路径: 主页 > GB/T > 第112页 > GB/T 28029.13-2025 | 标准编号 | GB/T 28029.13-2025 (GB/T28029.13-2025) | | 中文名称 | 轨道交通电子设备 列车通信网络（TCN) 第4-1部分：基于绞线式列车总线（WTB）的列车通信网络试验方法 | | 英文名称 | Electronic railway equipment - Train communication network (TCN) - Part 4-1: The test method of train communication network based on Wire Train Bus(WTB) | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | S70 | | 国际标准分类 | 45.060 | | 字数估计 | 18,191 | | 发布日期 | 2025-02-28 | | 实施日期 | 2025-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 28029.13-2025: 轨道交通电子设备 列车通信网络（TCN) 第4-1部分：基于绞线式列车总线（WTB）的列车通信网络试验方法
ICS 45.060
CCSS30
中华人民共和国国家标准
轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN)
第4-1部分:基于绞线式列车总线(WTB)的
列车通信网络试验方法
WireTrainBus(WTB)
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 2
5 总则 2
6 试验分类与项目 3
7 试验方法 4
参考文献 12
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T 28029《轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN)》的第4-1部分。GB/T 28029
已经发布了以下部分:
---第1部分:基本结构;
---第2-1部分:绞线式列车总线(WTB);
---第2-2部分:绞线式列车总线(WTB)一致性测试;
---第2-3部分:TCN通信规约;
---第2-4部分:TCN应用规约;
---第2-5部分:以太网列车骨干网(WLTB);
---第2-6部分:车地通信;
---第2-7部分:无线列车骨干网(WLTB);
---第3-1部分:多功能车辆总线(MVB);
---第3-2部分:多功能车辆总线(MVB)一致性测试;
---第3-3部分:CANopen编组网(CCN);
---第3-4部分:以太网编组网(ECN);
---第4-1部分:基于绞线式列车总线(WTB)的列车通信网络试验方法。
本文件由国家铁路局提出。
本文件由全国轨道交通电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/TC278)归口。
本文件起草单位:中车株洲电力机车研究所有限公司、中铁检验认证株洲牵引电气设备检验站有限
公司、中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车
青岛四方车辆研究所有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、中铁检验认证中心有限公司。
本文件主要起草人:肖家博、申慧、钟盛、罗源、周永刚、李小勇、彭云龙、徐东超、李海龙、杨鹏。
引 言
TCN网络是列车的核心组成部分,涉及列车运行品质和安全。GB/T 28029.3规定了 WTB设备
一致性测试要求,本文件补充了TCN通信性能的试验方法,列车网络系统设计优化的指导数据,列车
通信故障排查的参考依据。本文件指导TCN通信性能试验,积累原始测试数据,为后续网络设计优化
及故障查找提供支撑。GB/T 28029拟由十四个部分构成。
---第1部分:基本结构。目的在于规定列车通信网络(TCN)的通用架构,以实现GB/T 28029定
义的编组网络之间以及骨干网的兼容性。
---第2-1部分:绞线式列车总线(WTB)。目的在于规定绞线式列车总线(WTB)。适用于开式列
车中编组间及编组内的数据通信。
---第2-2部分:绞线式列车总线(WTB)一致性测试。目的在于规定 WTB一致性测试方法、要求
和边界。
---第2-3部分:TCN通信规约。目的在于规定列车通信网络的通信规约,以保证GB/T 28029.6
定义的以太网列车骨干网各个编组之间互联互通。
---第2-4部分:TCN应用规约。目的在于规定列车通信网络的应用规约,以实现应用软件之间
通过GB/T 28029.1定义的编组网和GB/T 28029.6定义的列车骨干网通信。
---第2-5部分:以太网列车骨干网(WLTB)。目的在于规定以太网列车骨干网(ETB)要求,以满
足基于以太网技术的开式列车通信系统。
---第2-6部分:车地通信。目的在于规定车载系统和地面系统之间的通信规范。
---第2-7部分:无线列车骨干网(WLTB)。目的在于规定基于电台的无线列车骨干网的协议
栈,该协议栈适用于分布式动力货运列车。
---第2-8部分:以太网一致性测试。目的在于规定以太网一致性测试方法、要求和边界。
---第3-1部分:多功能车辆总线(MVB)。目的在于规定多功能车辆总线(MVB)相关技术要求。
---第3-2部分:多功能车辆总线(MVB)一致性测试。目的在于规定所有符合GB/T 28029.9规
定的设备和装置的多功能车辆总线(MVB)一致性测试要求和方法。
---第3-3部分:CANopen编组网(CCN)。目的在于规定基于CANopen技术的编组内数据通信
总线。
---第3-4部分:以太网编组网(ECN)。目的在于规定基于以太网技术的编组内数据通信网络,及
以太网编组网(ECN)。
---第4-1部分:基于绞线式列车总线(WTB)的列车通信网络试验方法。目的在于规定轨道交通
领域基于 WTB总线的整车TCN网络系统的总体要求、WTB网络系统的技术要求,描述了测
试方法,规定了测试规则。
轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN)
第4-1部分:基于绞线式列车总线(WTB)的
列车通信网络试验方法
1 范围
本文件规定了基于绞线式列车总线(WTB)的列车通信网络装车后试验的总则、试验分类与项
目,并描述了相应的试验方法。
本文件适用于所有根据GB/T 28029.2实现的TCN网络系统。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 17178.1 信息技术 开放系统互连 一致性测试方法和框架 第1部分:基本概念
GB/T 28029.1-2020 轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN) 第1部分:基本结构
GB/T 28029.2-2020 轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN) 第2-1部分:绞线式列车总线
(WTB)
GB/T 28029.3-2020 轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN) 第2-2部分:绞线式列车总线
(WTB)一致性测试
GB/T 34571-2024 轨道交通 机车车辆布线规则
3 术语和定义
GB/T 17178.1、GB/T 28029.1-2020和GB/T 28029.2-2020界定的以及下列术语和定义适用于
本文件。
3.1
有效帧 correctframe
一个包含了正确的 WTB前导码、一定数目的“0”和“1”位以及终止分界符的帧。
注:WTB前导码见GB/T 28029.2-2020中4.8.1.3,位编码见GB/T 28029.2-2020中4.8.1.2,WTB帧长度与在
链路数据长度字段中指示的长度一致,WTB帧的FCS见GB/T 28029.2-2020中5.2.1的帧校验序列计算规
则,终止分界符见GB/T 28029.2-2020中4.8.1.4。
3.2
异常帧 incorrectframe
WTB帧前导码异常、WTB帧终止分界符异常、WTB帧长度异常、WTB帧FCS错误或 WTB主从
类型不匹配的帧。
注:WTB帧前导码异常为 WTB的前导码不满足GB/T 28029.2-2020中4.8.1.3的要求;WTB帧终止分界符异常
的 WTB终止分界符不满足GB/T 28029.2-2020中4.8.1.4的要求;WTB帧长度异常为 WTB帧长度与在链
路数据长度字段中指示的长度不匹配;WTB帧FCS错误为 WTB帧根据GB/T 28029.2-2020中5.2.1的帧校
验序列计算规则计算的FCS与实际FCS不匹配;WTB主从类型不匹配帧的为 WTB从帧类型与其前一个主
帧类型(过程数据帧、消息数据帧、监视数据帧)不匹配。
3.3
错帧率 frameerrorrate
在规定的时间内,异常帧的数量除以有效帧的数量与异常帧的数量之和的比率。
3.4
在 WTB初运行完成后总线上有效帧所占时间除以总采集时间的比率。
3.5
线路噪声 linenoise
线路中掩盖或扰乱有用信号的不期望的扰动。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
FCS:帧校验序列(FrameCheckSequence)
5 总则
5.1 被试车辆要求
5.1.1 传输介质要求
WTB电缆应满足GB/T 28029.2-2020中4.3.4的要求。
WTB连接器应满足GB/T 28029.2-2020中4.4.5的要求。
5.1.2 网络节点要求
被试列车所有 WTB节点应按GB/T 28029.3-2020通过一致性测试。
应能查询 WTB节点的系统配置信息,WTB节点具备诊断日志记录功能。
5.1.3 网络协议行为要求
WTB网络应依据GB/T 28029.2-2020完成初运行。
WTB网络应依据协议完成操作初运行。
5.1.4 网络系统施工要求
5.1.4.1 用于传输 WTB信号的连接器与 WTB电缆之间应进行360°屏蔽接触处理。
5.1.4.2 WTB连接器接触件材料为铜,表面镀金,接触电阻不应大于3mΩ。
5.1.4.3 不应在 WTB线路中分接。
5.1.4.4 布线应符合GB/T 34571-2024。WTB电缆应采用接地屏蔽和浮动屏蔽两种:
---采用接地屏蔽时,车辆内电缆屏蔽层应与每个节点的地相连,车辆间的跨接电缆屏蔽层不应
连续;
---采用浮动屏蔽时,电缆屏蔽层应通过一个阻容(RC)电路与每个节点的地相连,RC电路的参数
分别是Rs为47.0×(1±5%)kΩ,并联电容Cs为100.0×(1±10%)nF,750.0V。
5.2 实施步骤
测试实施包含以下步骤:
a) 明确被测系统中产品的制造、功能(性能)和在系统中的作用等信息,填写PICS和PIXIT,
PICS和PIXIT要求见GB/T 28029.3-2020;
b) 根据产品类别和参数特征确定测试项目和通过判据;
c) 开展测试;
d) 进行测试结果的复核和分析;
e) 编制测试报告。
6 试验分类与项目
6.1 试验分类
列车 WTB总线网络的试验分为地面联调试验、静态试验和动态试验。
地面联调试验指列车 WTB总线网络装车前在实验室进行的网络协议行为试验。
静态试验是指列车静止时,根据试验方法,测试列车 WTB总线网络的电缆、信号质量和网络通信
性能。
动态试验是指列车运行时,根据试验方法,测试列车 WTB总线网络的信号质量和网络通信性能。
6.2 试验项目
列车 WTB总线网络试验项目见表1。
表1 试验项目
试验项目 地面联调试验 静态试验 动态试验 试验方法
WTB电缆测试
WTB电缆短路电阻测试 - √ - 7.1.2
WTB电缆绝缘电阻测试 - √ - 7.1.3
WTB电缆长度测试 - √ - 7.1.4
WTB电缆特性阻抗测试 - √ - 7.1.5
WTB电缆传播延时和衰减测试 - √ - 7.1.6
WTB电缆串扰抑制测试 - √ - 7.1.7
WTB电缆冗余线对传输延时差测试 - √ - 7.1.8
WTB电缆屏蔽测试 - √ - 7.2
WTB信号质量测试 - √ √ 7.3
WTB网络通信性能
测试
冗余线切换测试 - √ - 7.4.1
从帧响应时间测试 - √ √ 7.4.2
基本周期测试 - √ √ 7.4.3
错帧率测试 - √ √ 7.4.4
表1 试验项目 (续)
试验项目 地面联调试验 静态试验 动态试验 试验方法
WTB网络通信性能
测试
WTB节点冗余切换时间测试 - √ - 7.4.5
WTB总线带宽占有率测试 - √ √ 7.4.6
WTB网络协议行为
测试
编组联挂测试 √ - - 7.5.2
编组解编测试 √ - - 7.5.3
初运行时间测试 √ - - 7.5.4
操作初运行测试 √ - - 7.5.5
注:“√”表示适用该项试验;“-”表示不适用该项试验。
7 试验方法
7.1 WTB电缆测试
7.1.1 测试条件
在列车 WTB网络组网完成后,列车静态执行测试,WTB节点不上电,WTB电缆插头从设备上拆
下,并两两对接。
7.1.2 WTB电缆短路电阻测试
如图1所示,在 WTB电缆末端执行该测试,WTB电缆的另一端短接,按GB/T 28029.3-2020中
7.3.2.2的规定用万用表测量线路电阻。
图1 WTB电缆短路电阻测试
7.1.3 WTB电缆绝缘电阻测试
如图2所示,在 WTB电缆末端执行测试,WTB电缆另一端开路,按 GB/T 28029.3-2020中
7.3.2.2和GB/T 34571-2024中7.2.3的规定使用500V兆欧表分别测试线线之间、线地之间的绝缘
电阻。
图2 WTB电缆绝缘电阻测试
7.1.4 WTB电缆长度测试
7.1.4.1 当 WTB电缆仅存在单线,针对每根 WTB电缆,如图3所示,搭建 WTB电缆长度测试拓扑。
在2端,WTB电缆开路。
在1端,带时域反射测试功能的线缆测试仪与 WTB电缆相连,测量发射波与反射波之间的时间
差Δt。
图3 WTB电缆长度测试(单线)
按公式(1)计算 WTB电缆总长度。
L=
Δt
(C·VF) (1)
式中:
L ---电缆长度,单位为米(m);
Δt---信号从发射到传输回来的时间差,单位为秒(s);
C ---光速,单位为米每秒(m/s);
VF---线缆速度因子,该参数通过查询电缆手册或校准获取。
7.1.4.2 当 WTB电缆存在双线,如图4所示,搭建 WTB电缆长度测试拓扑。
在2端,WTB的A线和B线短接。
在1端,测试仪器按如下方式相连:
---信号发生器与A线相连;
---信号发生器信号类型设置为自定义波形;
---示波器差分通道1与A线的1端相连,差分通道2与B线的1端相连;
---示波器差分通道1和差分通道2定位同一波形位置,测量时间差Δt。
注:自定义波形是单个脉冲信号或是能定位波形位置的波形序列。
图4 WTB电缆长度测试(双线)
按公式(1)计算 WTB电缆总长度。
7.1.5 WTB电缆特性阻抗测试
如图3所示,按GB/T 28029.3-2020中5.6.1.1的规定进行。
7.1.6 WTB电缆传播延时和衰减测试
当存在双线时,执行本测试。如图4所示搭建 WTB电缆传播延时和衰减测试拓扑。
按GB/T 28029.3-2020中7.3.2.4测试 WTB电缆传播延时和衰减。
7.1.7 WTB电缆串扰抑制测试
当 WTB电缆存在双线,且双线处于编组的同一电缆中时,执行本测试。如图5所示搭建 WTB电
缆串扰抑制测试拓扑。
按GB/T 28029.3-2020中7.3.2.3测试 WTB电缆串扰抑制。
图5 WTB电缆串扰抑制测试
7.1.8 WTB电缆冗余线对传输延时差测试
当 WTB电缆存在双线时,执行本测试。如图6所示搭建测试拓扑。
在2端,测试仪器按以下方式相连:
---内阻Zt为120.0Ω的信号发生器与A线和B线相连;
---信号发生器信号类型设置为自定义波形序列,振幅设置为4Vpp,频率依次设置为0.5MHz、
1.0MHz、2.0MHz。
在1端,测试仪器按以下方式相连:
---WTB末端连接器A线和B线分别端接一个电阻[120.0×(1±10%)Ω];
---示波器差分通道1与A线的1端相连,差分通道2与B线的1端相连;
---示波器差分通道1和差分通道2定位同一波形序列位置,测量时间差Δt。
图6 WTB冗余线对传输延时差测试
7.2 WTB电缆屏蔽测试
在列车 WTB网络组网完成后,列车静态执行测试,WTB节点不上电。
WTB电缆采用接地屏蔽时:
---通过车端连接器测量 WTB电缆屏蔽层与 WTB节点外壳之间的导通性;
---需要时,测量车辆间跨接电缆屏蔽层的连续性。
WTB电缆采用浮动屏蔽时:
---通过车端连接器分别测量 WTB电缆屏蔽层与 WTB节点之间RC电路的参数;
---测量RC电路的电阻Rs和电容Cs。
7.3 WTB信号质量测试
7.3.1 测试方法
分别在 WTB网络的末端1的A线/B线和末端2的A线/B线进行 WTB波形质量测试。
如图7所示,在1端,WTB节点1与 WTB节点2之间的A线和B线串入协议分析仪器和波形测
试夹具,示波器差分通道1通过测试夹具与A线的1端相连,示波器差分通道2通过测试夹具与B线
的2端相连。
设置协议分析仪器外部触发示波器。
设置协议分析仪器触发条件,依次触发示波器采集 WTB网络中所有节点的信号质量并进行测
量,测量参数包括 WTB波形的幅值、振铃、边沿畸变和线路噪声。
在末端2的A线/B线重复进行以上测试,其中,末端2测试拓扑见图8。
图7 WTB末端1网络测试拓扑示意图
图8 WTB末端2网络测试拓扑示意图
7.3.2 测试条件
除过分相工况下的线路噪声测试,其余测试项目均在列车 WTB网络组网完成后,列车静态执行该
项测试,WTB节点上电。
过分相工况下的线路噪声测试在列车运行过程中开展,协议分析仪器设置过分相变量状态为触发
条件,触发示波器采集过分相期间的波形。
7.4 WTB网络通信性能测试
7.4.1 冗余线切换测试
7.4.1.1 测试方法
当 WTB电缆存在双线时,执行本测试,步骤如下:
a) 如图7所示搭建测试拓扑,所有节点上电,等待 WTB网络处于常规运行模式;
b) 断开 WTB节点1与协议分析仪器的A线连接,分析 WTB数据,期间无新的初运行发生;
c) 恢复 WTB节点1与协议分析仪器的A线连接;
d) 断开 WTB节点1与协议分析仪器的B线连接,分析 WTB数据,期间无新的初运行发生;
e) 恢复 WTB节点1与协议分析仪器的B线连接;
f) 断开 WTB节点1与协议分析仪器的A线连接,分析 WTB数据,期间无新的初运行发生。
7.4.1.2 测试条件
在列车 WTB网络组网完成后,列车静态执行本测试,WTB节点上电。
7.4.2 从帧响应时间测试
7.4.2.1 测试方法
如图7所示搭建测试拓扑,所有节点上电,协议分析仪器连续监视 WTB数据,计算 WTB从帧与前
一主帧之间的时间间隔。
7.4.2.2 测试条件
在以下工况下分别进行测试:
---在列车 WTB网络组网完成后,WTB节点处于上电状态,列车静态执行测试(包含初运行期间
和常规运行期间);
---在列车运行过程中开展测试(仅常规运行期间)。
7.4.3 基本周期测试
7.4.3.1 测试方法
如图8所示搭建测试拓扑,所有节点上电,等待 WTB网络处于常规运行模式。
协议分析仪器测量基本周期。
基本周期的计算方式如图9所示,取存在请求帧后一个过程数据主帧的帧开始位置为T1,下一个
存在请求帧后一个过程数据主帧的帧开始位置为T2,基本周期为T2与T1之差,连续计算7.2×104 个
基本周期,分别统计最大值、最小值和平均值。
图9 WTB基本周期计算方式
7.4.3.2 测试条件
在以下工况下分别测试:
---在列车 WTB网络组网完成后,静态执行测试,WTB节点上电;
---在列车运行过程中开展测试。
7.4.4 错帧率测试
7.4.4.1 测试方法
如图7所示搭建测试拓扑,所有节点上电,协议分析仪器连续监视 WTB数据不少于30min。
协议分析仪器统计 WTB有效帧和异常帧的数量。
按3.3计算错帧率。
7.4.4.2 测试条件
在以下工况下分别进行测试:
---在列车 WTB网络组网完成后,列车静态通过蓄电池供电执行测试,WTB节点上电;
---在列车 WTB网络组网完成后,列车静态通过高压供电执行测试,期间不少于3次升弓合
主断;
---在列车运行过程中开展测试。
7.4.5 WTB节点冗余切换时间测试
7.4.5.1 测试方法
如图7所示搭建测试拓扑,所有节点上电,协议分析仪器连续监视 WTB数据。将2个互为冗余的
WTB节点中的当前工作节点断电。等待备用节点投入到网络后,计算过程数据的最长中断时间。
7.4.5.2 测试条件
在列车 WTB网络组网完成后,静态执行测试,WTB节点上电。
7.4.6 WTB总线带宽占有率测试
7.4.6.1 测试方法
如图7所示搭建测试拓扑,所有节点上电,等待 WTB网络处于常规运行模式,协议分析仪器连续
监视不......
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