈旧的网络技术已经无法满足当前列车网络快速的发展形势。目前，网络的发展过程中主要遇到以下几方面问题：1）目前我国高铁发展相比其它发达国家要晚10年的时间，在我国动车组研制发展的起步阶段，动车组的相关技术应用还十分老旧，无法与时俱进，尤其是网络通信系统，作为动车组的核心技术，更是相对落后。2）由于动车组的运行速度较快，而且运行时的环境较为恶劣多变，这样就对列车的网络传输系统提出了更为严格和苛刻的要求，因此网络传输的传输率和防干扰性就变的十分关键。3）由于高速列车的网络系统涉及方面较广，包括列车控制、信息传输、网络诊断等多项功能，同时包含的列车的电子元件十分多样复杂，这样就需要我们具备十分健全和完善[2]的网络系统研究机制。从以上几方面的问题我们知道想要快速发展列车网络系统，面临的困难因素还很多，必须改变原有列车网络控制的局限性和功能局限等多个问题。在如今基于总线的网络控制平台上，列车网络系统的发展主要有以下两方面：一是将总线系统的网络传输格式统一简单化，从而更好的提高网络传输的传输率，二是通过提高信号的传输质量，来让总线网络具有更好的稳定性和抗干扰性。整体来讲，目前网络传输的通信网络主要包括TCN、WorldFIP、 11HDLC、RS485、CAN、LonWorks、ARCnet、以太网等总线方式，而目前应用最多的是TCN总线（由WTB和MVB组成）。 2.2 网络拓扑结构 拓扑结构将列车的电气设备虚化成点，将传输媒介虚化成线，结合数学中的图形结构演变而来，这样可以更加形象的展现通信网络的结构图，拓扑结构主要有：星形、环形、树形和总线等，其中星形拓扑由拓扑结构不难看出，所有的子电子设备都是由中心的总设备发出，由中心的总设备控制整体网络结构，这种拓扑结构在日常中也是较为常见和使用的一种结构方式。环形拓扑这种结构模式主要是讲所有的设备形成环形互通，最终达到信息共享、互联的功能，当节点形成共享循环时，必须采取测量来协调要发送的节点控制。树形拓扑采用分级控制方式，相对其它结构更易实现，传输的成本低，树型结构适合层次分层的管理系统。总线拓扑，此连接方式是把所有的网络电子设备与总线连接在一起，总线结构具有网络结构灵活，可扩展，可靠性高，可实现资源的共享等优点[3]。 2.3 网络传输介质 所谓“网络传输介质”就是在列车的信号发起到信号被传输到指定位置的过程中，所通过的实质性的介质，而列车中主要使用的传输介质就是网络线缆，通过网络线缆能够高效快捷的将网络信息实现互通互联，及时有效的将信息进行共享，从而达到列车整体的实时控制功能，而在列车中我们主要使用的传输介质为WTB线缆，线缆主要的类型有以下几种：（1）双绞线，这种线缆作为网络传输中较为常见的类型之一，主要特点是传输信号速率快，传输信号的种类包括网络信号以及数字信号，十分多样。通信的距离可从十公里到几十公里，通信距离较长时，需在线路中放置放大器或中间继电器[4]。双绞线缆具有防信号干扰功能，只要将线缆固定在一个相对封闭固定的装置内，并让线缆在装置中保持相对稳定的状态，线芯的相互绞合可极大的减少外界信号的干扰。在每个铜导体绝缘层中涂上不同颜色的差异可以作

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；

CRH2 型高速动车组制动控制原理

CRH2 型高速动车组制动控制装置试验台如何实现对制动控制装置进行测试的 本文论述了时速在200Km -350Km 每小时的CRH2 型动车组制动控制系统制动原理，主要阐述了CRH2 型高速动车组制动控制装置试验台如何实现对制动控制装置进行测试的 方法，并附带介绍了CRH2 型高速动车组制动控制装置试验台的国产化过程。 现有的CRH2 型动车组制动控制装置原型是日本那博斯特克公司生产的，制 动方式有1) 常用制动与快速制动, 即电制动与空气制动一起作用;(2) 紧急制 动, 仅由空气制动作用; （3 ）动力制动力与空气制动力自动配合, 空气制动力= 所需制动力- 电制动力; （4 ）1N-7N 制动等级(5) 时速在110Km/h 一下的耐雪制动。 1 、制动控制系统系统由制动控制系统和基础制动装置组成。 1 、1 制动控制系统 该系统由制动信号发生与传输部分、微机制动控制单元(MBCU) 、气制动 控制单元(PBCU) 和转向架制动控制单元组成。 1、1、1 制动信号发生部分主要由制动控制器、调制及逻辑控制器组成，采用 光纤传送模式, 其主要任务是产生制动信号并将信号传递到各车辆的MBCU 或PB CU 。调制器用于将制动控制器的指令转换成相应的脉宽调制信号，主要有10V 逻辑电平与110V 逻辑电平。逻辑控制器根据司机的操作, 通过逻辑电路, 使指令 线在相应的工况下发出相应的指令信号。它还同时接收ATP 发出的指令。制动 指令线主要有: ①PWM 线,2 根, 传递常用制动信号模拟量至各车的MBCU 。 ②紧急制动线,2 根, 其中1 根为开关线, 另1 根为回线, 前者串接了各个控制紧

关于高速动车组制动系统的研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a714008160.html, 关于高速动车组制动系统的研究 作者：郭超 来源：《中国科技博览》2018年第04期 [摘要]作为高速动车组的重要核心部件，制动系统性能的优劣直接影响着其运行状态。本文从基本的参数计算、设计要求、制动方式等方面对高速动车组制动系统设计的相关理论知识进行了概括，并从制动控制、防滑控制、安全防护等方面分析了高速动车组制动系统的构成。 [关键词]高速动车组；制动系统；防滑控制 中图分类号：S188 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0345-01 引言 在城镇建设和发展过程中，交通体系得到完善和发展，动车组成为城市轨道交通的重要组成部分。随着技术的进步和经济的发展，动车组的速度越来越高，使用次数越来越频繁，每日行驶的里程也越来越多，这都对动车组的制动系统提出了更高的要求：既要保证行车安全，又要在尽量短的距离内停车，而且还要尽量减小制动过程中产生的纵向冲击力，传统的列车制动系统已经不能满足此要求。这就需要铁路有关科研单位加强高速动车组制动系统的控制方式、系统配置的优化设计，积极借鉴国内外高速列车制动技术的先进经验，并进行了自主创新。 1 高速动车组制动系统设计要点 1.1 基本参数计算原理 高速动车组运行在铁路快速客运专线或高速铁路上，速度高，固定编挂，一般分为动力集中型与动力分散型两类。根据质点动力学理论，得出了比照300km/h动车组以各种不同匀减速停车时的理论制动时间、停车距离和每吨质量所需的平均制动功率（如图1）。以300km/h动车组为例，经计算，其每吨质量的动能E为3472kJ，每吨质量在各种不同匀减速度下停车时 的最大瞬时制动功率是平均制动功率的2倍。也就是说，如果该动车组每轴14t，那么以1m/s 的匀减速度停车时所需的平均轴制动功率为583.4kw轴，最大瞬时制动功率为1166.8kw轴，纯制动距离为3472m。这些数值提供了一个高速动车组量化的各制动减速度下制动距离和制动功率的概念。当然，实际的制动过程不是一个匀减速运动，而是一个变速运动。 1.2 基本设计要求 第一，尽可能缩短制动距离以保障行车安全，高速列车必须尽可能缩短制动距离，因为自动闭塞的信号区间长度完全由列车允许的制动距离来决定，当制动距离一经确定后，不间断的机车信号装置中就将保存这些制动曲线，因而高速列车的制动系统必须保证在大雪、大雾、结冰、粘着下降，甚至系统部分失灵的情况下，也不能超过允许的制动距离，避免安全事故发