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第1章 列车通信网络系统概述1

1.1 列车通信网络的任务与功能1

1.2 国内外列车控制系统的现状与发展1

1.3 列车通信网络的构成、特点及发展趋势3

思考题5

第2章 通信与网络基础知识6

2.1 通信系统简介6

2.1.1 通信系统的组成6

2.1.2 数据编码7

2.1.3 通信系统的性能9

2.1.4 信号的传输方式11

2.1.5 通信方式12

2.1.6 同步方式13

2.1.7 多路共传14

2.2 总线的基本概念与操作15

2.2.1 总线的基本术语15

2.2.2 总线操作的基本内容15

2.3 计算机局域网及其拓扑结构18

2.3.1 计算机网络与网络拓扑18

2.3.2 星型拓扑18

2.3.3 环型拓扑19

2.3.4 总线型拓扑19

2.3.5 树型拓扑19

2.4 网络的传输介质19

2.4.1 双绞线的主要特性20

2.4.2 同轴电缆的主要特性20

2.4.3 光缆的主要特性21

2.4.4 无线通信信道的主要特性23

2.4.5 传输介质的选择23

2.5 介质访问控制方式23

2.5.1 CSMA/CD23

2.5.2 令牌（标记）访问控制方式24

2.6 差错控制27

2.6.1 检错与纠错27

2.6.2 CRC检错码的工作原理28

2.6.3 差错控制方法30

2.7 网络互连30

2.7.1 网络互连的基本概念30

2.7.2 网络互连设备与相应层次31

2.7.3 网络互连规范32

2.7.4 局域网操作系统33

2.8 系统互连参考模型33

2.8.1 OSI参考模型34

2.8.2 物理层协议36

2.8.3 数据链路层协议47

2.8.4 网络层协议52

2.8.5 传输层及高层协议53

思考题57

第3章 动车组（列车）通信网络协议58

3.1 TCN通信网络标准58

3.1.1 列车通信网的体系结构59

3.1.2 多功能车辆总线60

3.1.3 绞式列车总线62

3.2 ARCNET通信网络标准68

3.2.1 简述68

3.2.2 ARCNET工作机制70

3.2.3 ARCNET网络的性能分析72

3.3 CAN通信网络标准73

3.3.1 简述73

3.3.2 技术规范74

3.4 GSM-R无线通信网络标准80

3.4.1 移动通信发展简介80

3.4.2 GSM原理81

3.4.3 GSM网络中的数据业务84

3.4.4 GSM-R87

思考题90

第4章 CRH1型动车组列车控制与管理系统91

4.1 列车控制与管理系统（TCMS）的总体结构91

4.1.1 概述91

4.1.2 网络拓扑结构91

4.2 列车通信网络96

4.2.1 列车级网络结构96

4.2.2 列车级网络设备及配置96

4.3 车厢级通信网络103

4.3.1 车厢级通信网络的结构103

4.3.2 车厢级网络设备及配置103

思考题112

第5章 CRH2型动车组列车信息控制系统113

5.1 CRH2型动车组列车信息控制系统总体结构113

5.1.1 列车信息控制系统概述113

5.1.2 列车信息控制系统的组成及网络结构113

5.2 列车信息控制系统的功能121

5.2.1 系统功能121

5.2.2 系统工作环境123

5.3 列车信息控制系统的信息传输123

5.3.1 信息传输网络结构123

5.3.2 列车级网络125

5.3.3 车辆级网络126

思考题127

第6章 CRH3型动车组列车网络控制系统128

6.1 CRH3型动车组列车网络控制系统的总体结构128

6.1.1 概述128

6.1.2 列车通信网络128

6.1.3 车厢通信网络131

6.2 CRH3型动车组列车网络控制系统设备及控制对象132

6.2.1 中央控制单元132

6.2.2 分布式输入输出站134

6.2.3 中继器136

6.2.4 人机接口设备137

6.2.5 牵引控制单元138

6.2.6 制动控制单元139

6.2.7 电池充电机控制单元140

6.2.8 辅助变流器控制单元142

6.2.9 主车门控制单元143

6.2.10 采暖、通风和空调控制装置HVAC143

6.2.11 卫生间控制系统144

6.2.12 旅客信息系统的控制器144

6.2.13 火灾报警和烟雾探测系统145

6.3 CRH3型动车组列车网络控制系统设备通信网络146

6.3.1 CAN总线146

6.3.2 RS-485146

6.4 CRH3型动车组诊断系统构成及信息传输147

思考题149

第7章 CRH5型动车组列车网络控制系统150

7.1 CRH5型动车组网络控制系统（TCMS）的网络拓扑结构150

7.2 列车级网络功能及设备152

7.2.1 列车总线153

7.2.2 网关153

7.3 车辆级网络功能及设备153

7.3.1 车辆总线153

7.3.2 微处理单元154

7.3.3 中继器159

7.3.4 RIOM160

7.3.5 司机显示单元160

7.3.6 牵引控制单元161

7.3.7 制动控制单元161

7.3.8 辅助控制单元162

7.3.9 充电机162

7.3.10 门控单元162

7.3.11 空调控制单元162

7.3.12 卫生间163

7.3.13 自动车钩单元163

7.4 列车网络控制系统（TCMS）的冗余性及故障对策163

7.4.1 网关冗余性163

7.4.2 MPU冗余性164

7.4.3 RIOM冗余性165

7.4.4 监视器冗余性165

7.4.5 中继器冗余性165

7.4.6 系统复位程序165

7.4.7 故障对策165

7.5 维修信息的传输166

7.5.1 显示屏维修信息传输166

7.5.2 维修信息无线传输（预留接口）166

7.5.3 其他记录方式与传输166

7.6 TCMS性能目标、可靠性目标167

7.6.1 性能指标167

7.6.2 可靠性目标168

7.6.3 工具168

思考题177

参考文献178