自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法及计算机可读介质与流程

本发明涉及轨道交通列车网络通信控制，尤其涉及绞线式列车总线初运行的数据通信。

背景技术：

wtb(wiretrainbus)，全称绞线式列车总线。wtb总线主要用于列车级的通信，其传输速率为1mbps，可以实现过程数据和消息数据的传输，其最大特点就是具有列车初运行功能(列车初运行功能就是当列车车辆的配置发生变化后，能够自动地对车辆进行编址，构成新的列车拓扑结构，而不需要人为的参与)。wtb总线特别适用于需要动态编组的列车车辆。

wtb初运行指的是对wtb总线进行初始化并重新配置，然而，wtb初运行时会短时间造成数据异常或清零的情况，进而造成在传输中的部分重要列车控制数据无法保持，因此，wtb初运行有可能会影响列车控制，严重时，会造成列车运行安全隐患。

因此，亟需一种能解决列车编组中wtb初运行时列车总线上的数据短时异常对列车控制影响的方案。

技术实现要素：

为了解决列车编组中wtb初运行时列车总线上的数据短时异常对列车控制的影响，本发明提供了一种自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法及计算机可读介质。

本发明的自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法包括以下步骤：

a.在绞线式列车总线节点中形成数组a和b，其中数组a为绞线式列车总线上接收的数据，数组b为处理后的数据，对数组a中的每个元素所对应的车辆特征标识进行确认，当本车的车辆特征标识与a[i]所对应的车辆特征标识相同，则令b[1]＝a[i]；当本车的车辆特征标识与a[i]所对应的车辆特征标识不相同，则令b[2]＝a[i]，b[3]＝a[i+1]，…，以此类推形成数组b，其中i为1-n之间的整数，n与列车编组中车的台数相关联；

b.判断是否发生自适应绞线式列车总线初运行，若已发生，则执行步骤c；若未发生，则执行步骤e；

c.判断wtb的节点数量是否未发生变化，若未发生变化，则执行步骤d；若发生变化，则执行步骤e；

d:若数组a中存在两个或多个元素所对应的车辆特征标识相同，则执行步骤f；若否，则执行步骤e；

e:使用数组b中的元素的数据流进行列车通信及控制；

f：只取车辆特征标识相同的元素中的一个更新数组b中该车辆特征标识的对应元素，数组a中不存在的某元素数据存在于数组b中，则数组b中该元素的数据保持不变，除此之外数组b中的元素按照数组a中的元素的内容进行更新。

在一个实施例中，在步骤a之前还包括以下步骤：

列车控制系统上电并完成绞线式列车总线初运行。

在一个实施例中，还包括以下步骤：提供所述绞线式列车总线节点，其中所述绞线式列车总线节点为网关模块或主处理器。

在一个实施例中，所述网关模块采用车辆控制单元和网关分离的方式实现，或仅由网关实现，若仅由网关实现，则所述网关既实现数据转发的功能，又作为车辆控制单元使用，执行步骤a-f。

在一个实施例中，所述车辆特征标识为车号、车辆id、车辆类型中的任何一个。

在一个实施例中，所述提供所述绞线式列车总线节点包括在每台车中设置两个所述绞线式列车总线节点，两个所述绞线式列车总线节点通过本车内的mvb或ecn交互数据，当其中一个节点故障时，另外一个节点接替并进行列车通信的管理和控制，完全实现冗余。

在一个实施例中，n的数值为列车编组中的车台数的两倍。

本发明还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法。

本发明提出的自适应wtb初运行的列车数据传输方法，能有效解决wtb初运行对列车控制的影响，可明显提升列车通信网络以及列车控制的可靠性。

附图说明

本发明的以上发明内容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发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。

图1示出根据本发明一实施例的列车编组的基本拓扑；以及

图2示出根据本发明一实施例的自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法。

具体实施方式

以下在具体实施方式中详细叙述本发明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发明的技术内容并据以实施，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发明相关的目的及优点。

wtb(wiretrainbus)，全称绞线式列车总线。wtb总线主要用于列车级的通信，其传输速率为1mbps，可以实现过程数据和消息数据的传输，其最大特点就是具有列车初运行功能(列车初运行功能就是当列车车辆的配置发生变化后，能够自动地对车辆进行编址，构成新的列车拓扑结构，而不需要人为的参与)。wtb总线特别适用于需要动态编组的列车车辆。

wtb初运行指的是对wtb总线进行初始化并重新配置，然而，wtb初运行时会短时间造成数据异常或清零的情况，有些传输中的重要列车控制数据无法保持，因此，wtb初运行有可能会影响列车控制，严重时，会造成列车运行安全隐患。

为了解决列车编组中wtb初运行时列车总线上的数据短时异常对列车控制的影响，本发明提供了一种自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法。本文从列车编组的基本拓扑、拓扑的实现装置以及列车总线数据的传输策略这几方面对本发明进行详细描述。

图1示出根据本发明一实施例的列车编组的基本拓扑。如图1所示，车1、2、3、4编组后形成一个列车编组，wtb总线贯穿整列编组，4台车之间通过wtb总线进行通信。每台车使用例如两个网关(gw)作为wtb节点，两个gw通过本车内的mvb或ecn交互数据，当其中一个gw故障时，另外一个gw接替并进行列车通信的管理和控制，完全实现冗余。另外该gw模块不仅具备wtb网关功能(即数据转发功能)，同时也作为车辆控制单元使用，通过wtb总线接收列车通信数据后直接在gw中对数据进行处理，处理后的数据作为列车实时控制使用。

在一个实施例中，本申请中的wtb节点可以是网关模块，也可以是相关主处理器。

在一个实施例中，该网关模块既实现数据转发的功能，又作为车辆控制单元使用。当然，本发明也可以采用车辆控制单元和网关分离的方法。

图2示出根据本发明一实施例的自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法。该流程图包括以下步骤：

步骤1:列车控制系统上电；

步骤2:wtb初运行完成；

步骤3:形成数组a和b，其中数组a为wtb总线上接收的数据，数组b为处理后的数据，b[1]为本车数据，b[2]～[n]为其它数据。

具体而言，从wtb总线上接收数据并存放于数组a中，对数组a中的每个元素的车辆特征标识进行确认，当本车的车辆特征标识与a[i]所对应的车辆特征标识相同，则b[1]＝a[i]；当本车的车辆特征标识与a[i]不相同，则b[2]＝a[i]，b[3]＝a[i+1]，…，以此类推形成数组b，其中i为1-n之间的整数，n与列车编组中车的台数相关联；

步骤4:判断是否发生wtb初运行，若已发生，则执行步骤5；若未发生，则执行步骤7；

步骤5:判断wtb的节点数量是否未发生变化，若未发生变化，则执行步骤6；若发生变化，则执行步骤7；

步骤6:若数组a中存在两个或多个元素所对应的车辆特征标识相同，则执行步骤8；若否，则执行步骤7；

步骤7:使用数组b中的元素的数据流进行列车通信及控制；

步骤8：只取车辆特征标识相同的元素中的一个更新数组b中该车辆特征标识的对应元素，数组a中不存在的某元素数据存在于数组b中，则数组b中该元素的数据保持不变，除此之外数组b中的元素按照数组a中的元素的内容进行更新。

在一个实施例中，上述步骤3-8可采用网关模块来执行，也可以采用相关主处理器来执行。也就是说，本申请中的wtb节点可以是网关模块，也可以是相关主处理器。

在一个实施例中，本发明的wtb节点为网关模块。该网关模块既实现数据转发的功能，又作为车辆控制单元使用。当然，本发明也可以采用车辆控制单元和网关分离的方法。

在一个实施例中，车辆内部两个车辆控制单元或网关之间交互数据采用mvb或ecn方式，也可以采用其他的通信方式。

在一个实施例中，本发明方法中的车辆特征标识可以包括车号、车辆id等中的任何一个。

在一个实施例中，本发明的列车网络拓扑不限于四台车，其它任何数量，例如两台车、三台车、五台车、六台车编组，均可应用本发明的方法。

在一个实施例中，考虑到每台车中有互为冗余的两个wtb节点，则n的数值为列车编组中的车台数的两倍。本发明提出的自适应wtb初运行的列车数据传输方法，能有效解决wtb初运行对列车控制的影响，可明显提升列车通信网络以及列车控制的可靠性。

本发明还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述自适应绞线式列车总线初运行的列车数据传输方法。

这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、rf、或类似介质、或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如java、scala、smalltalk、eiffel、jade、emerald、c++、c#、vb.net、python等，常规程序化编程语言如c语言、visualbasic、fortran2003、perl、cobol2002、php、abap，动态编程语言如python、ruby和groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(lan)或广域网(wan)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(saas)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

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