crh1列车网络控制系统
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述一、ATP列控系统速度防护模式ATP列控系统共有十一种速度防护模式：(1)区间追踪运行模式。
(2)带LU2的区间追踪运行模式。
(3)机外停车模式。
(4)正线停车模式。
(5)股道停车模式。
(6)正线通过模式。
(7)经18号及以上道岔侧向通过模式。
(8)引导接车模式。
(9)正线发车模式。
(10)股道发车模式。
(11)区间反向运行模式。
二、ATP装置区间追踪运行模式在区间跟踪运行模式时，设备核对速度产生的曲线控制。
三、ATP装置带LU2的区间追踪运行模式1.如果轨道电路信息码包含LU2(单黄码)，在列车未到达LU2(单黄码)区间的情况下，是否有LU2就会不明确。
2.列卓进入了LU2(单黄码)分区后，会判明从LU2(单黄码)确定的实际停车点。
重新画出新的核对速度曲线。
四、ATP装置机外停车模式在区问内站间停车模式时的核对速度曲线。
五、ATP装置正线停车模式正线停车模式时的核对速度曲线的生成。
六、ATP装置股道停车模式1.列车处于U2码(黄灯)区间之前的一段时间内，生成机外停车模式曲线。
2.接收到U2码(黄灯)后，会生成形成NBP为50km的模式曲线。
3.进入列车接近的区间后，会接收UU码(双黄灯)，通过进站信号机时破坏掉以前的正线Balise信息，根据进站口的Balise信息生成曲线。
4.股道停车时，在站外即使是『机控优先』通过进站信号到列车停车之间的过程自动切换到『人控优先』。
正线停车时不为人控优先。
5.股道停车时收UU(双黄灯)信号后的『无信号』作为『HU』(半红半黄)信号处理。
因此，在上图状态下可将TC6，TC7两个轨道电路作为一个闭塞区处理。
6.其后进入无码的区间。
列车保持NBP为50km/h的限制速度。
从入口的有源应答器接收应该进入的线路的数据。
列车发出停止在B6的终端的核对速度图形。
7.列车进入TC7后，考虑到列车长度，在前450m保持NBP50km/h的限制速度。
补充材料：CRH1的网络控制系统为两层网络拓扑结构-知识点4
CRH1的网络控制系统为两层网络拓扑结构，如图所示。
CRH1网络控制系统
根据CRH1的列车基本单元TBU的划分，整个列车控制管理系统在通信上分成三段MVB总线区段：TBU1段，TBU2段，TBU3段。
WTB总线通过网关与基本列车单元内部的MVB总线进行信息传输。
列车运行中有且只有一个控制列车总线工作的主节点（主控网关），其它节点为从节点，主－从关系的配置是网络自动完成的，当某Mc车的司机室启动后，其上的网关自动配置为主控制器，其它网关自动配置为从控制器（从节点）。
车辆总线用以连接列车基本单元内的各种设备，车辆设备是各种信息的发源地，它接受通信节点的命令，将各种信息按一定的格式送往通信节点；从节点将各设备送来的信息重新编排，按照主节点的命令，发往主节点。
CRH1型网络控制系统
列车计算机系统 MITRAC
• 由许多不同的单元构成
BC
COMMCITRAC unit
Hardware develoVCpUment
VCU
Sweden
(VCU-lite) GW
GW
Germany
IDAUX
Sweden
DX
Sweden
IDU COMC I/O units
External suppliers
49,4C
41
DCU/M DCU/L
2x
1x
Propulsion
Propulsion
49,4C
41
DCU/M DCU/L
2x
1x
1/9/22002222
12
第十二页，共50页。
1/9/2002222
• Mc车MVB总线 所挂的设备
13
第十三页，共50页。
TCMS 硬件
1/9/202222
14
第十四页，共50页。
Tb
M2
Tp2
Mc2
1/9/202222
6
第六页，rain Control CCU） 为控制和监控功能的核心。
• 由TC CCU控制和监视的所有模块（如列车 诊断、制冷空调、充电器等），综合起来就 是一些对TC CCU输入或从TC CCU输出的 单元模块，由于这些模块本身具有完整的控 制作用，即具有智能，所以可以看作是智能 I/O。
• 远程无线通信接口及售后服务以太网
1/9/2002222
10
第十页，共50页。
• 独立的牵引MVB总线
1/9/2002222
11
第十一页，共50页。
CRH1 TCMS 系统结构，全部
第四章CRH1动车组车载信息系统操作手册
第四章CRH1型动车组车载信息系统操作手册CRH1型动车组车载信息系统操作手册一、主要功能1、实现牵引和制动指令系统信息的传输，通过界面传输司机的控制指令。
2、设备状态信息的显示和切除、复位功能⑴显示舒适设备（含空调和照明设备）、卫生设备、侧门、轴温报警装置、火灾检测报警装置、自动车钩、制动系统、高压设备、蓄电池供电、供风设备、牵引设备的实时状态信息。
⑵显示动车组运行和停站时的关键数据。
⑶显示动车组牵引和制动时的主要技术数据。
⑷对侧门、主空气压缩机、牵引设备进行远程集中控制。
⑸通过IDU实施耐雪制动功能。
⑹对高电压设备故障的远程隔离。
3、空调温度控制和照明控制4、司乘人员提示功能⑴发生故障时自动显示故障名称、故障代码、部件以及应急处理办法。
对影响动车组运行及行车安全、需要及时处理的A 类故障以红色显示并鸣响蜂鸣器，对不影响动车组运行但需要提示司乘人员注意的B、C类故障以黄色显示。
⑵显示应急故障处理指南。
⑶显示两列动车组重联状态及联挂信息。
⑷显示最新故障信息。
⑸显示引起牵引受阻、速度限制和紧急制动的联锁条件信息。
5、故障记录功能⑴显示实时发生的故障信息。
⑵显示高电压设备、牵引系统、侧门、控制及通讯设备、辅助供电、制动、空调、自动车钩、蓄电池、供风设备、卫生设备、火灾探测、轴温报警装置、旅客信息系统等发生故障的信息汇总。
⑶维修人员进行维修工作时显示动车组运行中所发生事件记录的功能。
6、在动车组停车状态下实施车上试验功能⑴进行制动系统试验。
⑵进行牵引控制试验。
⑶进行牵引系统自动或手动试验。
⑷进行控制灯和警报蜂鸣器试验。
7、车载信息系统自诊断的功能⑴实现工作人员ID号修改。
⑵显示动车组车载信息系统所有计算机的软件版本号。
⑶确保设备自身的正确工作，判断相关设备工作是否正常。
8、实现动车组车载信息系统主控复位的功能。
二、司乘及维修人员登录使用车载信息系统的功能权限1、司机登录可实现的功能⑴诊断：警报记录、警报信息汇总（包括：高电压设备、牵引系统、侧门、控制及通讯设备、辅助供电、制动、空调、自动车钩、蓄电池供电、供风设备、卫生设备、火灾探测报警装置、轴温报警装置、旅客信息系统）、故障报告。
华东交通大学动车组网络技术4.1CRH1动车组网络结构
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
Interior
DX
1x
78,79,7A,c2
PIS and other Serial
84*
GPS
COMC
PIS
1x
4x
Fire Detection
5x A5,B3,B4*
Door Control Unit
93,94
DCU3&4
Door Control Unit
DX
1x
Brake Control Unit
20,21 BCU2
2x
61 HotBox
AX
1x
Brake Control Unit
22,23 BCU3
2x
62 HotBox
AX
1x
54,55
CRH1动车组的网络拓扑结构
PCU（Propulsion Control Unit）：牵引控制单元 LCM（Line Converter Module）：网侧变流器模块 MCM（Motor converter module）：牵引（电机） 变流器模块 ACM（Auxiliary Converter Module）：辅助变流器 模块
MVB---多功能车辆总线
MVB是处理有限个车辆之间通信的数据总线。 MVB只能静态配置，即挂在MVB总线上的单元数 不可变。如果需要在MVB上挂更多的单元，需要为 智能TCMS 装置下载新的软件。 MVB总线介质为屏蔽双绞线或光纤， 通信速率为1.5Mbps。
CRH1动车组的网络拓扑结构
CRH1动车组的网络拓扑结构
TCMS 结构，重点标出了带应用软件的MITRAC装置
?? ??: ??
CRH1型动车组ATP LKJ CIR列车运行控制系统
CRH1动车组列车运行控制系统目录第一章列车运行控制技术概述 (4)第一节闭塞制式 (4)第二节与闭塞制式对应的信号显示制式 (8)第二章列控系统的速度控制模式 (9)第一节阶梯控制方式 (9)第二节曲线控制方式 (12)第三章 ETCS列控系统 (17)第一节ETCS系统构成 (17)第二节ETCS系统应用等级 (18)第四章CTCS-2列控系统 (21)第一节CTCS列控系统概述 (21)第二节CTCS的主要功能与应用等级 (22)第三节CTCS-2列控系统组成 (24)第四节CTCS-2轨道电路 (28)第五节站内轨道电路电码化 (35)第六节CTCS-2应答器 (39)第七节临时限速 (41)第八节CTCS级间转换 (45)第五章车载ATP组成及外部接口 (47)第一节概述 (47)第二节日立车载ATP系统结构 (49)第三节车载设备ATP的外部接口 (54)第六章 ATP车载设备工作模式 (64)第一节概述 (64)第二节ATP车载设备主要控车模式 (65)第三节ATP车载设备操作方式 (94)第四节ATP的速度监控模式 (95)第五节ATP的制动输出模式 (105)第六节故障状态下的运行模式 (109)第七章 DMI 人机界面 (113)第一节DMI设备组成 (113)第二节界面显示 (113)第三节语音及声音表示 (121)第四节DMI键盘接口 (123)第五节DMI工作状态 (126)第六节故障表示 (131)第八章 LKJ2000机车运行监控记录装置 (133)第一节LKJ2000系统组成结构与功能 (133)第二节LKJ2000屏幕显示器 (134)第三节TAX2型机车安全信息综合检测装置 (134)第四节TSC1机车运行监测数据无线传输装置 (135)第九章车载无线通信设备CIR (138)第一节车载无线电通信系统CIR组成 (138)第二节车载无线电通信系统CIR系统原理 (139)第三节车载无线电通信系统CIR的功能 (141)第四节主要性能指标 (142)第五节车载无线通信设备CIR各部分之间的接口 (148)第六节CIR系统运行 (154)第七节450MH Z调度通信 (154)第八节GSM-R通信 (156)第九节CIR检验/试验 (162)参考文献 (165)第五部分第一章列车运行控制技术概述列车运行控制系统ATC(Automatic Train Control)是铁路运输的基础设施，是保证列车运行安全、提高运输效率和实现铁路调度统一指挥的关键技术设备，也是铁路信息化技术的重要技术领域。
动车组网络控制系统-CRH1型车网络控制系统
DCB 0912A有一个MVB通信接口，两个电绝缘 的RS485串行通信信道，其中一个可以被用作全 双工或半双工，另外一个为半双工。
DCB 0911B有双重MVB功能，即它有两个电绝 缘的MVB通信接口。
车辆控制单元(TC-CCU)，是主计算机，监控列车全部功能，几乎 监控所有的其它系统如空调、制动器、车门、车灯等等。
•GPS分配器 GPS双通道分配器被使用于分发一个GPS天线信号到两个
GPS接收器。频率在1-2 GHz之间。GPS分配器如下图所示。
•WTD主机 WTD主机（内部集成交换机）
：从TCMS和EOAS收集列车数据 ，并向EOAS系统传送车辆信息 。内部集成交换机功能，可至少 扩展一路以太网接口。WTD主机 的外形如图所示：
•GPS接收器 GPS接收器的坚固的外壳中包 括DG16 接收器板，宽幅电源 ，备用电池（用于内存）。可 以接收9 至 36VDC的输入电压 ，一般功率大约为2.2 watts。 GPS接收器的外形图如图
•GPS天线 GPS天线要求安装在车顶
上，接收来自GPS卫星发 出的无线电信号，然后传 输给GPS接收器，频率在 900-1800MHz之间。 GPS天线的外形如图所示 。
3、IDU智能显示单元
智能显示单元 (IDU)为彩色触摸显示屏，作为人-机界面 （HMI）用以进行事件显示和车辆监控。IDU可由司机、 乘务人员和维护人员以不同的身份登录，支持如下功能： 在显示屏上进行监控和查看； 集中显示列车的不同部位； 代替老式司机操作台上的许多显示与控制； 显示列车系统状态、故障和事件信息；
7、通讯控制器COMC
通信控制器COMC可以实现MVB与RS-485、RS-232总线 之间的通信转换。对于没有MVB接口的系统：例如PIS系 统、火灾探测系统等，它们只有RS-485、RS-232等接口， 因此不能直接挂在MVB总线上，COMC能将这些接口信号 转换成MVB接口形式。设备的上部有一个MVB 总线连接 器（9针D型插座），下部的连接器用于供电电源、地址编 码和外部串行通信连接及与服务电脑的连接接口。
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述
CRH1型动车组列车控制系统ATP控制模式概述一、ATP列控系统速度防护模式ATP列控系统共有十一种速度防护模式：(1)区间追踪运行模式。
(2)带LU2的区间追踪运行模式。
(3)机外停车模式。
(4)正线停车模式。
(5)股道停车模式。
(6)正线通过模式。
(7)经18号及以上道岔侧向通过模式。
(8)引导接车模式。
(9)正线发车模式。
(10)股道发车模式。
(11)区间反向运行模式。
二、ATP装置区间追踪运行模式在区间跟踪运行模式时，设备核对速度产生的曲线控制。
三、ATP装置带LU2的区间追踪运行模式1.如果轨道电路信息码包含LU2(单黄码)，在列车未到达LU2(单黄码)区间的情况下，是否有LU2就会不明确。
2.列卓进入了LU2(单黄码)分区后，会判明从LU2(单黄码)确定的实际停车点。
重新画出新的核对速度曲线。
四、ATP装置机外停车模式在区问内站间停车模式时的核对速度曲线。
五、ATP装置正线停车模式正线停车模式时的核对速度曲线的生成。
六、ATP装置股道停车模式1.列车处于U2码(黄灯)区间之前的一段时间内，生成机外停车模式曲线。
2.接收到U2码(黄灯)后，会生成形成NBP为50km的模式曲线。
3.进入列车接近的区间后，会接收UU码(双黄灯)，通过进站信号机时破坏掉以前的正线Balise信息，根据进站口的Balise信息生成曲线。
4.股道停车时，在站外即使是『机控优先』通过进站信号到列车停车之间的过程自动切换到『人控优先』。
正线停车时不为人控优先。
5.股道停车时收UU(双黄灯)信号后的『无信号』作为『HU』(半红半黄)信号处理。
因此，在上图状态下可将TC6，TC7两个轨道电路作为一个闭塞区处理。
6.其后进入无码的区间。
列车保持NBP为50km/h的限制速度。
从入口的有源应答器接收应该进入的线路的数据。
列车发出停止在B6的终端的核对速度图形。
7.列车进入TC7后，考虑到列车长度，在前450m保持NBP50km/h的限制速度。
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AX
Interior
DX
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
Interior
DX
1x
78,79,7A,c2
PIS and other Serial
84*
GPS
COMC
PIS
1x
4x
Fire Detection
5x A5,B3,B4*
Door Control Unit
93,94
DCU3&4
Door Control Unit
• 该系统属于分布式、模块化的：所有微处理器、 输入/输出单元和显示器通过串行多功能车辆总 线MVB实现通讯，通过网关（GW）把各车辆总线 连接起来
2022/3/23
5
• TCMS是一种用于控制、监督和管理CRH1列 车大多数功能的分布式计算机系统。
• TCMS包括： 带列车控制应用软件的智能硬件装置
40
86
70
VCU-Lite
HVAC1
1x
Brake Control Unit 60
BCU1
1x
Converter Box
DX
HotBox
AX
Auxiliary 43
DX
1x
Brake Control Unit
20,21 BCU2
2x
61 HotBox
AX
1x
Brake Control Unit
22,23 BCU3
17
TCMS 硬件
2022/3/23
18
列车计算机系统 MITRAC
• 由许多不同的单元构成
BC
COMMCITRAC unit
Hardware develoVCpUment
VCU
Sweden
(VCU-lite) GW
GW
Germany
IDAUX
Sweden
DX
Sweden
IDU COMC I/O units
DX
5x Drivers Desk
A0-A4
DX
5x Front CabControll
DX
Interior
DX
PCU1 CCU 40
1x F0,F1,F2,F9,F7
VCU-Lite
1x
5x E0-E4
Interior
DX
78,79,7A,7B 5x
AX
Interior
DX
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
BCU2
61 HotBox
AX
1x
Main Trafo
DX
22,23 2x 30 1x
Compressor
Main Trafo
58
38
DX
AX
1x
1x
Compressor 57
AX
1x
Brake Control Unit
BCU3
62 HotBox
AX
1x
Converter Box
DX
Auxiliary 43
PCU2 CCU
40
87
HVAC2
Min System B4*
DX
1x
Min System A8*
AX
1x
VCU-Lite
HVAC1
VCU-Lite
VCU-Lite
1x
1x
High Voltage 39,3A,3B
DX
3x
32,33,34 3x
TDS CCU 81*
VCU-Lite
1x
IDU
IDU
Train Control CCU
WTB
:
5
GW 85
WTB
:
GW
R
85
2022/3/23Ro o fRo o f8
MVB — 多功能车辆总线
MVB是进行几个车辆之间通信的数据总线
MVB只有静态配置功能，也就是说，挂接在MVB总线 上的单元数量不能改变。如果需要在MVB上连挂更多的 单元，需要为TCMS装置下载新的软件。
符合IEC标准
用于TCMS和列车其它系统连接的硬件接口 装置
可以实现不同硬件装置之间通信的数据总线
2022/3/23
6
1-WTB双绞线列车总线； 2-MVB具有冗余电缆的车辆总线 TCN拓扑结构
2022/3/23
7
WTB — 列车总线
• 列车总线 – 连接列车上MVB区段的双绞线 – 可以通过自动车钩实现扩展，允许多重操作 – 由网关控制
Propulsion
59
51
BCC/I-1 DCU/A
1x
1x
Compressor
AX
Battery Charger
Propulsion
Battery Charger
Propulsion
59
51
59
51
57
BCC/I-1 DCU/A BCC/I-1 DCU/A
1x
1x
1x
1x
1x
Brake Control Unit
59
51
BCC/I-1 DCU/A
1x
1x
Compressor 57
AX
1x
Brake Control Unit 60
22,23
BCU1
2x Converter Box
30
DX
1x
1x 43 1x
HotBox
AX
Auxiliary
DX
20,21 2x 54,55 2x
Filter Box
Filter Box
49,4C
41
DCU/M DCU/L DCU/M DCU/L
2x
1x
2x
1x
Propulsion
Propulsion
49,4C
41
DCU/M DCU/L
2x
1x
Propulsion
Propulsion
49,4C
41
DCU/M DCU/L
2x
1x
2022/3/23
16
2022/3/23
• Mc车MVB总线 所挂的设备
CRH5动车组列车网控系统的主要结构及 特点?
• 信息传输结构主要基于TCN标准，具有WTB (列 车总线) 和MVB (车辆总线)串行接口，使用冗余 的MPU模块;
• 每四节车辆为一个MVB网段称作一个动力单元， 两个网段之间通过网关上的WTB总线进行信息交 互。每个动力单元根据设备功能设有三条MVB总 线，分别承担牵引、信号、旅客服务信息的传输。 此外还有一个CAN总线标准的车辆总线，用于充 电机、自动车钩、厕所单元的互连。
DCU3&4
2x
Heat Ventilation Air Conditioning 72
HVAC3
1x
2x Heat Ventilation Air Conditioning
71
HVAC2
1x
PCU2 CCU
40
87
VCU-Lite
ATP CCU
88* Front, ATC
B0,B1,B2,85,8F
VCU-Lite
80* Drivers Desk A8*
AX
1x
1x
1x E8
1x
AX
Interior
DX
C0 1x 7C,7D,7E,7F,C1 5x
Door Control Unit
95,96
DCU5&6
Interior
DX
78,79,7A,7B 5x
Door Control Unit
93,94
VCU-Lite
Train Control CCU 80*
VCU-Lite
DX
3x
3x
IDU
IDU
Train Control CCU 80*
VCU-Lite
1x
1x
1x
Remote Control
1x
83*
Drivers Desk
A8*
E8
ATP CCU 88*
AXS
AX
1x Front, ATC B0,B1,B2,85,8F
DX
1x
Brake Control Unit
24,25 BCU2
2x
61 HotBox
AX
1x
53,56
Main Trafo
DX
2x
Filter Box
DX
Filter Box 44
AX
1x
Compressor 45
DX
1x
Main Trafo 58
AX
1x
Battery Charger
Propulsion
Mc1
Tp1
M1
M3
Tb
M2
Tp2
Mc2
2022/3/23
10
• 在区段内部，TC CCU（Train Control CCU） 为控制和监控功能的核心。
• 由TC CCU控制和监视的所有模块（如列车 诊断、制冷空调、充电器等），综合起来 就是一些对TC CCU输入或从TC CCU输出 的单元模块，由于这些模块本身具有完整 的控制作用，即具有智能，所以可以看作 是智能I/O。
95,96
DCU5&6
Door Control Unit
95,96
DCU5&6
2x
3x 75,76,77
Door Control Unit