隨著技術的進步和市場需求的變化，鐵路機車車輛工業對列車微機控制系統中的車載數據通信網絡提出了新的要求，期望建立一個在機車車輛內部及列車和地面控制系統之間交換控制命令、狀態、故障診斷信息以及旅客信息等的數據通信網絡。為此，國際電工委員會制定了IEC61375—1:1999《列車通信網絡》，它包括2種總線，即列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,分別用來連接列車的各個車廂和車廂內的電氣設備。本文結合“北亞”號內燃動車組，研究基于TCN技術的內燃動車組列車通訊網絡。

“北亞”號內燃動車組是一種自帶動力、具有載客功能、成組運行的軌道交通工具，動車組設頭尾2輛動車，中間由幾節拖車組成。司機在頭車操縱，尾車不配司機。頭尾2輛車控制系統完全相同，并相互聯鎖，尾車控制系統通過列車通訊網絡接收頭車操縱指令，頭尾2輛車同步工作，頭車的監控信息在頭車直接顯示，尾車的監控信息可以通過通訊網絡在頭車司機臺顯示，司機在頭車上可以操縱2臺動車的各個工況。該列車通訊網絡可完成頭尾2輛動車的重聯控制、監測并實施安全保護。

1　動車組列車通信網絡拓撲結構

“北亞”號內燃動車組采用列車控制與通訊網絡系統對整列車進行控制，網絡拓撲結構如圖1所示。按照TCN標準，列車通訊網絡分為2級，第1級為絞線式列車總線WTB,實現車輛間的數據通信；第2級為多功能車輛總線MVB,主要實現同一車輛內各個功能控制單元之間的數據通信。

每臺動車由1個微機控制裝置和1個智能顯示單元組成。在頭尾2輛動車上各裝有1臺控制機箱，每臺機箱中裝有數字量輸入/輸出單元（DI/DO）、模擬量輸入/輸出單元（AX）、車輛控制單元（VCU）、無線數據傳輸單元（GPRS板）、網關（GW）和智能顯示單元（IDU）。2臺控制機箱間采用WTB通訊；每臺控制箱內各單元之間采用MVB通訊，其介質采用電氣中距離介質EMD。

2　列車控制與通信網絡系統的組成

列車控制與通信網絡系統采用通用的EXP機箱，機箱為背板式結構。以C8051F040CPU為核心，由開關電源、數字量輸入/輸出、模擬量輸入/輸出、無線數據傳輸單元等組成，各單元通過MVB總線與CPU進行數據交換。各插件功能介紹如下。

2.1　開關電源

采用開關電源技術，將輸入24V電源變換為+5V和±15V電源，給機箱、網關、輸入輸出單元及傳感器供電。

關鍵詞： 通信網絡 方案 數據 車載 列車 車組