目标：运用多种总线网络集成通信技术，为机车安全行驶提供严格保障

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　　当今人类正进入网络社会，计算机网络的迅猛发展正在改变着人们的工作和生活。铁路运输也不例外。城轨车、动车组、高速车、地铁、摆式列车等机车控制命令和状态信息的传递，对各部件的诊断，信息显示等均离不开机车网络系统。机车通信网络是用于连接车载设备，实现信息共享、控制功能、监测诊断的数据通信系统。经过近二三十年的发展，机车网络技术已经走向成熟，并成为现代轨道车辆的关键技术之一。

　　由于世界范围内机车通信网络技术的差异，造成了多种总线技术并存的局面。除TCN标准的机车总线之外，WorldFIP、LonWorks、CAN等其他总线形式也在机车通信网络中有不同程度的运用。上述几种机车网络技术，绝大部分都是在其他领域应用成熟的现场总线技术移植到机车控制系统中来的。它们依据各自的标准，不便进行互联。于是基于制订一种开放式机车通信系统，实现各种轨道车辆相互联挂，车载可编程电子设备统一接口标准而实现互换的构想，TCN机车通信网络标准应运而生。

　　IEC TC9（牵引电气设备分会）与UIC（国际铁路联盟）一起建立了WG22（第22工作组），制订了机车通信网络标准TCN（Train Communication Networks）IEC61375，定义了车与车、车载智能控制设备之间的接口，其目的是取得车辆和设备之间的互操作性（兼容性）。TCN机车通信网络与其他多种网络形式相比，更能普遍地适应机车通信的要求。WG22 区分两种主要不同的机车：开式机车，包括需要频繁编组和解编的车辆，机车总线能自动再配置（初运行），例如国际旅客机车等；闭式机车组，车辆在运行中不分离，机车总线由司机或工厂离线配置，例如TGV、ICE、地铁、郊区通勤机车等。TCN机车通信网络包括用于连接多个车辆的机车总线和用于连接一个车辆内多个控制设备的车辆总线，车辆和机车总线通过一个扮演网关功能的节点来互联。

　　目前，TCN标准机车通信网络的推广形成以Siemens、Bombardier等大公司主导，日趋增多的第三方广泛支持的局面。Bombardier、Siemens等公司推出了一系列符合TCN标准的产品，诸如机车网络专用芯片（MVBC01、MVBD、AMED）以及网络实时协议（RTP）软件等。此外，一些第三方公司（如Farsystem、Firema、EKE、Duagon、Unicontrol）等也相继推出了TCN网关和相关网络产品，用户可以选择需要的网络部件来集成、开发符合自己要求的TCN网络控制系统。其他可以提供TCN产品的公司还有：自动控制方面的Holec、Ansaldo、AEG，制动方面的Knorr Electronic、Westinghouse Brakes，门控方面的IFE，采暖通风与空调方面的Hagenuk。另外，一些中小公司也能提供MVB板卡、WTB网关、实时协议文件等。

　　机车网络技术已经成熟，也是当代轨道车辆必然采用的核心技术之一。随着通信网络技术的应用范围不断扩大，用户对网络的开放性、性价比、开发和应用的多样性及灵活性等方面都提出了更高的要求。由于TCN网络自身也难免存在一些不足，所以不可能完全取代其他形式的控制网络，完全满足铁路用户的所有应用需求。因此，在将来，机车网络技术不可能是TCN的天下，必然是多种网络技术的融合。机车控制网络技术的发展趋势可能会是以TCN为主，在轨道车辆的高速动车组、地铁车辆等高端市场应用；其他各种形式的总线形式作为机车网络的重要补充，在各种适用的场合找到应用的空间。这些通用网络技术在今后一段时间内将和原有TCN网络共同发展，取长补短并相互融合，形成有机的整体。

　　另外，随着机车通信要求的不断提高，TCN自身方面的改进是必要的。如在可靠性方面，目前对机车通信网络的可靠性进行量化的评估在国内外还是鲜见的，对于可靠性要求高的机车网络，全面引入可靠性工程的分析、评价、设计及验证的方法是必要的；在安全性方面，近些年提出了功能安全通信的理念，并在2007年推出了《IEC617843用于工业网络功能安全通信行规》国际标准，随后很多种用于工业控制的总线标准也应用该标准，对自身的协议加以完善，添加了功能安全通信层来保证通信网络的功能完整性等级。那么，机车通信网络对安全性如此强调的总线形式，是否要执行功能安全标准，是非常值得考虑的问题。随着机车服务质量水平和乘客需求的不断提高，机车信息化服务的要求也越来越高，TCN在此方面显然是不能满足的。因此，为乘客提供优质的信息娱乐服务，包括移动电视、移动网络等，也必将是TCN未来的方向。

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