一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统及重联方法技术方案

本发明专利技术公开一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统及重联方法，该系统包括重联网关，每辆列车均有两个驾驶室，每个驾驶室均安装一个重联网关；列车的所有内部子系统通过车内CAN总线分别与两个重联网关连接；且所有的子系统也通过车内以太网总线分别与两个重联网关连接；当两辆列车重联时，将任意一部列车的每个重联网关与另外一辆列车的所有重联网关连接；当不属于同一辆列车的两个网关连接时，该两个网关之间利用第一CAN重联总线、和第二CAN重联总线连接。本发明专利技术具有高可靠性的优点。

A multi-channel dual redundancy rail transit vehicle reconnection system and method

【技术实现步骤摘要】
一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统及重联方法
本专利技术属于车载网络控制
，尤其涉及一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统及重联方法。
技术介绍
CAN总线是一种支持分布式控制和实时控制系统的串行通信网络，具有可靠的实时性和灵活性，在工业控制、汽车和轨道交通等领域有广泛的应用。以太网具有通信数据量大的特点，在轨道交通车辆的多个子系统得到广泛应用。轨道交通车辆的电气系统由多个子系统组成，如PIS系统、车门系统等，这些子系统一般组成以太网+CAN总线(备份)的列车级总线用于通信控制。当前，2列轨道交通车辆在重联时，需要由重联网关实现2列车子系统之间的相互通信，如CAN-CAN网关，将其中一列车的CAN总线数据转发到另一列车的CAN总线上。此方式中：1、重联总线没有备份连接，车辆在重联时可能因连接器接触不良造成通信中断，从而导致无法通信；2、车辆内部设备一般以太网作为主要通信链路，CAN总线为备份总线，而车辆重联网关仅对CAN总线进行数据转发，未能利用已有以太网总线传输信号，可靠性低。另外，车辆重联识别需要重联控制盒内的多个硬线设置完成，对主控车的识别比较复杂。
技术实现思路
专利技术目的：为解决上述现有设备存在可靠性低等问题，本专利技术提供一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统及重联方法。技术方案：本专利技术提供一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统，该系统包括重联网关，每辆列车均有两个驾驶室，每个驾驶室均安装一个重联网关；列车的所有内部子系统通过车内CAN总线分别与两个重联网关连接；且所有的子系统也通过车内以太网总线分别与两个重联网关连接；当两辆列车重联时，将任意一部列车的每个重联网关与另外一辆列车的所有重联网关连接；当不属于同一辆列车的两个网关连接时，该两个网关之间利用第一CAN重联总线、和第二CAN重联总线进行连接。进一步的，所述重联网关采用STM32F105芯片，当利用车内CAN总线与STM32F105芯片连接时，将该芯片中某个UART接口拓展为CAN接口，将车内总线与拓展的CAN接口连接。基于一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统的重联方法，具体为:当两辆列车重联，且所有列车的车内CAN总线均未发生故障时，重联网关控制以太网工作，每辆列车的车内CAN总线将本列车所有的子系统的数据分别传送至本列车的两个重联网关，所述重联网关对收到的数据加上本列车的标识符，并将其封装成新的数据帧，并利用第一CAN重联总线、第二CAN重联总线分别将新的数据帧同时传送至另外一辆列车的两个重联网关中；该列车的每个重联网关判断收到的多路数据帧的损坏程度，选择损坏程度最小的那一路的数据帧，并对该数据帧进行解析；从而完成重联列车之间的信息交互；当两辆列车重联，且一辆列车中的车内CAN总线发生故障，另外一辆列车的车内CAN总线没有发生故障时，车内CAN总线发生故障的列车的两个重联网关控制车内以太网总线工作，所述车内以太网总线将列车子系统的数据息分别传送至两个重联网关，所述重联网关将收到的信息处理成符合CAN总线传输模式的数据帧，并将该数据帧通过第一CAN重联总线、第二CAN重联总线分别传送至另外一辆列车的两个重联网关中；该列车的每个重联网关判断收到的多路数据帧的损坏程度，选择损坏程度最小的那一路的数据帧，并对该数据帧进行解析从而完成重联列车之间的信息交互；车内CAN总线未发生故障的列车仍然采用车内CAN总线采集列车内部子系统的数据；当两辆重联的列车的车内CAN总线均发生故障时，重联网关控制车内以太网总线工作，则列车的车内以太网总线将列车子系统的数据分别传送至列车的两个重联网关。进一步的，所述重联网关将收到的数据处理成符合CAN总线传输模式的数据帧，具体方法为：重联网关收到车内以太网传送的数据后对该信息进行过滤，对过滤后的数据加上本列车的标识符，并进行解析，再将解析后的数据按优先级依次打包生成符合CAN总线协议的数据帧。进一步的，由重联网关判断车内CAN总线是否故障，具体为当重联网关在128*3毫秒内没有收到CAN总线传送的新数据，则重联网关判定车内CAN总线故障。进一步的，所述重联网关采用STM32F105芯片，根据STM32F105芯片的GPIO端口的数字信号，确定主控列车，具体为：对列车的激活电路的输出信号进行信号调节，将该输出信号转换为数字信号，并将该数字信号传送至STM32F105芯片的GPIO端口；如果某个STM32F105芯片的GPIO端口为高电平，则该芯片所处的列车为主控列车。有益效果：本专利技术对CAN重联总线进行了备份，当其中一条CAN重联总线出现故障时，可以利用另外一条CAN重联总线进行通信，且本专利技术在内部子系统与网关通信时优先采用了车内CAN总线连接，提高了通信的可靠性。附图说明图1为本专利技术的系统结构图。具体实施方式构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。如图1所示，本实施例提供一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统，该系统包括：该系统包括重联网关，每辆列车均有两个驾驶室，每个驾驶室均安装一个重联网关；列车的所有内部子系统通过车内CAN总线分别与两个重联网关连接；且所有的子系统也通过车内以太网总线分别与两个重联网关连接；当两辆列车重联时，将任意一部列车的每个重联网关与另外一辆列车的所有重联网关连接；当不属于同一辆列车的两个网关连接时，该两个网关之间利用第一CAN重联总线、和第二CAN重联总线进行连接；本实施例中重联网关采用STM32F105，STM32F105支持2路CAN及5路UART接口和1个10/100M以太网接口，UART接口能够用于扩展CAN接口。基于本实施例提供的一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统的重联方法：当两辆列车重联，且重联网关检测到，本列车的车内CAN总线均未发生故障时，车内CAN总线工作：车内CAN总线→重联CAN总线，具体为每辆列车的车内CAN总线将本列车所有的子系统的数据分别传送至本列车的两个重联网关，所述重联网关对收到的数据加标识符，并将其封装成新的数据帧，并利用第一CAN重联总线、第二CAN重联总线分别将新的数据帧同时传送至其他列车的两个重联网关中；该其他列车的每个重联网关判断收到的多路数据帧的损坏程度，选择损坏程度最小的那一路的数据帧，并对该数据帧进行解析；从而完成重联列车之间的信息交互；当接收的数据帧为空，表示车辆未重联；根据数据帧中的车辆标识符将该数据预存在重联网关的列车号预存列表中，当两辆列车重联，且一辆列车中的车内CAN总线发生故障，另外一辆列车的车内CAN总线没有发生故障时:车内以太网总线→重联CAN总线,车内CAN总线→重联CAN总线，具体为：车内CAN总线发生故障的列车的重联网关控制该列车的车内以太网总线工作，所述车内以太网总线将列车子系统的数据息分别传送至该列车两个重联网关，由于以太网数据帧较大，重联网关收到车内以太网传送的数据后对该信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统，其特征在于，该系统包括重联网关，每辆列车均有两个驾驶室，每个驾驶室均安装一个重联网关；列车的所有内部子系统通过车内CAN总线分别与两个重联网关连接；且所有的子系统也通过车内以太网总线分别与两个重联网关连接；当两辆列车重联时，将任意一部列车的每个重联网关与另外一辆列车的所有重联网关连接；当不属于同一辆列车的两个网关连接时，该两个网关之间利用第一CAN重联总线、和第二CAN重联总线进行连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统，其特征在于，该系统包括重联网关，每辆列车均有两个驾驶室，每个驾驶室均安装一个重联网关；列车的所有内部子系统通过车内CAN总线分别与两个重联网关连接；且所有的子系统也通过车内以太网总线分别与两个重联网关连接；当两辆列车重联时，将任意一部列车的每个重联网关与另外一辆列车的所有重联网关连接；当不属于同一辆列车的两个网关连接时，该两个网关之间利用第一CAN重联总线、和第二CAN重联总线进行连接。


2.根据权利要求1所述的一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统，其特征在于，所述重联网关采用STM32F105芯片，当利用车内CAN总线与STM32F105芯片连接时，将该芯片中某个UART接口拓展为CAN接口，将车内总线与拓展的CAN接口连接。


3.基于权利要求1所述的一种多通道双冗余的轨道交通车辆重联系统的重联方法，其特征在于，当两辆列车重联，且所有列车的车内CAN总线均未发生故障时，重联网关控制以太网工作，每辆列车的车内CAN总线将本列车所有的子系统的数据分别传送至本列车的两个重联网关，所述重联网关对收到的数据加上本列车的标识符，并将其封装成新的数据帧，并利用第一CAN重联总线、第二CAN重联总线分别将新的数据帧同时传送至另外一辆列车的两个重联网关中；该列车的每个重联网关判断收到的多路数据帧的损坏程度，选择损坏程度最小的那一路的数据帧，并对该数据帧进行解析；从而完成重联列车之间的信息交互；
当两辆列车重联，且一辆列车中的车内CAN总线发生故障，另外一辆列车的车内CAN总线没有发生故障时，车内CAN总线发生故障的列车的两个重联网关控制车内以太网总线工作，所述车内以太网...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永才，熊钢，周杨，吕红强，吴强，肖阳俊，徐志荣，
申请(专利权)人：中车南京浦镇车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32