時速160公里動力集中動車組TCMS時延特性研究

趙 焱

中車大連機車車輛有限公司 遼寧 大連 116022

1 引言

時速160公里動車組動力車是以200k m/h客運電力機車平臺為基礎，其TCMS動車組的神經(jīng)系統(tǒng)和指揮中樞，協(xié)調(diào)中央控制系統(tǒng)與各子系統(tǒng)的控制、監(jiān)視與診斷任務，匯總各子系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障診斷信息，完成整車級的控制、故障診斷、狀態(tài)監(jiān)視等工作。

TCMS由于各子系統(tǒng)存在通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、邏輯控制算法復雜化、運行環(huán)境多變等影響因素，通信數(shù)據(jù)的信息交互時間將會增大，使得控制信號在傳輸過程中不可避免的出現(xiàn)時延。時延不僅影響信息傳遞的實時效果，更直接影響控制任務的執(zhí)行，進而影響系統(tǒng)控制的及時性、準確性[1]。TCMS時延與動力車控制實時性密切相關，時延過大將會導致牽引、制動等系統(tǒng)控制不及時；因此分析TCN控制系統(tǒng)時延特性是一項重要研究內(nèi)容。

2 TCMS時延特性分析

圖1 不同任務周期下時延的變化趨勢

TCMS時延是整個列車網(wǎng)絡的信息交互時間，包括傳輸時延、發(fā)送時延、接收時延[2]。發(fā)送時延包括處理時延、等待時延、數(shù)據(jù)應答時延；接收時延包括等待時延、數(shù)據(jù)應答時延。系統(tǒng)時延的大小會受到傳輸介質(zhì)、通信距離、設備性能、排隊周期、解析與訪問快慢等綜合因素共同影響。模擬分析列車的一個完整的系統(tǒng)時延：從中央控制單元(CCU)、司機顯示單元(DDU)、網(wǎng)關1(GW)，網(wǎng)關2(GW)再到CCU。

從整體角度看，系統(tǒng)總時延等于各設備的部分時延：

只改變?nèi)蝿罩芷跁r，源端口的數(shù)據(jù)更新速度會產(chǎn)生變化，進而對等待時延和處理時延產(chǎn)生影響。……