地铁车辆MVB 网络故障分析及解决措施

张晓杰

上海轨道交通设备发展有限公司

0 引言

上海地铁11号线自开通运营以来，发生过因列车MVB 网络瘫痪导致的清客或救援事件。上海地铁5 号线也曾多次发生因网络不稳定的情况，HMI的网络界面不定期出现设备故障或离线的状态。其他城市的轨道交通也发生过此类问题。因列车网络风暴发生的频率低，且故障不可复现的特点，给故障原因的分析带来了巨大挑战。经过长时间的深入调查和分析，找到了故障发生原因，并提出了相应解决方案。

本文进一步阐述MVB网络通信原理、网络故障实例，以及如何避免网络故障的技术措施。

1 MVB网络通信原理

列车控制与监视系统的MVB 实时通信协议基于IEC61375标准[1,2]。采用EMD电气中距离介质，传输速率为1.5 Mbps，每段允许的设备数量最大可达32 个，传输距离可达200 m，其基本的通信原理如下：

1.1 周期轮询

在MVB网络总线拓扑中，通常会设置一个总线管理器（BA），也称主设备，一般由列车控制与监视系统TCMS 中的主控制器VCU 担任，控制整个MVB通信过程。

总线管理器对设备端口进行周期轮询，将轮回的时间分为固定时间片，称为基本周期Tbp。基本周期范围：1.0 ms≤基本周期≤2.5 ms。其中每个基本周期包括4个阶段。

● 周期阶段，用于过程数据传输。

● 监管阶段，用于网络管理器监控各MVB 子设备和传递管理器权限。

● 消息阶段，用于消息数据传输。

● 空闲阶段，预留一定时间，用于保证下个基本周期的正确开始。

基本周期的4个阶段见图1。

图1 基本周期的4个阶段

在MVB 总线正常运行前，要建立端口参数值及主设备读端口的顺序，定义每个端口特征周期。……