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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/CD 23

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-R 87

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HVAC 143

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-485 146

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 RIOM 160

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