一种轨道车辆网络系统的通信方法技术方案

一种轨道车辆网络系统的通信方法。本发明专利技术涉及一种通信方法，包括：执行TCN初运行；将WTB节点地址映射为节点索引，其中所述节点索引序列可以描述各WTB节点的相对位置；将WTB节点位置映射到车辆实际位置；以及利用WTB节点索引完成WTB节点之间的通信。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆网络系统的通信方法
本专利技术涉及一种轨道车辆网络领域，特别地涉及一种轨道车辆网络系统的通信方法。
技术介绍
网络系统是轨道车辆的神经系统。通过轨道车辆的网络控制系统可以实现轨道车辆各个子系统之间信息传输共享，汇总各个子系统工作状态和故障诊断信息，以及将中央控制系统的工作指令传输到各个子系统而实现远程控制。因此，网络系统是轨道车辆运行的重要系统，而如何实现轨道车辆的网络系统的高效和稳定的通信也是同样重要的问题。
技术实现思路
针对以上技术问题，本申请提出了一种通信方法，包括：执行TCN初运行；将WTB节点地址映射为节点索引，其中所述节点索引序列可以描述各WTB节点的相对位置；将WTB节点位置映射到车辆实际位置；以及利用WTB节点索引完成WTB节点之间的通信。如上所述的方法，进一步包括：执行TCN初运行。如上所述的方法，其中执行TCN初运行包括：将所有所述WTB节点均设置为弱节点；确定1个弱节点成为弱主设备，其他所述WTB节点成为从设备；确定所有WTB节点的地址、位置、取向以及特征周期。如上所述的方法，其中将WTB节点地址映射为节点索引包括：确定底节点的节点索引为1；以及从底节点到顶节点，节点索引依次加1。如上所述的方法，其中将WTB节点位置映射到车辆实际位置包括在过程数据中加入位置信息，以确定WTB节点发出的过程数据与车辆的实际位置的对应关系。如上所述的方法，其中所述位置信息包括：编组编号、本单元列车位置和重联信号。如上所述的方法，进一步包括：识别主控车；以及根据主控车的司控器发出方向指令后，确定从控车的电机的转向。如上所述的方法，其中识别主控车包括：当列车中有且仅有一个车辆占用，占用的所述车辆成为主控车。如上所述的方法，进一步包括：所述主控车确定后，所有从控车识别出与所述主控车的取向是否一致，以确定从控车的方向。如上所述的方法，其中所有从控车识别出与所述主控车的取向是否一致，以确定从控车的方向包括：以主控车相对WTB主设备的取向为列车参考方向，通过WTB过程数据通知所有从控车；从控车相对WTB主设备的方向，与列车参考方向进行对比；如果从控车比对结果为同向，则主控车发出向前指令时，给列车控制单元TCU发向前指令；主控车发出向后指令时，给TCU发向后指令；以及如果从控车比对结果为反向，则主控车元发出向前指令时，给TCU发向后指令；主控车发出向后指令时，给TCU发向前指令。如上所述的方法，进一步包括：从主设备的主控单元向其他从控制单元发送控制命令报文。如上所述的方法，进一步包括：从其他从控制单元反馈设备工作状态和故障信息报文。如上所述的方法，进一步包括：所有WTB节点的过程数据在一个传输周期内至少发送一次。如上所述的方法，进一步包括：WTB过程数据划分为P1、P2、P3、P4端口，其中P1端口数据为不分时控制信息，P2端口数据为不分时关键状态信息，P3端口数据为分时设备状态信息，而P4端口数据为分时故障信息。附图说明下面，将结合附图对本专利技术的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的通信方法的流程图。图2是根据本专利技术的一个实施例的TCN初运行节点地址分配示意图。图3是根据本专利技术的一个实施例的TCN初运行后重联示意图。图4是根据本专利技术的一个实例在重联时TCN初运行结束后WTB节点地址序列示意图。图5所示是根据本专利技术的实例的两种节点序列的映射关系。图6是根据本专利技术的一个实施例的节点位置映射示意图。图7是根据本专利技术的一个实施例的方向识别示意图。图8是WTB过程数据通信时序示意图。图9是根据本专利技术的一个实施例的WTB过程数据架构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术涉及例如高速动车组的轨道车辆的用于实现网络系统通信的通信协议。根据本专利技术的一个实施例，轨道车辆网络系统的通信协议包含初运行配置通信协议、正常运行列车级通信协议、车辆级通信协议三个部分。列车通信网络(TrainCommunicationNetwork，TCN)的初运行是指当列车组成改变时，特别是每次车辆连挂或摘挂时，TCN的主设备要重新组态总线，这个进程称为初运行。TCN初运行完成WTB总线组态，给每个WTB节点分配节点地址，建立WTB过程数据通信。在初运行阶段的通信协议即为初运行配置通信协议。正常运行列车级通信协议用来定义初运行后WTB网络单元间(包括重联列车)传输的信号。车辆级通信协议指车辆级网络单元内部传输的协议。这三部分通信协议构成了列车网络控制系统通信协议的核心部分。根据本专利技术的一个实施例，本专利技术的通信协议符合IEC61375和UIC556标准。根据本专利技术的一个实施例，从硬件的角度看，TCMS(traincontrolandmonitorsystem)车辆控制和监视系统采用列车级、车辆级两级总线式拓扑结构，其中列车级总线采用WTB总线；而车辆级总线采用MVB总线。二者均可以为两路冗余。WTB为绞线式列车总线。根据本专利技术的一个实施例，WTB是由网关控制的连接在MVB单元之间的双绞屏蔽线线路。WTB通过自动车钩覆盖整车，允许重联操作。WTB处理MVB单元之间的数据通信。根据本专利技术的一个实例，WTB可动态配置。也就是说，挂接在总线上的单元数是可变。根据本专利技术的一个实例，WTB总线通信速率为1.0Mbit/s。MVB属于列车基本单元内部数据总线。MVB只能静态配置。根据本专利技术的一个实施例，网络控制上每4辆车为一个MVB单元。每个MVB单元采用了主链-分支结构，每辆车都设有中继器，将一个MVB单元分成多个分支。这样，即使出现了某个子系统设备网络通讯故障，也只能影响网络与本辆车中子系统的通讯，不会影响整个网络单元的网络通讯。两个MVB单元之间通过各自网关再经过WTB总线连接，实现信息的传递。根据本专利技术的一个实例，MVB总线介质为双绞屏蔽线缆，通信速率为1.5Mbit/s。如上所介绍的，初运行配置通信协议用于实现编组车辆在动态配置过程中所需传输的数据和数据流；而正常运行列车级通信协议用于实现编组车辆在正常运行过程中需要传输的数据和数据流。列车初运行配置通信协议和正常运行列车级通信协议两部分称为列车级网络通信协议。本专利技术的实例中不涉及车辆级通信协议。1.列车初运行配置通信协议列车初运行为单列或重联中的车辆节点分配拓扑地址，确定中的车辆总数和每个车辆的属性，为后续正常运行中的过程数据和消息数据的传输建立地址，为实现的列车级和单元级控制与诊断建立通信和控制基础。图1是根据本专利技术的一个实施例的通信方法的流程图。如图1所示，为了实现列车网络系统的互联互通，列车初运行包括TCN初运行(步骤110)和操作初运行(步骤120-150)两部分；其中，在步骤110，TCN初运行完成WTB总线组态，给每个WTB节点分配节点地址，建立WTB过程数据通信；而在步骤120-140的操作初运行包括以下四个步骤：节点索引、节点识别、主控车识别和方向识别。操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信方法，包括：执行TCN初运行；将WTB节点地址映射为节点索引，其中所述节点索引序列可以描述各WTB节点的相对位置；将WTB节点位置映射到车辆实际位置；以及利用WTB节点索引完成WTB节点之间的通信。

【技术特征摘要】
1.一种通信方法，包括：执行列车通信网络TCN初运行；将绞线式列车总线WTB节点地址映射为节点索引，其中所述节点索引序列可以描述各WTB节点的相对位置；将WTB节点位置映射到车辆实际位置；以及利用WTB节点索引完成WTB节点之间的通信；其中将WTB节点位置映射到车辆实际位置包括在过程数据中加入位置信息，以确定WTB节点发出的过程数据与车辆的实际位置的对应关系。2.根据权利要求1所述的方法，其中TCN初运行为每个WTB节点分配节点地址，建立WTB过程数据通信。3.根据权利要求2所述的方法，其中执行TCN初运行包括：将所有所述WTB节点均设置为弱节点；确定1个弱节点成为弱主设备，其他所述WTB节点成为从设备；确定所有WTB节点的地址、位置、取向以及特征周期。4.根据权利要求1所述的方法，其中将WTB节点地址映射为节点索引包括：确定底节点的节点索引为1；以及从底节点到顶节点，节点索引依次加1。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述位置信息包括：编组编号、本单元列车位置和重联信号。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：识别主控车；以及根据主控车的司控器发出方向指令后，确定从控车的电机的转向。7.根据权利要求6所述的方法，其中识别主控车包括：当列车中有且仅有一个车辆占用，占用的所述车辆成为主控车。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：所述主控车确定后，所有从控车识别出与所述主控车的取向是否一致，以确定从控车的方向。9.根据权利要求8所述的方法，其中所有从控车识别出与所述主控车的取向是否一致，以确定从控车的方向包括：以主控车相对W...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱广超，张顺广，高枫，王欣，陈为雄，张晓晋，黄根生，夏菲，谢冰若，
申请(专利权)人：北京纵横机电技术开发公司，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11