基于TCN網絡的動車組常用制動控制方式分析與研究

摘??要：我國在我國大力發展鐵路客運下，我國動車組的應用規模逐漸擴大，并逐漸成為我國鐵路客運的重要主力。本文將通過結合相關研究資料，著眼于TCN網絡的動車組，在對其網絡控制系統構成進行簡要說明的基礎上，探究TCN網絡下的動車組常用制動控制方式。

關鍵詞：TCN網絡;動車組;制動控制

引言：

當前，我國正在運行的大多數動車組中，運用TCN通信網絡實現各系統的相互連接與各項指令信息的發送、接收。本研究一方面可為人們了解采用TCN網絡的動車組控制系統提供相關理論參考，并有效豐富該領域的理論研究。另一方面，也能夠為優化基于TCN網絡的動車組制動控制指明方向，給予相應實踐依據。

一、基于TCN網絡的動車組的控制系統基本構成

在采用TCN網絡的動車組網絡控制系統中，其主要組成部分除了TCN網關之外，一般包括主處理單元與遠程輸入輸出模塊、監視器等，各系統協同合作，使得動車組網絡控制系統應有效用得以發揮至最大。其中，TCN網關中設有兩個接口，用于完成列車與車輛總線間的信息轉換以及路由任務，使得列車級和車輛級總線網絡信息能夠實現高效、安全、穩定的交互傳輸，確保兩級總線網絡數據能夠得到合理分配，從而使得列車軌道交通具有更高的安全性。主處理單元則主要負責列車控制，列車全部子系統均需經由車輛總線以及主處理單元完成信息數據的通信與交互傳輸[1]。基于TCN網絡的動車組中的牽引單元通常為4-4形式或是3-2-3形式，MVB即多功能車輛總線負責完成牽引單元中所有系統之間的通訊傳輸。而各牽引單元在通訊傳輸時，則主要利用TCN網關以及WTB即鉸接式列車總線。

二、基于TCN網絡的動車組常用制動控制方式分析

（一）制動系統自身分級控制

基于TCN網絡的動車組常用制定控制方式之一，即為制動系統自身分級控制。在這一控制方式中，不同制動所管理的對象也不盡相同，如列車與單元制動分別負責管理TBM與SBM，本地BCU則只負責控制單車制動。各牽引單元頭車BCU同時具有BCU功能與SBM功能。本地BCU負責將包括車身當前自重與可用空氣制動力等在內的各項相關信息數據，及時傳輸至SBM，待其成功接收后再迅速向TBM發送關于本牽引單元的各項信息。一旦觸發動車組常用制動，此時TBM將通過結合其接收得到的，對應著制動級位的減速度要求，并參考全列車重對空氣制動力、電制動力等各項所需施加制動力進行準確計算。而后根據發送于各牽引單元SBM的可用空氣與電制動力，對所需施加制動力進行優化分配。TBM將百分比形式的制動指令及時發送至SBM，由其負責向本牽引單元各BCU，轉發制動指令。無論是SBM還是本地BCU等均需要依照自身可用制動力完成換算。使得可用制動力值可以用實際制動力值進行表示，此時BCU與TCU分別對輸出空氣制動力與輸出電制動力進行有效控制。

整體來看，采用制動系統自身分級控制方式，制動系統基本能夠完成常用制動管理與執行等功能，BCU之間經由WTB或MVB完成常用制動指令的高效傳輸。尤其是通過將MVB信號校驗位加至BCU軟件中，對信號傳輸可靠與否進行有效檢查，能夠使得信號傳輸具有較高的質量水平[2]。BCU控制對順利執行動車組防滑保護策略也具有一定的積極效用。但采用該控制方式，所需BCU硬件配置較多，且運行工作量也相對較大，因此需要相關工作人員結合動車組實際制動控制需求與具體情況，合理選用相應制動控制方式。

（二）網絡控制系統TCMS控制

在基于TCN網絡的動車組中，網絡控制系統TCMS控制是其另一大常用制動控制方式。在該種制動控制司機室所在頭車中，其中央控制單元被主控單元占用，負責執行接收有常用制動控制的指令或是完成制動力的計算與分配等功能。基本所有關于空氣制動的信息均交由BCU進行統一發送，經由CCU發送的各項制動指令則交由BCU進行統一執行。而包括制動力計算與分配等在內的其他功能，不由BCU負責。CCU無需經由BCU即可直接將電制動指令發送給TCU。事實上，在網絡控制系統TCMS控制方式中，BCU只負責執行空氣制動指令。BCU與TCU需要向本牽引單元CCU實時準確發送車重以及空氣制動和電制動可用值等信息，牽引單元當中的各項相關信息，則經由本牽引單元CCU發送至主控占用CCU中。由其負責合理分配各制動力，同時經由牽引單元CCU將控制指令發送至各BCU與TCU中，使其能夠對輸出控制力進行有效控制。相比于制動系統自身分級控制方式，使用該種控制方式，雖然并不需要眾多BCU硬件配置，運行工作量也相對較小。但其會在一定程度上增加CCU工作量，同時相關軟件也需承受一定負載。

結束語：

綜上所述，在基于TCN網絡的動車組當中，常用的制動控制方式主要有制動系統自身分級控制，以及列出網絡控制系統TCMS控制。二者均具有一定的優勢與不足，相關工作人員在針對基于TCN網絡的動車組選擇制動控制方式時，應當充分結合實際情況，并嚴格按照相關規定要求，參考相關系統供應商實際能力，合理選擇與之相適宜的常用制動控制方式，以便能夠達到更理想的制動控制效果。

參考文獻

[1]??王學文，馬永靖，張笑凡，等.可變編組動車組制動系統TCN網絡信號傳輸需求研究[J].鐵道機車車輛，2019，39（02）：43-45.

[2]??譚驥.?CRH2型動車組網絡控制系統的故障診斷研究[J].??山東工業技術.?2018（07）

作者簡介：柳重陽，男，出生年月：1990.10，漢，甘肅平涼，蘭州交通大學，車輛工程，學士，助教。