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自动化控制电子技术与软件工程

AutomaticControlElectronicTechnologySoftwareEngineering

基于CAN总线的城轨列车网络控制系统

刘文鸿

(中车唐山机车车辆有限公司海外事业部河北省唐山市064000)

摘要：本文依据实际城轨列车项目，从列车网络控制系统构建、功能等方面进行分析，阐述了基于CAN总线的列车网络控制系统主

要设备构成、智能故障诊断和列车子系统控制。

关键词：列车网络控制系统；TCMS;CAN总线；牵引系统

随着我国轨道交通行业的快速发展，城轨列车以其舒适、环保、照明系统、火警系统(FAS)等。

低能耗、客运量大等优点成为解决城市交通拥堵问题的最佳方案，2列车网络控制系统的用途

未来发展空间巨大，具有很高的社会意义。列车控制和管理系统

管理和调度列车子系统完成列车运行控制，对列车子系统以及

(TrainControlandManagementSystem,简称：TCMS)作为列车

列车全部运行过程进行监视、故障诊断、数据记录，通过人机界面

的控制核心，应用计算机和网络控制技术，因此也称之为列车网络

进行显示。实现驾驶司机对列车的操控，为检修维护人员提供故障

控制系统。目前行业内已确立了使用现场总线作为列车网络控制系

日志、数据记录、在线测试以及在线监视功能，帮助其完成车辆检

统的大方向，CAN总线在数据通信方面具有高可靠性、高实时性

修作业。

和高协议灵活性等优点，是众多列车网络控制系统总线中的佼佼者。

人机界面主要包括运行界面、故障诊断界面。运行界面显示列

本文基于实际项目,对基于CAN总线的城轨列车网络控制系

车的运行信息，比如：列车速度、限速提示、司机控制器档位、主

统进行详细深入的分析。通过CAN总线在实际项目中的成功应用，

断路器位置、各个列车子系统运行、通讯以及隔离状态。驾驶司机

阐述了基于CAN总线的列车网络控制系统构建方案，从较为深入

也可通过HMI的触屏功能进行列车操控。故障诊断界面则显示故

的层面对列车网络控制系统进行解析，同时也展示了我国轨道列车

障信息，以及在故障发生时，为驾驶司机提供处置建议。

制造行业所取得的骄人成果。

TCMS使用总线网络控制列车的优点是可减少列车电气接线的

1列车网络控制系统构建数量，而且使用软件进行控制和监视可提供更好的灵活性。

TCMS框架网络采用总线拓扑结构，如图1所示，由两级网络提供常规驾驶模式和降级驾驶模式：常规驾驶模式下，TCMS

组成：负责管理列车运行控制，TCMS收集司机指令，进行处理后，发送

(1)车辆级总线：基于CAN总线(ISO11898),通讯协议给相关子系统。假定TCMS崩溃失效了，列车将切换成降级模式，

是CANope