一种动车组自适应编组的列车级控制装置及方法，所述装置包含：网关处理模块通过贯穿动车组各牵引单元的以太网总线接口对各牵引单元进行TRDP数据通信测试获得各牵引单元的通信状态；根据通信状态对接入以太网总线的各牵引单元进行预定规则的编排组网；以太网交换模块提供动车组列车级控制装置所在牵引单元的终端设备数据交互通道；中央处理模块通过网关处理模块和以太网交换模块采集并监测每个列车级控制装置所在牵引单元的控制网络和终端设备工作状态，根据接收到的控制指令控制各牵引单元内对应设备；监测模块通过喂狗机制监测所述中央处理模块状态；以及通过拉低列车级控制装置的电源信号，对所述列车级控制装置进行复位处理。行复位处理。行复位处理。
【技术实现步骤摘要】
动车组自适应编组的列车级控制装置及方法
[0001]本专利技术涉及动车组通信控制领域，尤指一种动车组自适应编组的列车级控制装置及方法。
技术介绍
[0002]随着列车网络技术的快速发展，以太网技术应用于列车网络的发展趋势已逐步显现；长期以来动车组列车都是固定编组，各级牵引单元的相关信息都由列车运行前提前组织设置，但是随着高速铁路网的不断发展，固定编组动车组在运用上逐渐暴露出客流变化差异大、检修备用率高等不足之处。
[0003]例如：
[0004]1、不能适应客流的变化；
[0005]a.周规律：2018年度A城际线上，周日客流量最大，周五、周六和周日日均客流均超过9万人，周三客流最低，日均客流为7.4万人。2018年度B高铁线上，周五客流量最大，周五、周六和周日日客流均超过9万人，周二客流最低，周二、周三日均客流为8.0万人。2018年度C高铁线上，周五客流量最大，周日、周五日客流均超过30万人，周一至周四以及周六客流差别不大，日均客流均在27万人左右，周二客流最低，日均客流为26.6万人。
[0006]b.月规律：2018年度A城际线上，4月份日均客流量最大，高达9.7万人，其次是10月份，日均客流为9.2万人；1月份客流最低，日均客流为6.9万人。2018年度B高铁线上，10月份日均客流量最大，高达10.3万人，其次是8月份，日均客流为9.8万人；1月份客流最低，日均客流为6.5万人。2018年度C高铁线上，8月份日均客流量最大，高达31.6万人，其次是7月份，日均客流为30.6万人；1月份客流最低，日均客流为23.3万人。
[0007]综上可知，周日和周五为各线客流高峰；第一季度客流呈递增趋势，第二季度呈递减趋势，第三季度客流量在8月份达到最大，第四季度客流呈下降趋势。如能开行可变编组动车组，在车次时间不变的情况下，根据旅客出行规律变化列车编组，则可以达到节省运用维护成本的目的。
[0008]2、检修备用率高。
[0009]固定编组动车组检修备用率高，维护成本高。传统的固定编组动车组在高级修、定期修、故障修及热备等过程中均需要占用整列动车组，加上高级修周期长，致使动车组检修备用率高，降低了动车组的运用效率。根据相关研究，一列8辆编组的动车组年均检修、维护费用高达1 500万元，占整列动车组采购成本的8％～12％。因此，动车组自适应编组方式能够更好地适应客流变化和不同线路的客流需求，在检修维护成本方面也比传统固定编组动车组更有优势，在我国具有应用前景。
技术实现思路
[0010]本专利技术目的在于提供一种动车组自适应编组的列车级控制装置及方法，以运用于轨道交通领域动车组车辆上，可自适应动态编组、采集列车运行状况有关的各种信息、并对
这些数据进行逻辑判断处理的装置。
[0011]为达上述目的，本专利技术所提供的动车组自适应编组的列车级控制装置，具体包含网关处理模块、以太网交换模块、中央处理模块和监测模块；所述网关处理模块通过贯穿动车组各牵引单元的以太网总线接口对各牵引单元进行TRDP数据通信测试，根据测试结果获得各牵引单元的通信状态；以及，根据所述通信状态对接入以太网总线的各牵引单元进行预定规则的编排组网，并将组网信息提供至所述中央处理模块；所述以太网交换模块通过系统总线与所述网关处理模块相连，且通过以太网线接入动车组各牵引单元的以太网牵引单元接口，用于提供动车组各牵引单元的数据交互通道；所述中央处理模块通过系统总线与所述网关处理模块相连，用于通过所述网关处理模块和所述以太网交换模块采集并监测各牵引单元的工作状态，以及，根据接收到的控制指令和所述组网信息控制各牵引单元内对应设备；所述监测模块通过系统总线与所述中央处理模块相连，用于按预设第一时间周期将所述中央处理模块提供的拉高和拉低交替的ISA总线信号进行喂狗操作，当预设第二时间周期内未检测到的ISA总线信号时，通过拉低列车级控制装置的电源信号，对所述列车级控制装置进行复位处理。
[0012]在上述动车组自适应编组的列车级控制装置中，优选的，所述监测模块包含复杂可编辑逻辑单元和看门狗单元；所述复杂可编辑逻辑单元用于按预设第一时间周期将所述中央处理模块提供的拉高和拉低交替的ISA总线信号提供给所述看门狗单元进行喂狗操作；所述看门狗单元用于当预设第二时间周期内未检测到的ISA总线信号时，生成复位指令，并根据所述复位指令通过拉低列车级控制装置的电源信号，对所述列车级控制装置进行复位处理。
[0013]在上述动车组自适应编组的列车级控制装置中，优选的，所述第一时间周期为10毫秒，所述第二时间周期为200毫秒。
[0014]在上述动车组自适应编组的列车级控制装置中，优选的，所述以太网交换模块通过集成的三层网管型工业以太网芯片提供动车组各牵引单元的数据交互通道。
[0015]在上述动车组自适应编组的列车级控制装置中，优选的，所述网关处理模块通过集成基于IEC61375-2-3协议和IEC61375-2-5协议列车实时数据通信协议的ETBN网关处理芯片对各牵引单元进行TRDP数据通信测试，根据测试结果获得各牵引单元的通信状态，根据所述通信状态对接入以太网总线的各牵引单元进行预定规则的编排组网，将组网信息提供至所述中央处理模块；以及，对各牵引单元组网后网络中的两端节点以组播的形式发送拓扑消息。
[0016]在上述动车组自适应编组的列车级控制装置中，优选的，所述装置还包含电源模块，所述电源模块分别与所述中央处理模块、所述网关处理模块、所述以太网交换模块和所述监测模块相连，用于提供所述列车级控制装置的工作电能。
[0017]在上述动车组自适应编组的列车级控制装置中，优选的，所述装置还包含3U一体式机盒，所述3U一体式机盒用于装载保护所述列车级控制装置。
[0018]本专利技术还提供一种适用于上述的动车组自适应编组的列车级控制装置的控制方法，所述方法包含：通过网关处理模块对各牵引单元进行TRDP数据通信测试，获得测试结果；根据所述测试结果获得各牵引单元的通信状态，将所述通信状态更新至预定的共享内存；与所述网关处理模块进行TRDP数据通信测试，获得所述网关处理模块对接入以太网总
线的各牵引单元的编排组网状态；当所述编排组网状态符合预设规则时，接收所述网关处理模块按预设周期提供的各牵引单元的收发过程数据，将所述收发过程数据更新至所述共享内存。
[0019]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法。
[0020]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述方法的计算机程序。
[0021]本专利技术的有益技术效果在于：能够自适应灵活编组拓扑改变进行自动组网和网络安全检测的功能，集成了基于IEC61375协议开发的以太网节点组网和TRDP实时以太网数据通信功能，是以太网控车的关键设备；缩小了整机的尺寸，节约了安装空间，降低了功耗。
附图说明
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动车组自适应编组的列车级控制装置，其特征在于，所述装置包含网关处理模块、以太网交换模块、中央处理模块和监测模块；所述网关处理模块通过贯穿动车组各牵引单元的以太网总线接口对各牵引单元进行TRDP数据通信测试，根据测试结果获得各牵引单元的通信状态；以及，根据所述通信状态对接入以太网总线的各牵引单元进行预定规则的编排组网，并将组网信息提供至所述中央处理模块；所述以太网交换模块通过系统总线与所述网关处理模块相连，且通过以太网线接入动车组各牵引单元的以太网牵引单元接口，用于提供动车组各牵引单元的数据交互通道；所述中央处理模块通过系统总线与所述网关处理模块相连，用于通过所述网关处理模块和所述以太网交换模块采集并监测各牵引单元的工作状态，以及，根据接收到的控制指令和所述组网信息控制各牵引单元内对应设备；所述监测模块通过系统总线与所述中央处理模块相连，用于按预设第一时间周期将所述中央处理模块提供的拉高和拉低交替的ISA总线信号进行喂狗操作，当预设第二时间周期内未检测到的ISA总线信号时，通过拉低列车级控制装置的电源信号，对所述列车级控制装置进行复位处理。2.根据权利要求1所述的动车组自适应编组的列车级控制装置，其特征在于，所述监测模块包含复杂可编辑逻辑单元和看门狗单元；所述复杂可编辑逻辑单元用于按预设第一时间周期将所述中央处理模块提供的拉高和拉低交替的ISA总线信号提供给所述看门狗单元进行喂狗操作；所述看门狗单元用于当预设第二时间周期内未检测到的ISA总线信号时，生成复位指令，并根据所述复位指令通过拉低列车级控制装置的电源信号，对所述列车级控制装置进行复位处理。3.根据权利要求1所述的动车组自适应编组的列车级控制装置，其特征在于，所述第一时间周期为10毫秒，所述第二时间周期为200毫秒。4.根据权利要求1所述的动车组自适应编组的列车级控制装置，其特征在于，所述以太网交换模块通过集成的三层网管型工业以太网芯片提供动车组...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘勇卓，黄志平，李申龙，李元轩，王隆龙，郑斌，孙振超，赵红卫，高枫，张顺广，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。