列车微机与网络控制技术及应用

21世纪以来，随着网络技术的成熟进步，以微机控制为基础的列车通信网络控制技术在我国得到了迅猛发展。本书介绍了列车通信网络协议中实时协议、多功能车辆总线、绞线式列车总线以及列车网络管理的基础知识，结合作者的科研成果，系统地叙述了电力机车和电动车组的基本结构及其微机控制系统，最后介绍了CRH系列动车组的网络控制技术。本书内容翔实，阐述深入浅出，理论叙述与实际案例分析结合紧密。本书可作为高等院校铁道机车车辆、交通信息控制等专业学生的教学用书，也可作为一般科技工作者和列车网络控制爱好者的读物。

前言
第1章概述1
1.1铁路概述1
1.2列车控制技术的现状与发展2
1.2.1国内列车微机控制系统的发展7
1.2.2现场总线技术9
1.3列车通信网络概述10
1.3.1列车通信网络的产生与发展11
1.3.2列车通信网络的拓扑结构、组态及特点13
第2章网络与微机控制基础16
2.1数据通信基础16
2.1.1基本概念16
2.1.2通信系统的组成18
2.1.3数据编码技术20
2.1.4网络传输介质23
2.1.5差错控制技术25
2.1.6介质访问控制方式29
2.2网络互联参考模型31
2.2.1OSI模型的层次体系结构32
2.2.2OSI模型的各层功能33
2.3串行通信接口技术39
2.3.1概述39
2.3.2EIA-232-D接口标准39
2.3.3EIA-422与EIA-485标准40
2.4高级数据链路控制规程41
2.4.1HDLC协议的基本内容43
2.4.2HDLC的帧结构45
2.4.3HDLC操作规程49
第3章列车通信网络的实时协议53
3.1TCN服务53
3.1.1数据传送模式53
3.1.2数据类型54
3.1.3实时协议分层54
3.2变量服务57
3.2.1过程变量与寻址57
3.2.2数据的介质访问与数据集60
3.2.3过程变量的分布与入网64
3.2.4应用接口及变量表示67
3.3消息服务72
3.3.1基本结构与体系72
3.3.2消息链路层76
3.3.3消息网络层78
3.3.4消息的传送层91
3.3.5消息的会话层97
3.3.6消息的表示层与应用层99
3.3.7消息所包含软件结构100
3.4TCN与OSI在体系结构上的异同101
第4章多功能车辆总线102
4.1概述102
4.2物理层104
4.2.1MVB拓扑105
4.2.2收发器接口105
4.3MVB设备107
4.3.1总线控制器107
4.3.2设备分类107
4.4多功能车辆总线的数据格式111
4.4.1帧的编码和解码111
4.4.2MVB帧格式112
4.4.3MVB报文114
4.5MVB端口116
4.6MVB介质访问控制方法117
4.6.1MVB的周期性数据传送119
4.6.2MVB的偶发性数据传送120
4.7MVB主权转移123
4.8MVB链路层接口124
第5章绞线式列车总线126
5.1概述126
5.2物理层129
5.2.1电缆规范129
5.2.2节点连接方式131
5.2.3介质附件单元133
5.2.4WTB双线处理135
5.3绞线式列车总线的数据格式136
5.3.1WTB帧格式136
5.3.2WTB报文138
5.4WTB介质访问控制方法139
5.5WTB初运行140
5.5.1节点地址分配141
5.5.2节点分级141
5.5.3初运行机制142
5.5.4冲突解决策略146
5.5.5特殊事件的运行恢复149
5.6WTB总线主冗余152
5.7WTB链路层接口153
第6章列车网络管理154
6.1概述154
6.2经营者和代理者156
6.3管理消息157
6.3.1管理消息协议157
6.3.2接口158
6.4管理对象159
6.4.1站对象160
6.4.2MVB链路对象162
6.4.3WTB链路对象162
6.4.4变量对象162
6.4.5消息对象163
6.4.6域对象163
6.4.7任务对象163
6.4.8时钟对象164
6.5网络组态实例164
第7章国产交直流电力机车的微机与网络控制系统166
7.1微机控制系统发展概述166
7.2SS9型电力机车微机控制系统简介172
7.2.1硬件特点172
7.2.2软件特点174
7.2.3主要功能174
7.2.4自检、故障诊断、记录和显示178
7.3国产DJ型交流传动电力机车微机控制系统简介180
7.3.1微机控制系统简介181
7.3.2DJ交流传动机车冗余控制的原理181
7.4“中华之星暠电动车组微机控制与通信系统186
7.4.1控制与网络系统构成186
7.4.2网络控制平台技术特点188
7.4.3列车分级控制190
第8章CRH系列动车组的网络控制系统192
8.1CRH背景概述192
8.1.1CRH动车组系列192
8.1.2CRH动车组列车编号196
8.2CRH1型动车组的通信网络198
8.2.1列车级网络设备及配置201
8.2.2车辆级网络设备及配置204
8.3CRH2动车组的通信网络212
8.3.1列车级网络结构213
8.3.2列车级网络设备及配置214
8.3.3车厢级通信网络217
8.3.4设备通信网络219
8.4CRH3动车组的通信网络219
8.4.1CRH3列车控制系统的网络拓扑220
8.4.2旅客信息系统222
8.5CRH5动车组的通信网络225
8.5.1CRH5列车控制系统的网络拓扑225
8.5.2列车级网络(WTB)设备及配置227
8.5.3车辆级网络(MVB)设备及配置228
参考文献232
后记234