高速列车车载智能化系统总体设计

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高速列车车载智能化系统总体设计

作者：仲崇成李鹏吴冬华张涛

来源：《电子技术与软件工程》2013年第20期

列车运行控制系统毕业设计

列车运行控制系统铁路通信信号系统是铁路运输的基础设施，是实现铁路统一指挥调度，保证列车运行安全、提高运输效率和质量的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。现代信息类技术的迅速发展。对铁路信号、通信产品和服务产生了重要影响。铁路通信和信号技术，以及现代铁路信息化系统之间的关系和作用变得密不可分。车站、区间和列车控制的一体化，铁路通信信号技术的相互融合，以及行车调度指挥自动化等技术，冲破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路通信信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。在列车运行控制技术方面，计算机、通信、控制技术与信号技术集成为一个自动化水平很高的列车运行自动控制系统（简称列控系统）。列控系统不仅在行车安全方面提供了根本保障，而且在行车自动化控制、运营效率的提高及管理自动化等方面，提供了完善的功能，并向着运输综合自动化的方向发展。列控系统技术是现代化铁路的重要标志之一。随着列车速度的提高，列车的运行安全除了以进路保证外，还必须以专用的安全设备，监督、强迫列车(司机)执行。这些安全设备从初级的列车自动停车装置、自动告警装置、列车速度自动监督系统(或列车速度自动检查装置)发展到列车速度自动控制系统。列车自动控制系统(A TC)—般指系统设备（包括地面设备和车载设备），同时也是一种闭塞方式，主要包括： 1．以调度集中系统CTC为核心，综合集成为调度指挥控制中心。 2．以车站计算机联锁系统为核心，综合集成为车站控制中心。 3．以列车速度防护与控制为核心，综合集成为列车（车载）运行控制系统。 4、以移动通信（例如GSM-R）平台，构建通信信号一体化的总成系统（例如CTCS）。列车自动控制系统(A TC)的主要功能有四项： ·检查列车在线路上的位置(列车检测)。 ·形成速度信号(调整列车间隔)。 ·向列车发送速度信号或目标距离信号(信号传输)。 ·按速度或目标距离信号控制列车制动(制动控制)。上述一至三项功能由地面没备完成，第四项功能由车载设备完成。本章主要内容为200km/h动车组司机驾驶所需要的列控ATP技术和GSM-R系统中的无线列调功能。第一节列控ATP系统技术原理一．列控ATP系统的组成与功能列控ATP是列车超速防护和机车信号系统的一体化系统，列控ATP系统主要由车载设备及地面设备两大部分组成，地面设备与车载设备一起才能完成列车运行控制的功能。图7.1.1是列车运行控制系统地面设备原理框图。

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。

大众汽车车载CAN总线系统设计

大众汽车车载CAN总线系统设计摘要：随着汽车电子技术的持续发展，汽车上越来越多的应用电子设备，电子控制设备的联系更加复杂，而汽车的传统电气系统一般都是采用点对点的单一通信，联系较少，因此，庞大的布线系统之间的联系已经无法满足逐渐复杂的汽车控制系统的要求。本文以大众汽车车载CAN总线车身控制系统为研究对象,介绍了国际汽车电子技术的现状和发展趋势，与目前主流的汽车网络技术相比，本文分析了目前流行的现场总线的性能及特点，研究了CAN总线的汽车车身控制系统。介绍了系统的硬件设计和开发过程。说明了每个节点的作用，说明了每个模块硬件电路结构。介绍了系统的软件设计和开发过程。该论文讲述了CAN通信模块的通信流程。通过本设计，大众汽车车载CAN 总线车身控制系统可以满足现代车身控制的需要。关键词：车载网络；大众汽车车载CAN总线；车身控制系统

Volkswagen car CAN bus system design Abstract: with the continuous development of automobile electronic technology, more and more electronic equipment used in automobile, electronic control equipment is more and more complex, the relation between the traditional auto electrical system is mostly single point to point communication, connect with each other very few, so lead to the connection between the huge wiring system has far cannot satisfy the requirement of increasingly complex auto control system. Automobile LAN CAN bus, which are widely used in automotive electronic control system, in order to realize intelligent and networked control part provides effective ways and methods. This topic with CAN bus body control system as the research object, mainly to do the summary of a few aspects: introduce the current status and development trend of international automotive electronics technology, more mainstream in today's automotive network technology, a comprehensive analysis of the current popular features and performance of a variety of field bus, the further study of the CAN bus car body control system. Describes the hardware design and development of the system. According to the actual needs of the system, the design of each module of the system is determined. Detailed introduces the system function of each control node, describes the main control chip peripheral circuit, light control circuit, CAN communication module circuit, wiper control circuit, control circuit, window lock motor control circuit, the switch quantity detection circuit, electric rearview mirror control circuit hardware circuit for each module of the structure. Describes the software design and development process of the system. This article introduces the communication process for the CAN communication module. Key words: car network; vw vehicle CAN bus; Body control system;

DSP与PC机的PCI总线高速数据传输(精)

DSP与PC机的PCI总线高速数据传输摘要：介绍了ＴＩ公司的高性能浮点式数字信号处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的接口信号及控制寄存器，并在此基础上，指出了该ＤＳＰ通过ＰＣＩ总线与ＰＣ机进行高速数据传输的实现方法，同时给出了ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３和ＰＣ机通过ＰＣＩ９０５２总线接口芯片实现接口的硬件原理图。关键词：DSP；数据传输；TMS320C6713 PCI9052 ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３是ＴＩ公司在ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１的基础上推出的Ｃ６０００系列新一代浮点ＤＳＰ芯片，它是目前为止Ｃ６０００系列ＤＳＰ芯片中性能最高的一种。ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３可在２５５ＭＨｚ的时钟频率下实现１８００ＭＩＰＳ／１３５０ＭＦＬＯＰＳ的定点和浮点运算，因而可极大地满足通信、雷达、数字电视等高科技领域对信号处理实时性的要求。同时其主机口（ＨＰＩ）可灵活地和ＰＣＩ总线控制器相连接。而ＰＣ机则可通过ＰＣＩ总线控制器直接访问ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的存储空间和外围设备，从而实现ＰＣ机与ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３之间的高速数据传输。在ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＤＳＰ与ＰＣ机实现高速数据传输的方案中，可选用ＰＬＸ公司的ＰＣＩ９０５２作为两者之间的接口；同时选用ＰＬＸ公司的ＮＭ９３ＣＳ４６作为加载ＰＣＩ９０５２配置信息的串行ＥＥＰＲＯＭ；而用ＴＩ公司的ＳＮ７４ＣＢＴＤ３３８４作为ＰＣＩ９０５２与ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＨＰＩ之间的电平转换芯片。１ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的ＨＰＩ简介１．１ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＨＰＩ的接口信号ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的ＨＰＩ是一个１６位宽的并行端口。主机（上位机）掌管着该端口的主控权，可通过ＨＰＩ直接访问ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的存储空间和外围设备。表１给出了ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＨＰＩ接口信号的基本特征。下面对它们的具体工作方式进行说明：ＨＤ[１５：０]：可以用作数据和地址的共用总线，通过ＨＤ[１５：０]传送的数据包括控制寄存器的设置值、初始化的访问地址以及要传输的数据。ＨＣＮＴＬ[１：０]：用于控制当前访问的是ＨＰＩ的哪一个寄存器，该信号同时还提供了一个对ＨＰＩ数据寄存器（ＨＰＩＤ）进行地址自增的访问方式。在该方式下，主机会连续地访问一个线性存储区域，而无需反复向ＨＰＩＡ写入需要的地址。表２给出了ＨＣＮＴＬ[１：０]控制信号的功能。ＨＨＷＩＬ信号：用于表明并区分ＨＤ[１５：０]上传输的是３２位数据中的高１６位还是低１６位。由于ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３芯片结构决定了它与主机间所有的数据交换都是３２位，而ＨＰＩ端口为１６位，所以每次数据访问都需要进行两次存取，而由ＨＰＩ自动将ＨＤ[１５：０]上连续的两个１６位数据合成３２位，当然，也可以用其进行反向分解。

车载总线分类及应用

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 车载总线分类及应用车载总线分类及应用总线分为：外部总线，内部总线，系统总线。系统总线包括：地址总线，数据总线，控制总线汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展，在未来的 5～10 年里，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能 CPU 相连的电气系统。如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶、线控制动、线控油门和线控悬架等，采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。在新一代雅阁 V6 轿车上采用的 DBW 就是新技术之一。 DBW 是线控油门的英文缩写，也可称之为电控油门，即发动机的油门是通过电子控制的。传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板，由油门拉索直接控制发动机油门的开合程度，从而决定加速或减速，驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉索的机械作用联系的。而DBW 将这种机械联系改为电子联系。驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉索。但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑 1 / 7

ECU(电子控制器) ， ECU 将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。也就是说驾驶员的动作与油门的动作之间是通过电子元件的电信号联系的。虽然从构造上来看， DBW 比传统油门控制方式复杂，但油门的控制却比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入汽缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。使用线控技术的优点很多，比如使用线控制动无需制动液，保护生态，减少维护；质量轻；性能高(制动响应快) ；制动磨最小(向轮胎施力更均匀) ；安装测试更简单快捷(模块结构) ；更稳固的电子接口；隔板间无机械联系；简单布置就能增加电子控制功能；踏板特性一致；比液压系统的元件更少等。 2. CAN 总线网络随着电控单元在汽车中的应用越来越多，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中，各处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。

列车运行控制系统

列车运行控制系统 -03-25 14:52:17| 分类：铁路基础知识 | 标签： |字号大中小订阅根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。系统包括地面与车载两部分，地面设备产生出列车控制所需要的全部基础数据，例如列车的运行速度、间隔时分等；车载设备经过媒体将地面传来的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。系统改变了传统的信号控制方式，能够连续、实时地监督列车的运行速度，自动控制列车的制动系统，实现列车的超速防护。列车控制方式能够由人工驾驶，也可由设备实行自动控制，使列车根据其本身性能条件自动调整追踪间隔，提高线路的经过能力。新一代铁路信号设备是由列车调度控制系统及列车运行控制系统两大部分组成的。从技术发展的趋势看是向着数字化、网络化、自动化与智能化的方向发展。它的作用是保证行车安全、提高运输效率、节省能源、改进员工劳动条件。发展中的列车控制系统将成为一个集列车运行控制、行车调度指挥、信息管理和设备监测为一体的综合业务管理的自动化系统。

列车运行控制系统的内容是随着技术发展而提高的，从初级阶段的机车信号与自动停车装置，发展到列车速度监督系统与列车自动操纵系统。进入20世纪90年代，世界上已有许多国家开发了各自的列车运行控制系统，其中，在技术上具有代表性且已投入使用的主要有：德国的LZB系统，法国的VM300和TVM430系统，日本新干线的ATC系统等。这些系统的共同特点是：能够实现自动连续监督列车运行速度，可靠地防止人为错误操作所造成的恶性事故的发生，保证列车的高速安全运行。它们之间的主要区别体现在控制方式、制动模式及信息传输等形式方面。中国近几年来，对国外列车控制系统进行了较深入的研究，对列车控制模式、轨道电路信息传输、轨道电缆信息传输等方面都已取得不少的成果。在开发过程中，还可借鉴欧洲列车控制系统“功能叠加”、“滚动衔接”的经验，从保证基本安全着手，分步完成并真正达到安全、高效、舒适的目标。中国列车运行控制系统（CTCS）介绍 CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。ＣＴＣＳ概述

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

MECHATROLINK--高速现场网络总线

MECHATROLINK--高速现场网络总线随着IT 革命的风起云涌，快捷的通信提高了信息交流和商务运行的节奏，人类社会步入了快速运转的网络时代。数字化，网络化早已不是广告宣传的噱头，而是作为一种思维意识深深地进入我们的生活。为适应一般用户简易、快捷的信息交换要求。基于计算机网络的Ethernet +TCP/IP 等各种开放数据通信协议而形成的INETERNET 互联网，已经在信息管理、信息处理为目的电子办公、电子商务领域中尽显一统天下之势。与此同时工业自动化也随着半导体技术的发展，CPU 和计算机的引入，经历了矿山，钢铁，水泥等过程自动化（PA），汽车，电器产品生产线的工厂自动化（FA），以及现在的系统自动化，控制的设备由单机－多机－单条生产线－多条生产线发展到现在的整个工厂的多种设备的控制。而早期在工厂内部，为了实现设备层的通信，现场总线孕育而生，其主要目的是针对I/O 模块和驱动装置与控制器之间以及控制器之间通信和控制。与计算机网络不同，工业控制器和与之相生的现场总线由各自的厂家独立发展起来。因为各个厂家的控制器的不同，所推行的现场网络技术不同，并且由于各行业的应用技术千差万别以及商业利益的制约，经过十多年的努力，像Ethernet +TCP/IP 那样在计算机网络中一统天下的情况终未成就，现场总线的标准至今为止仍呈诸侯割据，群雄争霸的多种并存的态势。随着自动化控制技术发展，从PA，FA 到现在运动控制以及将来的智能控制，对现场网络总线技术的实时性和确定性以及扩展性的要求也不断提高，现在高速、可用于运动控制的现场总线如：Profibus-DPV2，SERCOS，Device- Net，MECHATROLINK 等等。作为著名的变频伺服驱动、PLC 控制器以及机器人的生产厂商日本安川电机株式会社，早在上世纪八十年代就制定了CP- 213/215/216 用于PA/FA 用途的现场总线，继而在九十年代针对伺服及运动控

5列车控制系统

哈尔滨地铁车辆系统培训 (列车控制系统) 二○一○年三月一日

功能: 监视、控制车辆和车辆各系统的运行，同时可诊断各系统的运行情况，并给出报警信息。配置: 列车控制系统采用继电逻辑控制或分布式总线控制方式，采用继电逻辑控制时要配备单独的信息和诊断系统，为车辆各系统提供运行状态检测、故障诊断和保护。目前,新造列车均采用了分布式总线控制方式。列车总线系统采用国际列车通信网络TCN标准（ IEC61375-1的最新版本）。所采用的总线控制系统成熟、安全可靠。广州地铁一号线车辆采用有接点逻辑控制电路，二号线列车采用了当今世界上最先进的列车控制技术，总线控制技术。从牵引制动控制到车门开关，从PIS自动报站到汽笛报警等几乎列车的所有方面，整列车各系统的监视、控制和诊断都通过贯穿全车的总线控制网络实现，总线系统使整列车成为一个有机的整体。司机对整个列车的控制命令通过列车通信网路送到列车的各个车厢上，列车的各个车厢工作状态通过列车通信网路送到司机显示台上，让整个列车有效而安全的工作。总线技术的应用大幅度减少了金属导线的使用，减少了电气机械连接点，避免了一般接点逻辑电路由于单个物理故障导致的错误动作；总线上的故障设备可以得到有效隔离并退出网络，而保持其它不需要其控制信息的设备仍能有效运作。总线技术带来了许多优点和先进功能，但也带来了新的问题和新的障碍，如对总线的物理介质的要求较高，要求有较好的电磁环境，甚至由于电磁环境、总线线路质量不稳定或软件缺陷等问题导致整体的瘫痪；同时对维护人员的能力也提出了前所未有的要求。列车控制系统

一、列车通信网路二、总线系统基本概念三、列车控制系统 1、列车控制系统硬件及其主要功能 2、列车控制系统网络结构 3、冗余概念 4、列车诊断

基于通信的列车控制系统

基于通信的列车控制系统（CBTC）【引导案例】目前，在新建地铁信号系统的方案选择上，采用CBTC无线AP (无线接入点)接入方式的线路已越来越多。采用AP接入，具有成本较低、通信带宽高、可部分使用商用设备、安装调试方案灵活和施工时间短等优点。现在我国在建或改造的地铁线路中，采用无线AP接入的有北京地铁4号线、l0号线和深圳地铁2号线等。欧洲ETCS计划，为了实现欧洲铁路互联互通，车载设备采用ETCS总线，可以灵活地支持与各种传统设备及E TCS车载设备的通信；传输设备有欧洲应答器和欧洲环路，即数据传输速率为565kb／s的磁应答器和采用漏泄电缆的环路；欧洲无线也在进行工程实施。ERTMS系统是为了适应欧洲铁路互联互通的目的，它集联锁、列控和运行管理于一体。西班牙的马德里—巴塞罗拿线采用该系统，列控系统符合欧洲铁路统一标准ETCS二级标准，速度监控方式采用一次连续速度曲线控制模式（又称目标距离一次制动模式曲线方式），列车占用靠UM2000 轨道电路，列车定位靠欧洲应答器，车与地双向传输靠无线数传。在城市轨道交通中，基于通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Contrl)是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统。相对于固定闭塞而言又把它称为移动闭塞。移动闭塞是目前线路能力利用效率更高的列车闭塞方式。与固定闭塞方式相比，移动闭塞相当于将区间分成了无数个细小的、连续的闭塞分区，它使得列车间的安全信息传递得更为频繁、及时和详细。因为移动闭塞系统能够比固定闭塞更优地确定列车的位置和传输列车信息，所以移动闭塞系统可以根据列车的动态运行确定更小的列车间隔。同样，取消固定闭塞所需的轨道设备也可以减少维修费用，并且利用列车和路边设备的传输信息通道也可以传输与列车实时运行有关的操纵信息，以提高管理能力和诊断故障设备。因此，采用移动闭塞系统能够更好地满足铁路的需要。典型的基于通信的列车控制系统(CBTC)的结构框图如图5-1所示。由图可

中国列车运行控制系统ctcs

CTCS CTCS是(Chinese Train Control System)的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级，分为0~4级。 1. CTCS概述 TDCS是铁路调度指挥信息管理系统，主要完成调度指挥信息的记录、分析、车次号校核、自动报点、正晚点统计、运行图自动绘制、调度命令及计划的下达、行车日志自动生成等功能，换句话说就是原来行车调度员和车站值班员需要用笔记下的东西现在都可以由TDCS自动完成。中国铁路调度指挥系统参考欧洲ETCS规范，中国逐步形成了自己的CTCS（Chinese Train Control System）标准体系。如何吸收ETCS规范并结合中国国情更好地再创新，是值得深入研究的课题。铁路是国民经济的大动脉，是中国社会和经济发展的先行产业，是社会的基础设施，铁路运输部门又是国民经济中的一个重要部门，它肩负着国民经济各种物资运输的重任，对中国社会主义建设事业的发展有着举足轻重的作用。为了满足国民对铁路运输的要求，进入二十一世纪以后，铁路部门致力于高速铁路和客运专线的建设，并取得了骄人的成绩。

为了适应中国高速铁路、客运专线的迅速发展和保证铁路运输安全的需要，铁道部有关部门研制成功了“CTCS系统”（即：铁路列车控制系统，是Chinese Train Control System 的缩写“CTCS”） 2. 产生背景由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。中国人口密集，资源紧张，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影响了运输效率。铁路信号系统迫切需要建立统一的技术标准，确立数字化、网络化、智能化、一体化发展方向，国产高速铁路列车运行控制系统标准的制定迫在眉睫。为实现高铁战略，铁道部组织相关专家开始制定适合我国国情的中国列车控制系统CTCS（Chinese Train Control System）。在CTCS 技术规范中，根据系统配置CTCS按功能可划分为5 级。为满足客运专线和高速铁路建设需求，通过对ETCS标准的引进、消化、吸收，并结合成功应用的CTCS-2级列车运行控制系统的建设和运营经验，我国构建了具有自主知识产权的CTCS-3级列控系统标准。CTCS-3级列车运行控制系统是基于GSM-R无线通信的重要技术装备，是中国铁路技术

基于PCIe总线的高速数据采集系统设计与实现

1 系统整体设计及工作原理系统提供了电压、电荷信号入口，可供多种类型的信号测试,其整体结构如图1所示,包括信号采集、信号适调、放大、滤波、A/D 变换、FPGA、PCIe 总线和数据分析等模块。其工作原理主要是PC 端通过PICe 总线发送命令给FPGA 对系统进行配置,包括参数设置、状态监控、采集控制、数据转存、数据传输方式等,这些命令通过PI 硬核传给FPGA,然后FPGA 通过内置程序把命令传给各个芯片实现主机命令功能系统开启后模拟信号通过模拟开关,经放大器放大后,由A/D 转换器换后进人FPGA,由于PCIe 接口传输速率大于信号采集速率,为了保证数据不丢失,FPGA 将处理后的数据存入在FPGA 内部开辟的FIFO 缓存里，通过PICe 总线快速地将数据传送到PC 端。 2 FPGA 设计模块组成与功能 FPGA 作为本地端的逻辑控制核心是高速数据采集系统的设计核心之一，主要由A/D 模块、时钟模块、组帧模块、PCIe 模块、串口模块、控制模块等6部分组成，如图2所示。 2.1 A/D 模块与A/D 芯片通信，控制A/D 转换的进程并读取转换结果。记录下转换发生的时间，与转换结果打包后发往组帧模块。 2.2 时钟模块提供相对时间给A/D 模块。发送绝对时间整秒帧给组帧模块。为保证系统各信号输出的同步性，这里采用了全局时钟驱动网络，具有时钟倍频和分频、相位偏移、可编程占空比和外部时钟输出，可进行系统及时钟管理和偏移控制。采用PLL 可实现更高的内部时钟频率，通过全局时钟网络可使时钟延迟和时钟偏移最小，减小或调整时钟到输出（TCO）和建立（TSU）时间。 2.3 组帧模块将各个AD 模块的数据和时钟模块提供的绝对时间帧整合为单一的数据流，发往PCIe 模块。 tests show that the transmission speed of the acquisition system can meet the requirements of high-speed acquisition field，and has stable performance.Key words : PCIe bus ；data acquisition ；FPGA ；high-speed transmission 图1 系统整体设计框图

基于通信的列车控制系统

基于通信的列车控制系统（CBTC 【引导案例】目前，在新建地铁信号系统的方案选择上，采用CBT无线AP （无线接入点）接入方式的线路已越来越多。采用AP接入，具有成本较低、通信带宽高、可部分使用商用设备、安装调试方案灵活和施工时间短等优点。现在我国在建或改造的地铁线路中，采用无线AP接入的有北京地铁4号线、10号线和深圳地铁2号线等。欧洲ETC计划，为了实现欧洲铁路互联互通，车载设备采用ETC总线，可以灵活地支持与各种传统设备及ETC齐载设备的通信；传输设备有欧洲应答器和欧洲环路，即数据传输速率为565kb/s的磁应答器和采用漏泄电缆的环路；欧洲无线也在进行工程实施。ERTM系统是为了适应欧洲铁路互联互通的目的，它集联锁、列控和运行管理于一体。西班牙的马德里—巴塞罗拿线采用该系统，列控系统符合欧洲铁路统一标准ETC二级标准，速度监控方式采用一次连续速度曲线控制模式（又称目标距离一次制动模式曲线方式），列车占用靠UM2000 轨道电路，列车定位靠欧洲应答器，车与地双向传输靠无线数传。在城市轨道交通中，基于通信的列车控制系统CBTC（Communication Based Train Contrl）是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统。相对于固定闭塞而言又把它称为移动闭塞。移动闭塞是目前线路能力利用效率更高的列车闭塞方式。与固定闭塞方式相比，移动闭塞相当于将区间分成了无数个细小的、连续的闭塞分区，它使得列车间的安全信息传递得更为频繁、及时和详细。因为移动闭塞系统能够比固定闭塞更优地确定列车的位置和传输列车信息，所以移动闭塞系统可以根据列车的动态运行确定更小的列车间隔。同样，取消固定闭塞所需的轨道设备也可以减少维修费用，并且利用列车和路边设备的传输信息通道也可以传输与列车实时运行有关的操纵信息，以提高管理能力和诊断故障设备。因此，采用移动闭塞系统能够更好地满足铁路的需要。典型的基于通信的列车控制系统（CBTC的结构框图如图5-1所示。由图可

【汽车行业类】汽车总线设计

（汽车行业）汽车总线设计

湖南机电职业技术学院《汽车单片机应用技术》实训报告题目汽车CAN总线系统智能节点的设计院系汽车工程系专业汽车电子1004 学生姓名向杰指导教师冉成科完成日期2012年3月23日

概述 (3) 实训要求 (4) 第壹章汽车车载网络系统的组成和原理 (4) 1.1汽车网络技术概述 (4) 1.2汽车网络技术的作用 (4) 第二章CAN总线 (4) 2.1CAN简介 (5) 2.2汽车CAN总线网络系统结构图 (6) 第三章CAN总线的维修和检修 (7) 3.1故障类型及检测诊断方法 (7) 第四章CAN总线在汽车领域的应用 (8) 4.1摘要 (8) 4.2CAN总线技术的应用 (8) 4.3汽车CAN总线节点ECU的硬件设计 (8) 4.4CAN总线在国内自主品牌汽车中的应用 (9) 第五章实训心得 (10)

随着现代汽车中所使用的电子表之间、系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换，如使用普通的线索完成这些数据之间的交换，线索总长可能超过1600m，实现起来是相当困难的。为解决这壹问题控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、自动变速器控制系统、防抱死制动系统（ABS）、自动巡航系统（ACC）和车载多媒体系统等，这些系统之间、系统和显示仪，德国的博世（Bosch）X公司及几个半导体生产商开发出壹种新型的车用控制器——CAN。 CAN是ControllerAreaNetwork的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世X公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，当下在欧洲已是汽车网络的标准协议。当下，CAN的高性能和可靠性已被认同，且被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之壹,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持，所以它在汽车领域中运用只会越来越广泛越来越重要。我们作为汽车电子的学习者有必要学好这方面的技术，这样才能顺应汽车高智能化的特点。为自己提升技能。

列车运行控制系统

列车运行控制系统定义：由列控中心、闭塞设备、地面信号设备、地车信息传输设备、车载速度控制设备构成的用于控制列车运行速度保证行车安全和提高运输能力的控制系统。功能： 1.线路的空闲状态检测； 2.列车完整性检测 3.列车运行授权； 4.指示列车安全运行速度； 5.监控列车安全运行系统分类发达在列控系统研究方面已有较长发展历史，比较成功的列控系统主要有：日本新干线ATC系统，法国TGV铁路和韩国高速铁路的TVM300及TVM430系统，德国及西班牙铁路采用的LZB 系统，及瑞典铁路的EBICA900系统等。上述列车控制系统都具有自己的特点、不同的技术条件和适应范围，因此，列控系统可以分成许多类型。（1）按照地车信息传输方式分类： ①连续式列控系统，如：德国LZB系统、法国TVM系统、日本数字ATC系统。连续式列控系统的车载设备可连续接收到地面列控设备的车-地通信信息，是列控技术应用及发展的主流。采用连续式列车速度控制的日本新干线列车追踪间隔为 5 min，法国TGV北部线区间能力甚至达到3 min。连续式列控系统可细分为阶梯速度控制方式和曲线速度控制方式。 ②点式列控系统，如：瑞典EBICAB系统。点式列控系统接收地面信息不连续，但对列车运行与司机操纵的监督并不间断，因此也有很好的安全防护效能。

③点一连式列车运行控制系统，如：CTCS2级，轨道电路完成列车占用检测及完整性检查，连续向列车传送控制信息。点式信息设备传输定位信息、进路参数、线路参数、限速和停车信息。（2）控制模式分，分为两种类型： ①阶梯控制方式出口速度检查方式，如：法国TVM300系统入口速度检查方式，如：日本新干线传统ATC系统 ②速度—距离模式曲线控制方式速度-距离模式，如：德国LZB系统，日本新干线数字ATC系统（3）按照人机关系来分类，分为两种类型： ①设备优先控制的方式。如：日本新干线ATC系统。 ②司机优先控制方式，如：法国TVM300／430系统、德国LZB 系统（4）按照闭塞方式：固定闭塞、移动闭塞（5）按照功能、人机分工和自动化程度分：列车自动停车（Automatic Train Stop 简称ATS）系统；列车超速防护（Automatic Train Protection 简称 ATP）系统；列车自动控制（Automatic Train Control 简称ATC）系统；列车自动运行（Automatic Train Operation 简称ATO）系统。 ①ATS。ATS是一种只在停车信号（红灯）前实施列车速度控制的装置，是在非速差式信号体系下的产物，属于列车速度控制的初级阶段。国外多种ATS系统补充了简单的速度监督功能，这种系统设备简单，历史悠久，在我国及世界各国铁路至今广泛采用。 ②ATP。ATP是随着速差式信号体系的建立而产生的，列车正常运行由司机控制，只在司机疏忽或失去控制能力且列车出现超速时设备才起作用，并以最大常用制动或紧急制动方式，强迫