DIN IEC TS 61375-2-4 DIN SPEC 41378 E:2016-06
Электронное железнодорожное оборудование Сеть связи с поездами (TCN) Часть 2-4: Профиль применения TCN
- Стандартный №
- DIN IEC TS 61375-2-4 DIN SPEC 41378 E:2016-06
- Дата публикации
- 2016
- Разместил
- German Institute for Standardization
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
IEC 61375-2-4:2015 является ключевым компонентом серии стандартов Train Communication Network (TCN), опубликованных Международной электротехнической комиссией (МЭК). Он специально определяет профиль применения для системы управления и мониторинга поездов (TCMS). Опубликованный в виде технической спецификации (DTS), этот стандарт направлен на достижение взаимодействия между оборудованием разных производителей в железнодорожных сетях.
Предыстория разработки этого стандарта связана с быстрым развитием технологий связи на железнодорожном транспорте. Традиционные подсистемы поездов используют независимую логику управления и сигнальные интерфейсы, что затрудняет совместную работу оборудования разных производителей. Профиль приложения TCN решает вопросы стандартизации распределенных приложений в сетях железнодорожной связи путем определения унифицированных интерфейсов функций и спецификаций связи.
Базовая архитектура и модель связи
Стандарт основан на эталонной модели OSI и ориентирован на стандартизацию интерфейса связи на прикладном уровне. Вся архитектура состоит из следующих ключевых компонентов:
Тип компонента Описание функции Место развертывания Интерфейс связи Лидер функции Лидер функции, ответственный за управление выполнением функций и агрегацию состояний Ведущий аппарат Интерфейс управления/состояния приложения Последователь функции Последователь функции, получающий инструкции и управляющий локальными устройствами Единицы компонента Интерфейс функции (FI) Функциональное устройство Функциональное устройство, выполняющее определенные операции Каждое устройство транспортного средства Локальный интерфейс Магистраль поезда Магистральная сеть поезда, обеспечивающая связь на уровне поезда Весь поезд Интерфейс ETB Модель связи использует распределенную архитектуру приложений, что позволяет обмениваться данными между экземплярами функций через Ethernet Train Backbone (ETB) и Constituent Network (CN). Каждый функциональный блок данных (FDU) содержит данные сигнала для определенного канала. Несколько FDU могут быть упакованы и переданы в одном сообщении TRDP для повышения эффективности связи.
Ключевые технологии профилей приложений
Стандартизация интерфейса функций
Стандарт определяет унифицированный интерфейс функций, включая:
- Идентификатор функции (FunctionId): однозначно идентифицирует группу функций, например, 92'H для управления внешней дверью
- Идентификатор подфункции (FunctionSubId): идентифицирует подфункцию в группе функций
- Идентификатор канала (ChannelID): определяет канал связи между отправителем и получателем
Классификация групп каналов
Стандарт определяет 8 типов групп каналов для поддержки различных отношений связи:
Канал Группа Уровень отправителя Уровень получателя Сценарий применения A Уровень поезда Фиксированный сортировочный уровень поезда От функции лидера уровня поезда к функции последователя уровня фиксированного сортировочного B Фиксированный сортировочный уровень поезда Уровень транспортного средства От функции лидера уровня фиксированного сортировочного до функции последователя уровня транспортного средства C Уровень поезда Уровень транспортного средства От функции лидера уровня поезда к функции последователя уровня транспортного средства DE Кандидат в лидеры Кандидат в лидеры Функция согласования лидера FH Одноранговый объект Одноранговый объект Связь точка-точка
Пример применения управления дверьми
Стандарт рассматривает управление дверьми как типичный пример применения и подробно определяет схему реализации распределенной системы управления дверьми:
Определение состояния двери
Стандарт четко определяет 12 состояний двери, включая:
- Дверь закрыта: дверное полотно находится вровень с дверной рамой, а механическое запирающее устройство не активировано
- Дверь заблокирована: Дверь закрыта и заблокирована механическим запирающим устройством
- Дверь заблокирована: Механическое запирающее устройство двери активировано, и дверная створка не может двигаться
- Дверь открыта: Дверная створка откидывается наружу, позволяя проход
Реализация логики управления
Система управления дверьми использует трехуровневую распределенную архитектуру:
- Блок управления движением поезда: отвечает за логику управления дверью всего поезда, расположен в головном вагоне
- Блок управления движением: отвечает за обобщение и управление состоянием двери в пределах этого блока
- Локальный блок управления движением: напрямую управляет одним приводом двери
Процесс связи использует триггерный механизм, передающий команды управления и информацию о состоянии между блоками управления движением на всех уровнях посредством стандартизированных триггерных сигналов, обеспечивая синхронизацию и безопасность управление дверью.
Рекомендации по внедрению и соображения совместимости
Рекомендации по интеграции системы
Примечание при внедрении профилей приложений TCN:
- Проверка совместимости: Поставщики должны предоставить доказательство совместимости между магистральной сетью поезда и сетью компонентов
- Распределение руководителей функций: Руководители функций назначаются с помощью механизма, основанного на динамических атрибутах TTDB (таких как Leading)
- Выбор канала: Выберите подходящую группу каналов на основе коммуникационных отношений для обеспечения эффективности связи
Направление развития технологий
В будущем стандарт расширит более функциональные профили приложений:
- Функция управления тягой (b) — планируется включить в последующих редакциях
- Функция управления торможением (c) — планируется включить рассмотрено в последующих редакциях
- Диагностическая функция (d) — планируется рассмотреть в последующих редакциях
Текущая версия фокусируется на функции управления дверью (a), закладывая основу для стандартизации других функций.
Ценность применения стандарта
Применение IEC 61375-2-4 приносит значительную пользу отрасли железнодорожного транспорта:
- Повышенная совместимость: оборудование от разных производителей может работать вместе в одном поезде
- Упрощенная интеграция системы: стандартизированные интерфейсы снижают сложность интеграции системы
- Снижение затрат на обслуживание: унифицированные спецификации снижают затраты на обслуживание и модернизацию
- Повышенная безопасность: стандартизированные конечные автоматы и процессы связи повышают безопасность системы
Этот стандарт особенно подходит для рельсовых транспортных средств, которым требуется совместимое сцепление и расцепление, включая поезда с фиксированными составами и многосекционные поезда, и обеспечивает важную техническую поддержку для построения современных сетей связи на поездах.
DIN IEC TS 61375-2-4 DIN SPEC 41378 E:2016-06 Ссылочный документ
- IEC 61375-1 Электронное железнодорожное оборудование – Сеть железнодорожной связи (TCN) – Часть 1: Общая архитектура*， 2025-08-15 Обновление
- IEC 61375-2-3 Электронное железнодорожное оборудование. Сеть связи поездов (TCN). Часть 2-3. Профиль связи TCN; Исправление 2*， 2016-10-01 Обновление
- IEC 61375-2-5 Электронное железнодорожное оборудование. Сеть связи поездов (TCN). Часть 2-5. Магистральная сеть поезда Ethernet.
- ISO/IEC 7498-1 Информационные технологии. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель: Базовая модель.
