[发明专利]列车网络控制系统中央控制单元的数据安全冗余方法

说明书

本发明涉及列车网络控制系统中央控制单元的数据安全冗余方法，用于列车网络控制系统中央控制单元中包括互为备机的第一中央控制单元CCU和第二CCU的作业协同控制，包括：第一CCU和第二CCU的每个本机分别根据上电信号获取各自的备机的通信状态、本机在上电前的最后存储的工作状态信息，并根据通信状态和工作状态信息确定本机的状态数据；第一CCU和第二CCU的每个本机分别从各自的备机获得备机的状态数据，并获取本机的硬线信号采集板卡的板卡状态和备机的硬线信号；根据各自的备机的通信状态、本机的状态数据、备机的状态数据、本机的硬线信号采集板卡的板卡状态、硬线信号，确定第一CCU为主控制单元或从控制单元，同时第二CCU为从控制单元或主控制单元。

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，尤其涉及列车网络控制系统中央控制单元的数据安全冗余方法。

背景技术

列车网络控制系统通常应用于包括机车、地铁、轻轨、动车组等列车中，是列车的7大子系统之一，是列车的核心子系统。列车的中央控制单元(Central Control Unit，CCU)是列车网络控制系统的大脑，列车各种信息都通过CCU的宿端口汇集到CCU中，CCU经过判断运算后通过源端口发送控制命令控制其他子系统的执行机构执行相关的动作，以保证列车按照相关需求运行。CCU与其他传感器及执行机构之间通过多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，MVB)网络进行通信。

现有技术中大多一个MVB网段只有一个CCU，全列车的牵引、制动、运行方向、高压系统、车门、空调、广播等都由该CCU完成，对CCU的可靠性要求非常高，如果此CCU出现故障，例如CCU的电源模块故障，则CCU无法对列车进行控制，司机无法实现对列车的控制，可能造成列车击破等事故。

即便一个MVB网段设置多个中央控制单元，既有的中央控制单元冗余方法也需要在冗余切换时重新初始化，冗余切换时间长，严重影响子设备通信和车辆运行。尤其在一些极端情况下，如MVB总线数据受到干扰时，容易出现双主、双从的状况，造成MVB总线数据冲突，影响车辆运行。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供的列车网络控制系统中央控制单元的数据安全冗余方法，能够实现中央控制单元的快速、稳定、安全地冗余切换，提高列车网络控制系统的通信抗干扰度，保障动车组的网络安全。

为实现上述目的，本发明提供了列车网络控制系统中央控制单元的数据安全冗余方法，所述数据安全冗余方法用于列车网络控制系统中央控制单元中包括互为备机的第一中央控制单元CCU和第二CCU的作业协同控制，所述数据安全冗余方法包括：

所述第一CCU和第二CCU的每个本机分别根据上电信号获取各自的备机的通信状态、本机在上电前的最后存储的工作状态信息，并根据所述通信状态和工作状态信息确定本机的状态数据；所述工作状态信息包括所述本机用作主控制单元的状态信息和所述本机用作从控制单元的状态信息；

所述第一CCU和第二CCU的每个本机分别从各自的备机获得备机的状态数据，并获取所述本机的硬线信号采集板卡的板卡状态和所述备机的硬线信号；根据所述各自的备机的通信状态、本机的状态数据、备机的状态数据、本机的硬线信号采集板卡板卡状态、备机的硬线信号，确定所述第一CCU为主控制单元或从控制单元，同时所述第二CCU为从控制单元或主控制单元。

优选的，所述每个本机分别根据上电信号获取各自的备机的通信状态、本机在上电前的最后存储的工作状态信息，并根据所述通信状态和工作状态信息确定本机的状态数据具体包括：

所述本机监听备机的生命信号，确定所述备机的通信状态；

当所述备机的通信状态为正常时，所述本机获取本机在上电前的最后存储的工作状态信息；

当所述本机最后存储的工作状态信息为用作主控制单元的状态信息时，确定本机的状态数据为弱从状态；