Kezdeti buszrendszerek

A vasúti üzemvitel speciális elvárásai miatt a ’80-as években nem volt olyan – nyilvánosan hozzáférhető – technológia, amely minden követelményt az elvárható mértékben kielégített volna. Az akkor elérhető kommunikációs szabványoknál a következő problémák gátolták a kötöttpályás járműveken való felhasználást:

  • Nem megfelelő adatintegritási szint: az adat érvényessége (eredetisége, torzulatlansága) nem garantálható az elvárt szinten.
  • Redundancia hiánya: nem lehetséges az azonos funkciójú eszközök egymástól független együttműködése, emiatt a kívánt biztonsági megbízhatósági szint nem érhető el.
  • Lassú vagy nem determinisztikus adatátvitel: nem garantálható, hogy az adat időben megérkezik.
  • Túl komplex protokoll, emiatt drága áramköri alkatrészek.
IEC 61375

Kifejezetten a vasúti szerelvények belső kommunikációs követelményei alapján született meg a több részből álló IEC 61375 szabványrendszer, amely definiálja a gerinchálózat logikai felépítését és főbb tulajdonságait. Az általános TCMS architektúra leírásán kívül a dokumentumcsomag tartalmaz protokolldefiníciókat (MVB, WTB), megfelelőségi tesztspecifikációkat és újabb technológiákon alapuló adaptációkat (CANOpen, Ethernet).

Mester Antal

Multifunction Vehicle Bus (MVB)

Az MVB (Multifunction Vehicle Bus) egy kommunikációs protokoll, amelyet az IEC 61375-3-1 specifikáció ír le részletesen. A mai napig a TCMS hálózatok jelentős részén eszerint zajlik az eszközök közötti üzenetváltás. Az MVB buszok kitüntetett szerepe a protokoll robusztusságának és kifejezetten a vasúti igénybevételre tervezett paramétereinek köszönhető. A hálózathoz egyszerűen csatlakoztathatóak a különféle funkciókat ellátó eszközök. A lehetséges 4096 végpontból 255 programozható, intelligens állomás is lehet. A többi tipikusan egyszerű jeladó vagy beavatkozó egység. Kialakítástól függően egy ilyen hálózat hossza elérheti a kilométeres nagyságrendet is.

Az MVB buszokon minden esetben megtalálható egy master (mester) eszköz, úgynevezett adminisztrátor. Ez a vezérlő felelős a kommunikáció ütemezéséért a rendszerben: minden egyes slave (szolga) egység csak az adminisztrátor explicit kérésére küldi a saját adatát. Ezen túlmenően a master a hálózat állapotát is monitorozza.

Az MVB buszok sávszélessége 1,5 Mbit/s. Ez a mai, széles sávú internettel átszőtt világban egészen kevésnek tűnik, azonban a biztonságkritikus funkciók (például fékvezérlés) ellátásához elegendő, hiszen itt sokkal kevesebb adatot kell minden körülmény között garantált időn belül eljuttatni a címzetthez. Az MVB szabvány szerint a hálózaton az adatcsomagok késleltetése nem lehet több mint a másodperc ezredrésze. A kommunikáció jellemzően ciklikus üzenetváltásokkal történik, periódusideje a néhány 10 milliszekundumtól a másodpercig terjed. A redundancia követelménye szintén teljesül, ugyanis az adatok minden esetben két párhuzamos vezetéken futnak, emellett a kritikus elemeket sok esetben duplán építik be, így az egyik hibája esetén a második azonnal át tudja venni a szerepét.

Az adatok azonosítása egy egyedi címmel, az úgynevezett portszámmal történik. A buszra küldött csomagokhoz minden eszköz hozzáfér, saját konfigurációjuk alapján döntik el, hogy az adott információra feliratkoznak-e vagy sem. Egy üzenetnek egy küldője és tetszőleges számú fogadója lehet. Az adatok késése MVB buszokon nagy megbízhatósággal észlelhető, emellett a szabvány további diagnosztikai lehetőségeket is kínál, amelyekkel következtetni lehet az egyes eszközökben vagy a hálózatban (például kábelezésben) meglévő problémára.

Az MVB jövője

A mai modern vonatokon egyre nagyobb az igény további – főképpen az utasok komfortját növelő – hálózati funkciók bevezetésére, és a gyártók szeretnék elkerülni a párhuzamos rendszerek kiépítését a szerelvényeken. Az ilyen megnövekedett elvárásoknak az MVB a korlátai miatt nem felel meg, így az új fejlesztésű vonatokon már egyre kevésbé alkalmazzák. Helyette az Ethernet-alapú hálózatok és kommunikációs protokollok térnyerése figyelhető meg.

* * *

KNORR-BREMSE Magyarország – Biztonságossá tesszük a gyorsuló jövőt. Csatlakozzon hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!