[发明专利]列车内部网络管理系统

说明书

提供了一种用于具有多至三个或更多列车单元的列车的列车内部网络管理系统。每个列车单元由两个末端车厢及在末端车厢之间的零个或多个车厢构成。在每个末端车厢中的通信接口单元在其相关联的列车单元内建立至少两个分开的网络。每个网络连接至列车单元内的不同的节点，并且所耦合的列车单元的分开的网络是交叉的。与每个末端车厢相关联的网关链接耦合至列车的分开的列车单元的各自的网络。网络管理通过发送遍及网络的全局设备发现消息和在每个列车单元内的不能穿透与该列车单元相关联的网关的局部发现消息来确定网络拓扑。局部发现消息解决了由全局消息造成的分歧。

技术领域

本发明涉及列车管理领域，具体地，涉及例如用于使用基于通信的列车控制器(CBTC)操作的多单元列车的列车内部网络管理系统。

背景技术

现代运输系统中的列车经常使用CBTC技术控制，其中，列车在宽频无线网络上以点对点为基础彼此通信。一个此类的示例性系统被Thales称为Seltrac^TM。

每个列车由一个或多个列车单元或车辆组成，列车单元中的每一者通常包括两个或多个车厢。每个单元具有与其它列车通信且控制单元的操作的OBCU(车载控制单元)。每个列车单元内的每个车厢包含至少一个在单元内节点之间建立两个出于冗余目的的单独的网络的CIU(通信接口单元)。单独的网络被称作左侧和右侧网络(被认为是识别码(neuron ID))。这些网络被配置以使在一个车厢中的特定节点被链接至另一车厢的特定节点。例如，在图1中，左侧网络在车厢A1和A2中分别链接节点2和4，而右侧网络在车厢A1和A2中分别链接节点1和3。在列车单元2中的布置是类似的。节点6和8由左侧网络链接且节点5和7由右侧网络链接。

尽管单元内的车厢一直作为单元来操作并且在系统的正常操作期间不被分开，在操作员控制下，单元可以如所需要的耦合在一起以形成较长的列车。例如，在图1中，两个列车单元(每一者由两个车厢组成)被结合在一起以形成二车辆(四个车厢)列车。每个列车单元中车厢的数目不重要。在示出的最后或末端车厢之间可以具有任意数目的中间车厢。每一CIU被连接至网关以用于外部通信。

当单元被链接在一起时，单个单元中的网络被链接在一起以形成列车内部网络。每个单元中的网络侧交叉以确保列车中相同的网络节点不管车辆的方向而彼此连接。这种布置为仅由两个列车单元组成的列车工作。例如，在图1中，以下四个节点一直被连接：

A1，车辆1中的右侧节点(节点1)

A2，车辆1中的右侧节点(节点3)

A1，车辆2中的左侧节点(节点6)

A2，车辆2中的左侧节点(节点8)

在该系统中，每个CIU可以通过广播全局设备发现消息来发现网络拓扑。其被发送至在网络上的所有设备，这些设备相应地响应并且允许CIU建立使其到达需要通信的任意设备的路由表。

然而，当三个或更多的列车单元被一前一后耦合时，这种系统并不工作，因为不同列车单元中的特定相应的网络设备被耦合至相同网络侧，相同网络侧造成的分歧将被更详细的解释。因为CBTC系统不提供车载自动列车保护(ATP)，由三个或更多单元组成的列车已经由人工程序来保护。车载ATP缺失增加了危险事件的可能性(如，碰撞)。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于包括为了形成列车而耦合在一起的多至三个或多个列车单元的列车的列车内部网络管理系统，每个列车单元包括两个末端车厢以及在所述末端车厢之间的零个或多个中间车厢，列车内部通信系统，包括通信接口单元，该通信接口单元在每个末端车厢内，被配置为在其相关联的列车单元内建立至少两个分开的网络，其中每个网络连接至列车单元内的不同的节点，并且其中所耦合的列车单元的分开的网络是交叉的；以及网关，该网关与每个末端车厢相关联，用于链接耦合至列车的分开的列车单元的各自的网络；以及其中网络管理系统被配置为通过发送以下消息确定列车内的网络拓扑：