适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，具体的说，该网络架构是针对列车控制与信息服务网络提出的一种宽带通信网络架构，主要包括列车级网络总线和车辆级网络总线两级总线架构，列车级网络采用宽带网络总线贯穿全列车厢，线性连接列车级网元，用于实现列车级网元与列车级网元之间的通讯；车辆级网络采用宽带网络总线，用于实现列车级网元与车辆级网元之间、车辆级网元与车辆级网元之间的通讯，及实现车辆内车辆级网元与具备宽带网络总线接口的车辆级设备间通信；该网络架构还可包括设备级网络总线，设备级网络总线采用除宽带网络总线之外的其它网络总线，通过与车辆级网元相连的网关实现协议转换，实现与车辆级网络的通信。

【技术实现步骤摘要】
适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构
本专利技术涉及一种列车通信网络架构，具体的说，涉及一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构。
技术介绍
列车网络控制系统是高速列车、机车、客车、城市轨道交通车辆核心系统之一，被称为列车的“神经系统”，其主要功能是实现整车的控制、状态监视、故障诊断和监视。列车信息服务系统也是高速列车、机车、城市轨道车辆的重要系统之一，主要用于提供在途服务与运营管理服务。而列车宽带通信网络则是列车网络控制系统和列车信息服务系统的列车数据传输载体，因此列车宽带通信网络的实现是列车网络控制系统和列车信息服务系统的实现基础。网络架构设计是列车宽带通信网络的实现基础，决定着列车网络的拓扑结构、设备组成及各设备的功能定义与性能要求。现有的列车通信网络架构通常采用计算机控制、计算机网络、通信以及信息处理技术与列车级网元、车辆级网元以及其它列车设备相连，完成对列车运行的控制、监视和诊断的任务，现有列车控制网络的通信网络架构全部采用窄带宽总线(如MV为1.5M bit/s)，缺点是带宽低，很难承载大信息量的诊断，更无法控制和信息服务的一体化业务。本专利技术主要是针对列车网络控制和服务系统提出列车宽带通信网络架构，弥补国内列车控制和信息服务网络采用的宽带通信总线的空白，解决网络总线控制协调能力差问题，即当列车级网络出现故障时，列车级网元不能及时自动重联或自动将此链路上的数据分配到级联的其它链路上，或网元发生掉电或故障时，不能确保列车级总线的贯通，导致交通瘫痪，影响列车系统运行的安全性和可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，可满足列车数据实时传输，且动态识别列车编组，提高了列车系统运行的安全性和可靠性。本专利技术的技术方案是:一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，其特征在于:该网络架构主要包括列车级网络和车辆级网络两级总线架构，所述列车级网络采用宽带网络总线贯穿全列车厢，线性连接列车级网元，用于实现列车级网元与列车级网元之间的通讯；所述车辆级网络采用宽带网络总线，该宽带网络总线连接列车级网元和车辆级网元，用于实现列车级网元与车辆级网元之间、车辆级网元与车辆级网元之间的通讯，及实现车辆内车辆级网元与具备宽带网络总线接口的车辆级设备间通信；所述的车辆级设备的IP地址与车辆级设备所在车厢的序号对应。优选的是，该网络架构还包括设备级网络，设备级网络通过网关接入车辆级网元，用于将不具备网络总线接口的车辆级设备接入车辆级网络，实现与车辆级网络之间的通τΗ ο优选的是，所述列车级网络总线采用的宽带网络总线的传输速率大于100Mbit/S。优选的是，所述车辆级网络总线采用的宽带网络总线的传输速率大于100Mbit/s。优选的是，所述列车级网元采用级联总线连接在一起，且将列车级网络的通信端口进行端口聚合，实现列车级网络的多条宽带网络总线复合。优选的是，所述列车级网元设有列车/车辆两级网络地址转换模块，实现将与不同车辆级网元相连的相同类型的车辆级设备具备相同的网络配置。优选的是，所述列车级网元设有设备寻址模块，用于实现车厢内/间报文转发功倉泛。优选的是，所述列车级网元设有掉电保护模块，用于在掉电或故障时通信端口旁路电路保持列车级总线的贯通。优选的是，所述车辆级网络总线为星形或环形或梯形拓扑。本专利技术与现有技术相比的有益效果为:该网络架构是针对列车控制与信息服务网络提出的一种宽带通信网络架构，该网络架构主要包括列车级网络总线和车辆级网络总线两级总线架构，列车级网络采用宽带网络总线贯穿全列车厢，线性连接列车级网元，用于实现列车级网元与列车级网元之间的通讯；车辆级网络采用宽带网络总线，用于实现列车级网元与车辆级网元之间、车辆级网元与车辆级网元之间的通讯，及实现车辆内车辆级网元与具备宽带网络总线接口的车辆级设备间通信；该网络架构还可包括设备级网络总线，设备级网络总线采用除宽带网络总线之外的其它网络总线，例如MVB车辆总线或CAN车辆总线，与不具有宽带接口的设备相连，通过与车辆级网元相连的网关实现协议转换，实现与车辆级网络的通信。其中，列车级网络采用线形拓扑结构，列车级网络的网元支持多条列车级网络总线级联技术和端口聚合机制，以便列车级网络具有更高的传输带宽和较高的可靠性，当级联的某条成员链路断开时，列车级网络上的列车级网元自动将此链路上的数据分配到级联的其它链路上，当断开的链路重新连接上时将恢复原先的负载分配；列车级网络的列车级网元在掉电或故障时应可保持列车级总线的贯通；且列车级网络的网元支持列车解编和重组后的网络配置和自动组网功能；车辆级网络可为线形拓扑或环形拓扑，车辆级网元与具有宽带接口的设备直接相连并通讯，并通过车辆级网元实现车辆级网络间的信息交换，另外宽带网络总线的网络地址与车厢号对应，列车级网络的列车级网元具有地址转换功能和路由寻址功能，实现不同车辆内相同类型设备具备相同的网络配置，以及实现车辆级设备间通信报文的路由转发。【附图说明】图1为本专利技术网络架构的结构示意图；图2为本专利技术A类IP地址的划分示意图。【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的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本专利技术的保护范围。实施例1一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，该网络架构主要包括列车级网络总线I和车辆级网络总线2两级，实现列车数据实时传输和动态识别列车编组功能。其中，列车级网络总线I采用宽带网络总线，用于实现各个列车级网元之间通讯，列车级网络总线I采用的宽带网络总线的传输速率大于100Mbit/S，通常列车级网络总线I采用工业以太网贯穿全列车厢。列车级网络总线I采用线形拓扑结构，列车级网元采用级联总线连接在一起，且将列车级网络的通信端口进行端口聚合，实现列车级网络的多条宽带网络总线复合，即列车级网元支持多条列车级宽带网络总线级联技术和端口聚合机制，以便列车级网络具有更高的传输带宽和较高的可靠性，当列车级网络级联的某条成员链路断开时，列车级网络上的列车级网元自动将此链路上的数据分配到级联的其它链路上，当断开的链路重新连接上时将恢复原先的负载分配；此外，列车级网元设有掉电保护模块，用于在掉电或故障时通信端口旁路电路保持列车级总线的贯通；列车级网元设有列车/车辆两级网络地址转换模块，实现将与不同车辆级网元相连的相同类型的车辆级设备具备相同的网络配置；列车级网元设有设备寻址模块，用于实现车厢内/间报文转发功能；列车级网络的列车级网元支持列车解编和重组后的网络配置和自动组网功能。车辆级网络总线2采用宽带网络总线，该宽带网络总线连接列车级网元和车辆级网元，用于实现列车级网元与车辆级网元之间、车辆级网元与车辆级网元之间的通讯，及实现车辆内车辆级网元与具备宽带网络总线接口的车辆级设备间通信；车辆级网络总线2采用的宽带网络总线的传输速率大于100Mbit/S，通常车辆级网络总线2采用工业以太网。且车辆级网络总线2为线性拓扑或环形拓扑或梯形，车辆级网元与具有宽带接口的设备直接相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，其特征在于：该网络架构主要包括列车级网络和车辆级网络两级总线架构，所述列车级网络采用宽带网络总线贯穿全列车厢，线性连接列车级网元，用于实现列车级网元与列车级网元之间的通讯；所述车辆级网络采用宽带网络总线，该宽带网络总线连接列车级网元和车辆级网元，用于实现列车级网元与车辆级网元之间、车辆级网元与车辆级网元之间的通讯，及实现车辆内车辆级网元与具备宽带网络总线接口的车辆级设备间通信；所述的车辆级设备的IP地址与车辆级设备所在车厢的序号对应。

【技术特征摘要】
1.一种适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，其特征在于:该网络架构主要包括列车级网络和车辆级网络两级总线架构，所述列车级网络采用宽带网络总线贯穿全列车厢，线性连接列车级网元，用于实现列车级网元与列车级网元之间的通讯；所述车辆级网络采用宽带网络总线，该宽带网络总线连接列车级网元和车辆级网元，用于实现列车级网元与车辆级网元之间、车辆级网元与车辆级网元之间的通讯，及实现车辆内车辆级网元与具备宽带网络总线接口的车辆级设备间通信；所述的车辆级设备的IP地址与车辆级设备所在车厢的序号对应。2.根据权利要求1所述的适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，其特征在于:该网络架构还包括设备级网络，设备级网络通过网关接入车辆级网元，用于将不具备网络总线接口的车辆级设备接入车辆级网络，实现与车辆级网络之间的通讯。3.根据权利要求1所述的适用于轨道车辆的列车宽带通信网络架构，其特征在于:所述列车级网络总线采用的宽带网络总线的传输速率大于IOOMbit/s。4.根据权利要求1所述的适用于轨道车辆的列车宽带...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐燕芬，姜仕军，薛树坤，郭瑞，孟祥振，
申请(专利权)人：青岛四方车辆研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37