第1章 緒論 1

1.1 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng) 1

1.1.1 控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程 1

1.1.2 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的結(jié)構 5

1.1.3 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的特點 6

1.2 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述 6

1.2.1 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的結(jié)構和功能 6

1.2.2 列車網(wǎng)絡控制技術的發(fā)展 7

1.2.3 我國列車網(wǎng)絡控制技術的應用 9

1.3 列車網(wǎng)絡通信 (TCN) 9

1.3.1 TCN總體結(jié)構 9

1.3.2 WTB的主要特點 10

1.3.4 MVB的主要特點 10

第2章 網(wǎng)絡通信與計算機控制基礎 12

2.1 網(wǎng)絡通信基礎 12

2.1.1 網(wǎng)絡通信概述 12

2.1.2 數(shù)據(jù)編碼與傳輸方式 14

2.1.3 線路工作方式與信號傳輸方式 18

2.1.4 差錯控制技術 21

2.1.5 數(shù)據(jù)交換和多路復用技術 25

2.2 計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構 31

2.2.1 環(huán)形拓撲 31

2.2.2 星形拓撲 32

2.2.3 總線型拓撲 33

2.2.4 樹形拓撲 33

2.3 網(wǎng)絡傳輸硬件設備 34

2.3.1 雙絞線 34

2.3.2 同軸電纜 34

2.3.3 光纜 35

2.3.4 無線通信 36

2.4 介質(zhì)訪問控制方式與網(wǎng)絡互聯(lián)參考模型 37

2.4.1 介質(zhì)訪問控制方式 37

2.4.2 網(wǎng)絡互連參考模型 38

2.5 計算機控制系統(tǒng) 50

2.5.1 計算機控制系統(tǒng)概述 50

2.5.2 計算機控制系統(tǒng)的形式和組成 51

2.5.3 典型的計算機網(wǎng)絡控制系統(tǒng) 55

第3章 列車通信網(wǎng)絡類型 60

3.1列車通信網(wǎng)絡概述 60

3.1.1 列車通信網(wǎng)絡概念 60

3.1.2 列車通信網(wǎng)絡的特點 61

3.2列車通信網(wǎng)絡TCN 61

3.2.1 列車通信網(wǎng)絡(TCN)概述 61

3.2.2 多功能車輛總線(MVB) 63

3.2.3 絞線式列車總線(WTB) 66

3.2.4 TCN通信網(wǎng)絡在地鐵控制系統(tǒng)中的應用 72

3.3 LonWorks網(wǎng)絡 76

3.3.1 LonWorks網(wǎng)絡概述 76

3.3.2神經(jīng)元芯片 76

3.3.3 LonTalk通信協(xié)議 77

3.3.4 LonWorks控制系統(tǒng)及其現(xiàn)場控制節(jié)點 79

3.3.5 LonWorks產(chǎn)品 80

3.3.6 LonWorks技術在地鐵控制系統(tǒng)中的應用 81

3.4 ARCNET網(wǎng)絡 84

3.4.1令牌環(huán)（taken-ring） 84

3.4.2令牌總線（token-passing bus） 86

3.4.3 ARCNET令牌總線 89

3.4.4 ARCNET網(wǎng)絡在地鐵控制系統(tǒng)中的應用 91

3.5 WorldFIP現(xiàn)場總線 92

3.5.1 WorldFIP 現(xiàn)場總線的特點和功能 93

3.5.2 WorldFIP總線的體系結(jié)構 93

3.5.3 WorldFIP的數(shù)據(jù)類型 95

3.5.4 WorldFIP的介質(zhì)訪問 96

3.5.3 WorldRIP總線技術列車控制網(wǎng)絡應用 98

3.6 CAN總線 99

3.6.1 概述 99

3.6.2 CAN2.0總線規(guī)范 100

3.6.3 CAN應用層協(xié)議 113

3.6.4 CAN組網(wǎng) 114

3.6.5 CAN總線技術應用實例 116

3.7 工業(yè)以太網(wǎng) 117

3.7.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述 117

3.7.2 工業(yè)以太網(wǎng)特色技術 118

3.7.3 主要的工業(yè)以太網(wǎng)標準 119

3.7.4 PROFINET 120

3.7.5 工業(yè)以太網(wǎng)技術在地鐵系統(tǒng)應用 125

第4章 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng) 129

4.1 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述 129

4.1.1 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的任務 129

4.1.2 列車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的功能 129

4.2 列車微機控制系統(tǒng) 130

4.2.1 SIBAS系統(tǒng) 130

4.2.2 MITRAC系統(tǒng) 130

4.2.3 AGATE系統(tǒng) 132

4.2.4 TIS信息系統(tǒng) 135

4.2.5 DETECS系統(tǒng) 137

4.3 列車網(wǎng)絡控制管理系統(tǒng)（TCMS） 139

4.3.1 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的基本功能 139

4.3.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的拓撲結(jié)構 141

4.3.3 網(wǎng)絡控制與診斷 143

4.3.4 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)主要部件 144

4.3.5 設備運行管理 147

4.3.6 TCMS的冗余性及故障對策 151

4.4 列車通信控制系統(tǒng)（TCC） 152

4.4.1 列車通信控制系統(tǒng)結(jié)構 152

4.4.2 列車通信控制系統(tǒng)功能及原理 157

4.4.3 列車通信控制系統(tǒng)部件 158

4.4.4 列車通信控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的接口關系 164

第5章 列車運行控制系統(tǒng) 167

5.1 列車運行控制系統(tǒng)概述 167

5.1.1 列車運行控制系統(tǒng)的功能 167

5.1.2 列車運行控制系統(tǒng)的分類 168

5.1.3 國內(nèi)外列車運行控制系統(tǒng)的發(fā)展 171

5.2 列車自動運行控制系統(tǒng) 173

5.2.1城軌列車自動控制系統(tǒng)ATC 173

5.2.2 城軌列車自動保護系統(tǒng)ATP 178

5.2.3 城軌列車自動駕駛系統(tǒng)ATO 182

5.2.4 城軌列車自動監(jiān)控系統(tǒng)ATS 185

5.3 基于通信的列車控制系統(tǒng)CBTC 190

5.3.1 CBTC系統(tǒng)概述 190

5.3.2 CBTC系統(tǒng)的分類 191

5.3.3 CBTC系統(tǒng)的結(jié)構和組成 193

5.3.4 CBTC系統(tǒng)的功能 196

第6章 網(wǎng)絡化列車故障診斷系統(tǒng) 198

6.1 檢測與診斷技術 198

6.1.1 常用檢測和診斷方法 198

6.1.2 多傳感器融合故障診斷方法 199

6.1.3 列車故障診斷現(xiàn)狀 200

6.2 地鐵車輛故障診斷及其信息管理系統(tǒng) 202

6.2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構 202

6.2.2 故障診斷及顯示 204

6.2.3 故障等級 205

6.2.4 診斷數(shù)據(jù)地面分析軟件 206

6.3 基于CAN的磁浮車載網(wǎng)絡監(jiān)控與診斷系統(tǒng) 206

6.3.1 車載監(jiān)控與診斷系統(tǒng)的總體設計 207

6.3.2 列車通信網(wǎng)絡方案 208

6.3.3 地面監(jiān)控與診斷系統(tǒng)總體設計 211

6.4 基于TCN的鐵路列車故障診斷系統(tǒng) 211

6.4.1 電力機車故障診斷系統(tǒng) 213

6.4.2 內(nèi)燃機車故障診斷系統(tǒng) 215

6.4.3 旅客列車故障診斷系統(tǒng) 216