论动车组列车控制管理系统

论动车组列车控制管理系统

贾金虎

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

摘要：考虑当前的列车控制管理的实际情况，结合自身从事列车网络管理的实践经验，多角度分析了列车控制管理系统的基本构成方案，并就其中的关键技术进行逐一分析，最后还探讨了高速动车组列车控制管理系统的冗余设计问题，希望对全面保持动车组的高质量安全平稳运行有所帮助。

关键词：动车组，列车控制，管理系统，网络控制

    在新时代背景下的列车控制管理的实践中，应充分发挥出信息技术的优势，以保障列车控制管理系统(TCMS)功能更加完善，在具体的实践中，可以选择借助于离散的输入输出单元，能满足于相应的随车监控的要求。其中，列车控制管理系统主要涉及到系统软件及硬件所构成，其能满足具体控制网络的控制要求，这里结合自身的实践经验，多角度分析了列车控制管理系统以及子系统的功能。

1列车控制管理系统的基本构成

考虑到列车控制管理系统的实际情况，在具体的系统应用实践中，表现出如下几个方面的优势：整体重量轻、系统涉及到材料比较少、全面降低动车运行成本；具有较强的整体可靠性，能落实动车组的安全运行的要求；整体结合实际需求，进行动车组中的控制管理系统的功能扩展，能体现出比较强的操作便捷性；系统整体安装非常容易，能在实践中被工作人员所相关掌握。

其中，在列车控制管理系统中，最为重要的方式则是诊断系统和控制系统。从具体的实际应用来看，能结合相关的设计需求出发来保障系统功能进一步完善。控制系统属于列车运行环节中所涉及到相关数据内容，从这个角度来看，不仅需要通过车辆车载设备信息等内容，还能满足相关涉及到各个系统的有效控制。另外，诊断系统中能发挥出整体运行的监控，并能提出合理化的一系列的系统故障诊断工作，能明确保障动车组运行的安全性及可靠性，能落实运行的整体稳定性要求。同时，这两者还存在着一定的平台分割机制，能落实具体的列车运行的舒适度、操作性以及安全性的要求。只有全面重视加强诊断系统和控制系统的安全保障工作，方可以以保障具有有效的控制措施，这样能保障动车组的正常化运行，符合具体的动车组运行的要求。在应用实践中，通过必要的操作保证，能满足相关的车载设备监视功能、控制功能的要求，并能体现出较强的辅助功能，能落实动车组的操作便捷化要求。对于舒适度来说，一定要提升用户的实际感受，并能有效配套相应的控制车辆的功能，这样才能更好地推动动车组的形式，实现预期的乘客舒适度全面提升。

    从具体的实践情况来看，考虑到动车组列车控制管理系统符合当前列车运行的要求，主要涉及到网关、车辆控制器诊断部分、车辆控制器控制以及I/O单元等部分。

2列车控制管理系统的控制和诊断功能

2.1  CCU网络管理

对于CCU网络管理来说，主要是起到了相应的列车控制的要求，也属于基本元件的范畴，能借助于MVB网络来满足相应的系统监控及控制。同时，考虑到具体的运行要求，结合实际需求来满足进行冗余中央计算单元运行系统的基本配置，能满足预期的控制和监测的要求。对于运行的动车来说，应要求将两个CCU配置在司机室，这样能保证在运行的实践中，能满足于一个CCU在主方式中工作，另一个CCU符合在从方式下工作的要求，能满足预期的车辆网络控制要求，并能严密监督列车组，落实整体的动车组的稳定性、安全性运行的要求。

2.2供电系统控制

    对于供电系统控制来说，主要能满足高压系统的控制要求，主要涉及到如何保障供电设备的正常化工作要求，并能结合实际需求来进行工作状态的监视工作。比如，对于电力动车组来说，从实际来看，包括直流电动车和交流电动车。在此环节中，对于如何提供动车组上的电能来说，主要就是轨道上方的电网，这里主要是满足于25 kV-50 Hz的单相交流电的要求。对于动车组来说，在运行的过程中，主要是利用车顶的受电弓的作用，能满足电流传递给牵引系统，同时，经过必要的变流器作用，能有效保障为动车组提供足够的动力，并能保障供电系统进一步满足辅助供电的要求。另外，发挥出TCMS网络系统的优势，能结合实际运行的要求来开展动车的故障件事、逻辑控制及特性控制，还能进一步在运行中实现自我诊断，并能将相关结果传送到显示屏中，全方位展示动车运行状态。通过这样的控制方面，能有效处理动车组运行环节存在问题，能落实供电系统的可控性要求。

2.3车载电源控制

对于车载电源控制来说，主要是能满足实现控制及监测具体的充电机、蓄电池的运行情况，并能从系统出发来满足相对应的控制命令，以便更好地保持运行要求。

2.4牵引控制

  系统实现和牵引系统控制器通信要求，能将控制命令发出，这样就是结合实际需求来进行监控牵引系统的工作状态，并能落实存在故障的显示。

2.5制动控制

    结合制动系统控制器通信要求，这样就是结合应用需求发出控制命令，能进行系统各部件工作状态进行监视，并能落实制动环节中存在的故障予以显示。

2.6塞拉门控制

    结合与塞拉门系统控制器通信的要求，在发送开关门指令的基础上，进行具体的塞拉门的状态，并对于存在故障进行记录。

2.7空调控制

    结合与与空调系统控制器通信的情况，并要求开展相关的工作指令发布，命令空调系统按照需求来进行工作，落实所涉及到工作部件的工作状态要求，并重点明确系统故障所在。

2.8诊断功能

    结合诊断控制器的方式来进行车辆故障的诊断及记录的要求，这样能满足于诊断控制器和TCMS系统的相互通信的要求，并通过在人机显示屏中予以显示，这样就能按照要求能进行在服务器中接受相关内容，便于进行故障分析及查找。

3 高速动车组列车控制管理系统的冗余设计

    从具体的动车组运行的安全性角度考虑，在具体的动车组工程实践中，选择了相应的双网关、双HMI、双中央控制处理器的方案，通过必要的冗余设计以及双备份的要求，能有效保障落实高速动车组列车控制管理的各项要求。具体运行环节，对于双备份系统来说，网络控制设备一个处于主控状态，另一个属于热备状态。其中，前者主要涉及到正常化向列车及子系统发送指令，并能满足实际需求下的数据处理要求；后者主要是起到了只监不控的作用。针对存在着主控设备的故障问题，这样就会造成备状态的网络设备能自动化获得主控权，变为主控状态。正是通过上述这种的双备份冗余设计工作应用在动车组的网络控制环节，能有效落实动车组的高质量的可靠运行。

4 结语

    综上所述，为了保障列车组的安全平稳运行，应充分重视列车控制管理系统的高质量发展，能有效进行列车运行状态监视，并能进行故障诊断工作，以保障动车组正常化运行要求。

参考文献：

[1]习江鹏.交通运输企业智能化管理与服务对策探析[J].交通企业管理,2014,0(5):30-32. 

[2]伍宇德.广州宽带在数字广州建设的实践与探索[J].广东科技,2002(10):12-14. 

[3]陈明可.以太网在城轨车辆上的应用前景[J].铁道机车车辆,2010,30(4):62-64. 

[4]张杨,刘博.基于实时以太网的地铁车辆通信网络组网方案[J].技术与市场,2018,25(6):53-55.