一种列车自动运行系统、列车自动运行系统架构及列车自动运行系统的模块管理方法技术方案

一种列车自动运行系统及模块管理方法。所述系统包括主控模块、其他模块以及与外部设备耦接的网络接口，所述主控模块至少包括：处理器、交换机模块、以及数字切换开关。所述数字切换开关可选择地与所述处理器或所述交换机模块耦接，所述数字切换开关被配置成根据所述主控模块的需求可选择地将所述网络接口与所述处理器耦接，或将所述网络接口与所述交换机模块耦接。所述主控模块与所述其他模块之间采用主从方式以及错峰方式进行通信。

A Modular Management Method for Train Automation System, Train Automation System Architecture and Train Automation System

【技术实现步骤摘要】
一种列车自动运行系统、列车自动运行系统架构及列车自动运行系统的模块管理方法
本专利技术涉及列车运行控制系统领域，尤其涉及系统插件管理结构的列车自动驾驶系统。
技术介绍
对于列车运行控制系统管理方面，目前现有技术如下问题：其一，由于目前一般主控插件的前面板一般都会预留一个网络接口，以连接外部设备。网络接口通常直接连接主控插件的处理器或连接到主控插件的交换机模块再连接到主控插件的处理器。外部设备通过网络接口获取主控设备的一些数据或信息。例如，外部设备连接到网络接口时，可以获取主控设备的调试信息，同时还可以获取整个管理网络的交互数据。同时，外部设备还可以输入一些数据给主控插件。但如果外部设备高频率地发送数据给主控插件，则会导致主控插件中的交换机模块的数据缓存溢出，无法响应其他设备的数据，并堵塞管理网络。其二，现有主控插件与其他插件之间的网络管理交互，采用无主模式。主控插件可发生命令及数据给其他插件；其他插件接收到命令，立刻进行应答。其他插件可以不经过主控插件的授权，只要接收到外部设备数据就马上进行打包发送。虽然主控插件可以选择性接收，但是由于机柜插件没有限制地发送数据，导致主控插件中的交换机模块负担沉重。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种列车自动运行系统，所述列车自动运行系统包括主控模块、其他模块以及与外部设备耦接的网络接口，所述主控模块包括：处理器、交换机模块、以及数字切换开关。所述数字切换开关可选择地与所述处理器或所述交换机模块耦接，所述数字切换开关被配置成根据所述主控模块的需求可选择地将所述网络接口与所述处理器耦接，或将所述网络接口与所述交换机模块耦接。所述主控模块与所述其他模块之间采用主从方式以及错峰发送方式进行通信。在一个实施例中，当所述外部设备高频率地发送数据给所述主控模块时，所述数字切换开关断开所述网络接口与所述交换机模块的连接，并将所述网络接口切换到与所述处理器耦接。在一个实施例中，所述主控模块与所述其他模块之间采用主从方式进行通信。在一个实施例中，所述主从方式为：只有在所述主控模块授权或发送命令给其他插件后，所述其他插件才可以主动发送数据给所述主控模块；所述其他模块在获得所述主控模块的授权或者接收到所述主控模块的命令后，周期性地发送数据给所述主控模块，所述周期可由所述主控模块调节。在一个实施例中，所述主从方式还包括：当所述主控模块需要进行倒大数据到备机时，所述主控模块解除所述其他模块的主动发送数据的授权。在一个实施例中，所述主从方式还包括：当所述主控模块进行广播时，所述其他模块采用一预先设定的时间范围内的随机时间戳来应答所述主控模块。在一个实施例中，所述其他模块包括以下模块中的一个或多个：电源模块、数字量输出模块、数字量输入模块、扩展模块。本专利技术还提供了一种列车自动运行系统架构，所述列车自动运行架构包括主系和备系，其中主系和备系互为热备冗余，所述主系或者备系包括前述的列车自动运行系统，当所述列车自动运行系统架构上电后，进行主备识别，所述主系中的主控模块与所述备系中的主控模块进行时间同步和数据同步，所述备系的主控模块只能接收数据，不具备输出功能，同时没有控制权，当所述主系的主控模块故障时，所述备系将自动切换成主系。本专利技术还提供了一种列车自动运行系统的模块管理方法，所述列车自动运行系统包括主控模块、其他模块以及与外部设备耦接的网络接口，所述方法包括：根据所述主控模块的需求可选择地将所述网络接口与所述处理器耦接，或将所述网络接口与所述交换机模块耦接；所述主控模块与所述其他模块之间采用主从方式进行通信，所述主从方式为：只有在所述主控模块授权或发送命令给其他插件后，所述其他插件才可以主动发送数据给所述主控模块；所述其他模块在获得所述主控模块的授权或者接收到所述主控模块的命令后，周期性地发送数据给所述主控模块，其中，所述周期可由所述主控模块调节；当所述主控模块需要进行倒大数据到备机时，所述主控模块解除所述其他模块的主动发送数据的授权；当所述主控模块进行广播时，所述其他模块采用一预先设定的时间范围内的随机时间戳来应答所述主控模块。在一个实施例中，当所述外部设备高频率地发送数据给所述主控模块时，所述数字切换开关断开所述网络接口与所述交换机模块的连接，并将所述网络接口切换到与所述处理器耦接。本专利技术的技术方案具有以下有益技术效果：当主控模块需要与外部设备进行通信时，本专利技术的技术方案可以有效防止外部设备高频率地发送数据给主控模块造成交换机模块的数据缓存溢出而导致系统网络阻塞；此外，本专利技术的主控插件与其他插件之间由于采用主从结构方式以及错峰数据发送方式，从而有效防止堵塞系统网络。附图说明本专利技术的以上
技术实现思路
以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的专利技术的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。图1示出根据本专利技术一实施例的列车自动运行(ATO)系统的结构示意图；图2示出根据本专利技术一实施例的列车自动运行(ATO)系统架构的结构示意图；图3示出根据本专利技术一实施例的列车自动运行(ATO)系统的数据交互示意图；图4示出根据本专利技术一实施例的列车自动运行(ATO)系统的数据传输流程图；图5示出根据本专利技术一实施例的列车自动运行(ATO)系统的模块管理方法的流程图。具体实施方式以下在具体实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。自动驾驶系统，采用控制机柜完成记录、运算和监控防护。自动驾驶系统主要包括ATO(AutomaticTrainOperation，列车自动运行)、AOM(辅助驾驶)、ATS(AutomaticTrainSupervision，列车自动监控)等子系统。本专利技术主要涉及列车自动运行(ATO)系统，它包括主控模块、数字量输入模块、数字量输出模块、扩展模块(例如，网络通信模块)、网络接口等。图1示出根据本专利技术一实施例的列车自动运行(ATO)系统的结构示意图。该系统包括主控模块101、其他模块1-n以及网络接口。在一个实施例中，该主控模块101可以为主控插件。其他模块可以是数字量输出模块、数字量输入模块和/或扩展模块等。该主控模块101包括处理器102、数字切换开关103、交换机模块104。该网络接口与外部设备耦接。该数字切换开关103被配置成控制主控模块的网络接口耦接到内部交换机模块104上还是耦接到主控模块的处理器上。即，数字切换开关103可以根据主控模块的需要，将外部设备切换到主控模块的处理器或是切换主控模块的内部交换机模块104上。例如，当外部设备高频率地发送数据给主控模块时，所述数字切换开关103断开所述网络接口与所述交换机模块104的连接，并将所述网络接口切换到与所述处理器102耦接，以防止外部设备高频率地发送数据给主控模块101时导致主控模块中的交换机模块104的数据缓存溢出，无法响应其他设备的数据，并进而堵塞管理网络的情况发生。在一个实施例中，该数字切换开关103可以由软件或者硬件实现。此外，本专利技术的列车自动运行(ATO)系统的模块管理方法采用的是主从结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车自动运行系统，其特征在于，所述列车自动运行系统包括主控模块、其他模块以及与外部设备耦接的网络接口，所述主控模块包括：处理器；交换机模块；数字切换开关，可选择地与所述处理器或所述交换机模块耦接，所述数字切换开关被配置成根据所述主控模块的需求可选择地将所述网络接口与所述处理器耦接，或将所述网络接口与所述交换机模块耦接；其中，所述主控模块与所述其他模块之间采用主从方式以及错峰发送方式进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种列车自动运行系统，其特征在于，所述列车自动运行系统包括主控模块、其他模块以及与外部设备耦接的网络接口，所述主控模块包括：处理器；交换机模块；数字切换开关，可选择地与所述处理器或所述交换机模块耦接，所述数字切换开关被配置成根据所述主控模块的需求可选择地将所述网络接口与所述处理器耦接，或将所述网络接口与所述交换机模块耦接；其中，所述主控模块与所述其他模块之间采用主从方式以及错峰发送方式进行通信。2.如权利要求1所述的列车自动运行系统，其特征在于，当所述外部设备高频率地发送数据给所述主控模块时，所述数字切换开关断开所述网络接口与所述交换机模块的连接，并将所述网络接口切换到与所述处理器耦接。3.如权利要求1所述的列车自动运行系统，其特征在于，所述主从方式为：只有在所述主控模块授权或发送命令给所述其他模块后，所述其他模块才可以主动发送数据给所述主控模块。4.如权利要求3所述的列车自动运行系统，其特征在于，所述主从方式还包括：所述其他模块在获得所述主控模块的授权或者接收到所述主控模块的命令后，周期性地发送数据给所述主控模块，所述周期可由所述主控模块调节。5.如权利要求4所述的列车自动运行系统，其特征在于，所述主从方式还包括：当所述主控模块需要进行倒大数据到备机时，所述主控模块解除所述其他模块的主动发送数据的授权。6.如权利要求1所述的列车自动运行系统，其特征在于，所述错峰发送方式包括：当所述主控模块进行广播时，所述其他模块采用一预先设定的时间范围内的随机时间戳来应答所述主控模块。7.如权利要求1所述的列车自动运行系统，其特征在于，所述其他模块包括以下模块中的一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊亮，罗永升，吕浩炯，毛畅，贺涛，陈李根，李亚军，郑鸿昌，付雪飞，董潭洲，
申请(专利权)人：湖南中车时代通信信号有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43