轨道车辆网络系统中工业以太网的应用探索

轨道车辆网络系统中工业以太网的应用探索

李雨生,段一凡,赵志航

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山064000

摘要：我国的车辆网络不断的发展，以太网逐渐成为控制轨道车辆行驶的主体，也成了服务日常车辆主要的网络系统。轨道车辆在以太网中不论是通讯还是监控都更加方便，能让轨道车辆更加安全的行驶。本文研究了目前轨道车辆网络系统的状况，以及如何利用工业以太网对其进行合理的规划和运用，还对具体规划的技术进行了一定的阐述。

关键词：工业以太网轨道车辆网络应用探索

一、前言

工业以太网作为轨道车辆发展的重要网络系统，主要兼具着控制车辆发展、减少车辆故障的情况。轨道车辆中使用工业以太网可以为其提供服务系统的运营，还可以在车辆服务的过程中显示出车显示出的各种信息，包括对讲的信息和视频监控等消息，由于以太网可以让轨道车辆运行故障定位更加准确，在安全传感的过程中还可以利用以太网对其安全感应器进行安全性能的传输和远程数据数据的操控。随着科技的发展，交通车辆轨道的速度逐步提升，其信息化程度也达到了一个无法企及的角度，为了满足这些轨道交通的技术问题需要工业以太网络运用。轨道车辆需要大量的信息传递和及时判断车辆故障，这些都需要运用工业以太网，并且越来越多的工业以太网络系统被运用到轨道车辆发展中去。

二、轨道车辆网络系统应用现状

（一）宽带无法满足需求

目前轨道车辆的网络系统宽带比较小，无法满足对车辆控制和信息数据传输的需求。由于我国通常使用的网络数据系统是采用WTB或者是MVB格式的，但是我国目前的宽带系统却采用的是1-1.5字节的宽带系统，这就意味着轨道车辆网络无法正常的运行，不论是控制车辆的辅助变流器还是对车门、车制动等的控制都可以让数据及时地传输，诊断也会由此出现问题，不论是额外的宽带还是对轨道车辆的维护、安全等等都会影响轨道车辆的正常发展，因此普通的宽带是无法满足轨道车辆网络系统发展的。

（二）服务系统技术无法保证

车辆轨道网络系统是一种兼具服务共同使用的系统，在使用过程中不论是可靠性还是安全性都不如工业以太网实用，特别是对数据监控的可靠性传输来说，信息得不到及时有效的匹配，数据传送不灵活、不及时，这些都对现在服务系统提出了极大的挑战。

（三）车辆轨道控制水平有待加强

轨道车辆在网络控制中需要建立独立的系统网络，这才便于信息的交流和网络通信的独立发展。因此在管理车辆轨道的过程中需要实现资源的合理开发和利用，当信息链接出现问题时，轨道车辆出现的故障也随之增加，网络系统之间相互转化的过程制约了我国轨道车辆整体的发展，而车辆轨道控制水平则有待加强。

三、工业以太网技术的发展

（一）以太网网络设备功能逐渐完善

以太网的核心是TCMS，它是控制车辆，对故障进行排除的重要系统。利用诊断的报告可以看出数据系统信息可以进行采集，还能通过控制轨道车辆的单元格让通信设施进行合理的传输，在各个单元格中检测以太网的数据传输。记录车辆数据的过程中可以及时的排查出车辆出现的故障信息，对事件和数据进行记录，减少操作产生的故障，还能警告司机出现的各种问题，对车辆单元进行控制，与以太网进行数据的交换，在编组以太网时需要输入信号对控制信号有可靠作用。不论是输出信号还是采集网络控制信号都需要利用以太网各项设备。

（二）以太网可靠性增加

提升以太网可靠性首要进行网络的轮询机制，可以保证数据集的交换，以太网针对不同的信息进行缓冲，合理的分配资源网络，还要和各个系统之间进行连接，按照子系统的网络来运行，保证系统更加可靠。利用快速的宽带系统对其性能进行测试，保证以太网系统在装备时可以按照一定的标注你和实验进行测试，提升以太网的可靠性。还可以让环网通路再出现故障的时候及时的修复，提升网络系统的配置，让网络在接通之后可以进行测试和操作，保证以太网更加的可靠、稳定。

（三）以太网的安全性增加

以太网作为网络系统中的一种十分容易受到病毒的干扰，因此信息技术极可能泄露网络问题。轨道车辆网络系统需要展示网络的安全性，在运用以太网时需要在工作的端口流入一定的数据信息，在隔离的各个档口都需要保证以太网的安全和可靠，特别是在其运用上运用的质量问题也需要保持稳定，在任意一个接口都需要接入数据信息，实现信息的及时更新，保证以太网能够最大程度上配备设备和程序。

四、轨道车辆网络系统中工业以太网技术应用

（一）通信网络拓展

宽带通信网络可以逐步向外拓展，车辆设备和缓和设备都需要及时的进行网络拓展和通信，特别是轨道车辆运用在工业以太网中需要注意车辆之间信息的交流和传递，轨道车辆还可以利用以太网对车辆内部进行监控，保证车辆能够及时的通信。其网络主要由ECNN组成，可以通过以太网和EVCM-M进行交互，形成了一个连续的网络。在以太网传播的过程中需要经过交换机到达列车及控制单元可能会到达牵引逆变器。经过空调控制单元到数字输入输出模块，之后通过第二个空调控制单元可以达到车门控制单元，在经过制动控制单元最终到达第二个车门控制单元。这样的流程去控制车辆的轨道，最终形成一个网络拓扑。

（二）轨道网络重组

轨道车辆例如高速车辆、城际高铁、客车等等在运营时需要考虑其灵活性和交通的客流量。轨道车辆在重组的过程中需要利用TCN技术连接车辆的运行轨道，保证车辆可以按照编码符合技术设备进行运行，特别是在轨道上需要进行列车编号的重组，还能通过智能的列车编码和重组技术对列车的网络进行重组。

（三）工业以太网接入安全信息技术

轨道车辆利用以太网可以更加安全的实施数据传输系统，保证基本任务的控制和服务，特别是在严密的时序中需要利用网络的节点和动作的时序会出现错误。可以采用vxworks的方式对操作系统进行保护，满足以太网显示信号的要求。利用交换机在各个接口安置交换的广播，可以突破不同领域之间的冲突，利于网络的扩展和调度，保证计算网络算法的安全和可靠，利用终端的算法还要进行调度才能保证网络传输设备及时改进。

五、结束语

综上所述，工业以太网运用到轨道车辆网络系统中去时可以及时的控制车辆，还能进一步实现车辆故障的检测，满足车辆诊断的各种要求，随着车辆被远程的控制可以对其进行监控和维修，这对于轨道车辆网络系统未来的发展来说有极大发展的可能性，以太网网络系统可以让通信网络不断扩展，轨道宽带也能逐步化简，网络的重组和信息数据的输送对今后轨道车辆网络的发展有极大的帮助。

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