列车通信及网络

列车通信及网络的思维导图，分享了数据通信基础知识、 网络通信基础、访问控制技术、列车通信网络、 MVB网络接口单元、 Bombardier 公司的 MITRAC 系统、 Siemens 公司的 SIBAS 系统、ALSTOM公司的列车控制与监控系统，一起来看吧！

列车通信与网络

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• 1. 绪论
  • 列车通信网络(TCN)的产生及发展概况
    • 列车通信网络任务和功能—— （1）实现各动力车的牵引重联控制； （2）实现全列车（动车和拖车）所有由计算机控制的部件联网通信和资源共享； （3）实现全列车的制动控制、自动门控制、轴温监测及空调控制等功能； （4）完成全列车的自检及故障诊断决策。
  • 列车通信网络的特点及优点——P7-8
  • 列车通信总线简介
    • 现有的列车通信网络主要有 TCN网络、LonWorks网络 、ARCNET网络、CAN总线网络 等
  • 列车通行网络标准——TB/T 3035-2002、 GB/T 28029.1-2020、 IEC 61375、 IEEE 1473
    • 同时插入多个主题
• 2. 数据通信基础知识
  • 数据通信基本概念
    • 总线的基本术语——总线主设备、总线从设备 总线操作的基本内容——总线传送、通信请求、寻址（物理、逻辑、广播）、总线仲裁、总线定时、出错检测等。
  • 通信系统的组成
    • 信息源和接收者、 发送和接收设备、 传输介质、 噪声源
  • 通信系统的性能指标
    • 有效性指标、可靠性指标、通信信道的频率特性、介质带宽、信道容量、信噪比对信道容量的影响
  • 数据通信的实现方式
  • 数据传送方式
    • 按数据代码的传输顺序分类——并行传输和串行传输
    • 根据数据在通信线路上的传输方向及其与时间的关系，串行数据通信可分为单工、半双工和全双工传输
    • 根据数据传输形式——基带传输（数字数据编码）、频带传输（模拟数据编码-幅度、频移、相移）
  • 同步技术：按数据传输的同步方式——同步传输与异步传输
  • 差错控制
    • 常用差错控制编码方法/检测方法——奇偶校验码、方阵校验码、循环冗余校验码（CRC） 差错控制方法/纠正方法——自动请求重发、前向纠错、混合纠错、信息反馈
• 3. 网络通信基础
  • 网络拓扑结构
    • 在网络拓扑结构中，星形、环形、总线形（总线拓扑网络结构特点-3个方面）和树形较为常见。
  • 网络传输介质——有线介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等），无线介质（如卫星通信、红外通信、微波通信的载体）
    • 双绞线的主要特性——6个方面
    • 光纤的主要特性——6个方面
• 4. 访问控制技术
  • 在随机访问方式中，常用的争用总线技术为查询、CSMA/CD。 在控制访问方式中，常用令牌总线、令牌环，或称之为标记总线、标记环。
    • 载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的控制方案
  • 网络性能要求
  • 网络协议与互联
    • 数据交换技术
      • 线路交换方式
      • 存储转发交换方式（报文交换、报文分组交换——数据报方式&虚电路方式）
    • OSI七层协议体系结构——物理层的任务：3个方面。
• 5. 列车通信网络
  • 列车通信网络TCN组成
    • 三层控制结构——列车级控制、车辆级控制、设备级控制
    • 两条总线—— 绞线式列车总线（WTB）、多功能车辆总线（MVB)
  • 多功能车辆总线MVB
    • MVB传输的三类数据：过程数据、消息数据、监视数据
    • MVB物理层三种介质：ESD、EMD、OGF——信号数据速率1.5Mbit/s
    • MVB设备分类：5类
    • MVB帧、报文
    • MVB端口——逻辑端口、物理端口
    • MVB容错要求——4个
  • 绞线式列车总线WTB
    • WTB介质：屏蔽双绞线——信号数据速率1.0Mbit/s
    • WTB介质附件：总线开关、端接开关、方向开关
    • WTB帧、报文的三种类型
    • WTB介质访问
  • WTB初运行
    • 初运行启动原因
    • 初运行命名——一个未命名节点加到一个已命名的组成中（4个步骤）
• 6. MVB网络接口单元
  • MVB-I型网络接口单元
    • 组成结构
    • MVB控制器的作用
    • MVB-I型网络接口单元与主机之间的接口有两种方式—— UART仿真方式、双口 RAM方式
  • MVB-II型网络接口单元
    • 组成结构
    • MVB-II型网络接口卡的3种应用模式——独立工作、从工作、主工作
• 7. Bombardier 公司的 MITRAC 系统
  • 系统组成——硬件
    • 车辆控制单元VCU、数字量输入和输出单元DX、模拟量输入和输出单元AX、总线连接器BC、网关GW、司机台输入/输出模块D I/O、智能显示单元IDU、远程访问单元AXS、通信控制器COMC
  • 系统组成——软件
    • 基本要求——实现模块式计算机软件结构
    • 操作系统——VxWorks列车控制实时操作系统
    • MVB通信软件——提供使用程序和MVB之间的逻辑数据接口
    • 应用软件——采用图形化编程工具的图形化功能块语言编制
  • CRH1动车组列车控制和管理系统TCMS
    • CRH1的网络拓扑——Mc1车的网络拓扑简图和说明
    • 列车级设备——CRH1中央控制单元（CCU）VCU-Lite（DCB0911A）硬件接口：X1-X9
    • 车辆级设备
      • 牵引控制单元PCU的硬件
      • 蓄电池充电模块BCM作用
      • 制动控制单元(BCU)
      • 辅助控制单元(ACU)
• 8. Siemens 公司的 SIBAS 系统
  • CRH3通信网络——硬件
    • CRH3的网络拓扑——EC01车的网络拓扑简图和说明
    • BCU（Brake Control Unit）单元执行功能——14项
    • 输入/输出装置组成或类型——3项
    • 旅客信息子系统PIS
    • 火灾报警和烟雾探测系统——组成
  • CRH3通信网络——软件
    • 图形化编程软件、模块化设计、易修改维护
  • CRH3通信网络——诊断系统
• 9. ALSTOM公司的列车控制与监控系统
  • CRH5的网络拓扑
    • 三条MVB总线：MVB-A信号线 、MVB-B牵引线 和MVB-C设施线。
    • 一条CAN总线标准的车辆总线，仅用于次要设备的诊断。
  • 列车级网络设备及配置——双绞线、网关
  • 车辆级网络设备及配置——MVB，EMD类型，部分can
    • 司机显示单元-TS/TD
    • 空调控制单元——压力保护系统（“flaps”）
    • 牵引控制单元\制动控制单元MBCU