基于下一代列车的自适应集成模块化平台制造技术

本申请实施例提供一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，包括第一插箱；所述第一插箱中包括多个计算机主板；每一计算机主板配备时间敏感网络TSN网卡；各个计算机主板通过TSN交换机相互连接；在计算机主板中部署列车子系统；列车子系统之间使用TSN网络协议进行通信。本申请实施例提供一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，通过共享网络、共享主机/IO、共享信息和共享服务，减少硬件空间，提升系统安全性和扩展能力，降低全生命周期成本，达到列车计算机平台的自适应集成模块化。

【技术实现步骤摘要】
基于下一代列车的自适应集成模块化平台
本申请涉及轨道交通
，尤其涉及一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台。
技术介绍
当前轨道交通车辆中各子系统独立发展、相互孤立，车辆制造商将各子系统以“搭积木”的方式将设备安装到车辆内。图1是现有技术中当前车辆电气控制系统组成框图，如图1所示，目前的城市轨道交通车辆电气控制系统由以下系统组成：a、主牵引传动系统：主电路系统，是列车牵引动力和电制动力得以实现的载体；b、辅助供电系统：提供辅助供电；c、牵引/制动控制系统：列车实现牵引和制动控制相关功能的控制电路系统；d、车门控制系统：通过列车信息显示系统，告知和提醒驾驶员所有乘客车门的状态。各子系统设备繁多和交互信息的列车网络拓扑复杂。当前轨道客车控制网络以多功能车辆总线(MultifunctionVehicleBus,MVB)为主，基于工业以太网的网络正逐步增加，但仍未获得广泛应用；同时，控制网络一般与乘客信息系统(PassengerInformationSystem,PIS)、门控、智能监测系统单独组网。但是现有地铁存在以下问题：感知能力不足，对客流、列车运行区域等无感知；网络相对陈旧，MVB带宽、速率、可扩展性不足；既有专业划分带来功能实现偏弱的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，用以解决现有技术中的上述技术问题。本申请实施例提供一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，包括第一插箱；所述第一插箱中包括多个计算机主板；<br>每一计算机主板配备时间敏感网络TSN网卡；各个计算机主板通过TSN交换机相互连接；在计算机主板中部署列车子系统；列车子系统之间使用TSN网络协议进行通信。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，根据各个列车子系统的业务功能要求不同，以及对安全等级要求的不同分别部署不同安全完整性等级SIL的应用。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，所述列车子系统包括列车控制和管理系统TCMS，TCMS中包括SIL2级别的车辆控制单元VCU。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，所述VCU的操作系统使用VxWorks嵌入式实时操作系统。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，所述TCMS中包括SIL0级别的列车智能运维系统T-SMMS。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，所述T-SMMS的操作系统使用Linux嵌入式操作系统。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，所述TCMS中的远端输入输出模块RIOM上的IO端口采集信息，通过数据分发服务DDS通讯中间件共享给TSN中任意一端的设备。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，列车子系统中所有的应用和服务均执行二进制文件；列车子系统的升级方式均采用空中OTA升级方式。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，平台的应用层从感知层获取感知数据信息，所有的应用通过DDS订阅所述感知数据信息。根据本申请一个实施例的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，还包括第二插箱，所述第二插箱与所述第一插箱具有相同的配置，所述第二插箱是所述第一插箱的热备插箱。本申请实施例提供一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，通过共享网络、共享主机/IO、共享信息和共享服务，减少硬件空间，提升系统安全性和扩展能力，降低全生命周期成本，达到列车计算机平台的自适应集成模块化。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中当前车辆电气控制系统组成框图；图2是本申请实施例提供的基于下一代列车的自适应集成模块化平台的示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图2是本申请实施例提供的基于下一代列车的自适应集成模块化平台的示意图，如图2所示，本申请实施例提供的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，包括：包括第一插箱；所述第一插箱中包括多个计算机主板；每一计算机主板配备时间敏感网络TSN网卡；各个计算机主板通过TSN交换机相互连接；在计算机主板中部署列车子系统；列车子系统之间使用TSN网络协议进行通信。可选地，根据各个列车子系统的业务功能要求不同，以及对安全等级要求的不同分别部署不同安全完整性等级SIL的应用。可选地，所述列车子系统包括列车控制和管理系统TCMS，TCMS中包括SIL2级别的车辆控制单元VCU。可选地，所述VCU的操作系统使用VxWorks嵌入式实时操作系统。可选地，所述TCMS中包括SIL0级别的列车智能运维系统T-SMMS。可选地，所述T-SMMS的操作系统使用Linux嵌入式操作系统。可选地，所述TCMS中的远端输入输出模块RIOM上的IO端口采集信息，通过数据分发服务DDS通讯中间件共享给TSN中任意一端的设备。可选地，列车子系统中所有的应用和服务均执行二进制文件；列车子系统的升级方式均采用空中OTA升级方式。可选地，平台的应用层从感知层获取感知数据信息，所有的应用通过DDS订阅所述感知数据信息。可选地，还包括第二插箱，所述第二插箱与所述第一插箱具有相同的配置，所述第二插箱是所述第一插箱的热备插箱。具体来说，列车车辆上各设备使用共享网络，首先在设备端需要配备TSN网卡，然后在TSN网卡上通过物理网线连接到TSN交换机。使用TSN网络协议提供的实时性、低延时和可靠性等，可以扩展更多的智能系统，例如，控制中心CC、智能乘客服务系统IPSS等。这样使得自适应集成模块化平台可以很方便的使用TSN网络进行可靠的通信，同时还可以动态扩展各个子系统。自适应集成模块化平台的插箱提供若干计算机主板，根据各个子系统的业务功能要求不同，以及对安全等级要求的不同，可以部署SIL0或SIL2级别的应用。例如，TCMS中对于SIL2级别的VCU，从硬件上使用性能更高的处理器，操作系统使用VxWorks嵌入式实时操作系统，或者对于SIL0级别的T-SMMS，从硬件上就可以使用性能稍低一些的处理器，操作系统使用Linux嵌入式操作系统，从而实现SIL0和SIL2应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，其特征在于，包括第一插箱；/n所述第一插箱中包括多个计算机主板；/n每一计算机主板配备时间敏感网络TSN网卡；/n各个计算机主板通过TSN交换机相互连接；/n在计算机主板中部署列车子系统；/n列车子系统之间使用TSN网络协议进行通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于下一代列车的自适应集成模块化平台，其特征在于，包括第一插箱；
所述第一插箱中包括多个计算机主板；
每一计算机主板配备时间敏感网络TSN网卡；
各个计算机主板通过TSN交换机相互连接；
在计算机主板中部署列车子系统；
列车子系统之间使用TSN网络协议进行通信。


2.根据权利要求1所述的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，其特征在于，根据各个列车子系统的业务功能要求不同，以及对安全等级要求的不同分别部署不同安全完整性等级SIL的应用。


3.根据权利要求1所述的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，其特征在于，所述列车子系统包括列车控制和管理系统TCMS，TCMS中包括SIL2级别的车辆控制单元VCU。


4.根据权利要求3所述的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，其特征在于，所述VCU的操作系统使用VxWorks嵌入式实时操作系统。


5.根据权利要求4所述的基于下一代列车的自适应集成模块化平台，其特征在于，所述TCMS中包括SIL0级别的列车...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁彬彬，徐梓茗，
申请(专利权)人：交控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11