轨道交通车辆网络综合试验台的设计与应用

高 雪，王云飞，高乐乐

（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，青岛 266000）

随着现代轨道交通工具的蓬勃发展，动车组、地铁车辆的网络控制系统越来越凸现出其重要地位，但是由于目前国内列车网络的试验台大部分停留在能够进行简单的信号的输入、输出，仅仅能够检测通讯网络的部分功能，大部分的网络功能仅能靠在现车进行调试检验，费时费力，可靠性差。为解决该问题，建立了一套可实现对车辆模拟仿真、试验及连调工作的轨道交通车辆网络综合试验台。

1 网络综合试验台的设计

1.1 试验原理

本试验台是利用建模将真实列车网络控制系统发出的信号，经过采集整理后交给仿真试验台计算机，计算机按照建模仿真子系统程序，对信号进行处理后，把返回的信号传递给仿真试验台的输出端口，反馈给网络控制系统，实现列车通讯网络控制系统所连接设备的模拟仿真，最终实现了对车辆的模拟仿真、试验及连调工作。

1.2 总体设计

整个试验台平面布局图见图1：

图1 试验台布局图

如图1中，该试验台从功能上分为硬件检测、试验台，仿真试验台、常用电脉冲、浪涌施加试验台以及对外接线箱四部分。

1.2.1 硬件检测、试验台

由台面、计算机、网络线、检测仪、电流环、电源等组成。此部分试验台共包括两个试验台面，常用输入输出试验台，常用通讯接口试验台，负责进行硬件设备的输入、输出、常见通讯接口等硬件的检测。

1.2.2 仿真试验台

由台面、计算机、网络线、开关量/模拟量输入/输出、电源等组成。此部分试验台共包括四个试验台面和一个总服务器，每个试验台面可以单独对设备进行仿真试验，也可以在服务器的统一调度下进行联合的仿真试验。实现的功能包括：

（1）编程、检测、记录实现开关量、模拟量、频率量、通讯接口的仿真输入/输出。

（2）实现设备的仿真，对检测设备的动作做出相应的反应。

（3）向服务器、公共显示屏传送实验数据、接受服务器的统一调度下进行联合试验。

1.2.3 常用电脉冲、浪涌施加试验台

由台面、计算机、电脉冲/浪涌施加设备、电源构成。实现常用的电脉冲、浪涌的施加、检测。

可实现的功能包括：

（1）对单独的设备进行电脉冲群、浪涌试验。

（2）在设备进行仿真时施加常见干扰。

（3）向服务器、公共显示屏传送实验数据、接受服务器的统一调度下进行联合试验。

1.2.4 对外接线箱

由光纤、以太网线及各类电线组成，实现对网络试验台外部接线的过渡连接，实现联调联试试验情况下的对被试车辆的控制。

1.2.5 公用的试验设备、仪器等

由公共电源、配电柜，公共数据、调度服务器，试验仪器，工具等组成，负责供给电源、传输等。

2 网络综合试验台的应用

在真实的列车上，配电盘、牵引、制动等设备与列车网络控制系统通过数据等信号的传递来进行系统的现车在线调试，现通过搭建的网络综合试验台实现了非现车便可调试的功能，如图2为列车试验框图。

图2 列车试验框图

截止目前，此试验台已在动车组系列、地铁系列、轻轨系列等10多个轨道交通车辆上得以运用。

3 结束语

目前搭建的轨道交通列车网络综合试验台，从真正意义上已实现了列车网络网关、车辆控制单元及智能显示单元等的程序编制开发和调试工作；实现了列车通讯网络各硬件功能的检测工作；实现了列车通讯网络控制逻辑的仿真；实现了列车通讯网络控制系统的在线调试及地面联合调试，满足列车试制研究和批量生产出厂试验的要求。

[1] 张元林.列车控制网络技术的现状与发展趋势[J].电力机车与城轨车辆，2006，29（4）：1-4，26.