基于地铁列车LCU之间CAN通信应用和分析

郑吴富 江 腾 黄凯宇 姜送来 陈秀珍

(南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司 广西 南宁 530001)

0 引言

随着地铁车辆控制技术的发展，最近几年地铁无触点逻辑控制单元(LCU)替代传统继电器进行列车控制的方案在地铁行业内越来越受到认可。地铁车辆一般采用4编组或者6编组，每编组车采用多台LCU替代继电器，每节车LCU通过MVB把各自状态数据上传到TCMS网络[1]。南宁地铁3号线车辆为6编组，采用的LCU技术方案为：各车LCU之间采用冗余CAN通信，仅在头车LCU与TCMS之间通过MVB通信。该方案减少LCU占用整车TCMS控制网络的端口资源，加强整车LCU控制单元之间整体性，能够最大化利用LCU优势特点，简化车辆布线，丰富车辆功能。

1 技术方案分析

1.1 系统方案

南宁地铁3号线车辆采用6台LCU，所有车采用3U-B机箱配置；各车厢LCU之间通过CAN网络进行数据共享；列车级CAN网络采用冗余设计，由CAN1/CAN2两路物理及接口上完全独立的总线组成，实现当任意总线异常或接口松脱时，可保证LCU系统数据正常交互的功能；Tc车LCU承担MVB通信功能，将整车LCU工作状态上报至TCMS网络。整车LCU网络拓扑图如图1所示。

图1 南宁地铁3号线车辆整车LCU网络拓扑

1.2 CAN数据处理

CAN数据传输分两层进行，处理层级如图2所示。第一层数据传输的优先级最高，主要为列车线数据。第二层数据传输的优先级较低，主要为故障数据和状态数据，数据传输周期为300 ms。

图2 CAN通信数据处理层级

1.3 CAN替代列车线可行性分析

在ISO 11898协议规范中，波特率与传输距离之间关系如表1所示。

表1 CAN通信波特率与传输距离