Matlab轨道交通车辆MVB通信网络的研究与设计(3)
1.2 列车通信网的发展
20世纪70年代末至80年代初，仅用于控制传动装置的车载微机雏形在西门子公司和BBC公司出现。伴随微机技术、通信技术的发展，从串行通信总线的基础上发展产生了列车通信网络，并且逐步形成了国际标准[4]。
TCN和Lonworks这两个网络标准被定为国际列车通信网络标准,由相关国际组织认可,它们都有各自的优良特性。1999年，IEC（International Electron Committee）把TCN(Train Communication Network)作为标准（IEC 61375-1）。同年，IEEE(Institute Electrical and Electronics Engineers)制定的列车通信标准IEEE1473-1999包含了TCN和LonWorks，即1473-T（TCN）和1473-L（LonWorks）。另外，在被成功应用的TGV高速列车中,它的AGATE列车控制系统是由法国阿尔斯通公司利用WorldFIP作为标准通信协议应用开发的。
基于较长时间在列车通信网方面的研究与应用，目前，国际上TCN成功应用的项目己经很多，世界上许多国家已成功研制了各具特色的列车控制网络系统，并在各个方面起到重要的作用。众多铁路公司和设备供应商因列车通信网络具有实时性、可靠性、可管理性、介质访问控制方法、寻址方式、通信服务种类等许多方面有较好的优势，其标准又是专门为列车通信网络制定的原因对TCN多加支持。另外，我国在这方面也十分重视列车通信网络以及各种车载设备的研发工作，并取得了相对进展。
由于目前铁路用户的所有应用需求还不能被一种控制网络满足，因而TCN标准将会类似工业现场总线标准IEC61158一样，在今后，发展成多种网络技术的融合而不再是仅包含一种技术的标准，呈如下趋势[5]：
(1)多种网络技术并存的相互竞争。不仅能满足铁路行业的特殊需求又专为铁路应用而开发的TCN网络技术，具有实时性强、可靠性高的特点，因而列车控制网络技术的主流在今后相当长的时间内仍将是TCN，应用于互操作性要求高的高端市场，如：高速机车、动车组、地铁车辆等。其他如LonWorks，CANopen等通用网络技术，将在通信数据量相对较小或实时性要求相对较低的场合（如：客车、货车、轻轨等）使用，因为这些通用网络技术有开放性良好、性价比高、能灵活便利的开发等特点。
(2)多种网络共同存在一个系统中的相容并蓄。在今后一段时间内，列车通信网络可能会和通用网络技术（如WorldFIP，CANopen，LonWorks等）共同发展。具体可能会出现：列车总线仍然采用WTB，而使用WorldFIP，CANopen或LonWorks中的一种与MVB结合，成为新的车辆总线，也可能I／O和控制子系统使用WorldFIP或CANopen，而车辆总线仍然采用MVB。这样做不仅使用户多样性的需求得到满足，更使各网络技术相互间得到取长补短、互相融合的目的。
(3) 新热点或将随引入工业以太网而产生。若将以太网作为列车网络中的高层信息网络，不仅可以满足用户诸如远程诊断与文护、旅客信息与舒适性支持等的新需求，另外，以太网还可实现控制网络与信息网络的有机融合，形成车辆控制与信息服务的新型宽带网络系统，做到上下贯通直接与下层车载控制设备相连[6] [7]。
1.3 列车通信网络应用现状
现代列车的过程控制随着现场总线技术，列车局域网技术和嵌入式微机控制技术的不断发展，已成为基于网络的分布式控制系统，而不再是集中型的直接数字控制系统。世界上许多国家已有较长时间对列车通信网进行研究和应用，已掌握了相当成熟的技术，如采用ARCNET列车网络控制系统的日本高速列车新干线，装备WorldFIP列车网络控制系统的法国的TGV系列高速列车，装备的是TCN列车网络控制系统的德国的ICE系列高速列车等都是成功研制的各具特色的列车控制网络系统。目前国外已有大批采用TCN的车辆已被交付或投入运行， TCN装备的数量正在迅速增长，如瑞典的斯德哥尔摩地铁列车，捷克的布拉格地铁列车等[1]。
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