[发明专利]一种基于双总线的列车主控设备高速冗余切换方法及系统

说明书

本发明提供一种基于双总线的列车主控设备高速冗余切换方法及系统。该方法，包括：基于两种车辆总线的列车网络控制系统，搭建数据交互环境；在搭建的数据交互环境中，通过总线级冗余和设备级冗余实现列车主控设备对自身及冗余设备状态的高速判别，并生成准确应对措施。本发明的技术方案针对配置两种车辆总线而搭建的新一代列车数据交互环境，研究列车主控设备对于自身及冗余设备运行异常、通信功能异常等状态进行高速判别，并进行准确应对处理的有效实现方法，实现对列车控制与管理系统运行安全性能的进一步提升。

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆总线控制及数据通信技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于双总线的列车主控设备高速冗余切换方法及系统。

背景技术

随着轨道交通运输在全世界范围内的蓬勃发展，特别是近年来城轨、地铁车辆在国内外各大城市的普遍运用，列车运行安全性能备受关注。列车控制与管理系统是列车的神经系统和指挥、控制枢纽，担负着全车各终端设备及子系统间的状态及控制数据的传输、共享以及监视、诊断等工作，是影响列车运行安全性能的重要因素，因而提升列车控制与管理系统自身的运行安全性能，对于保证列车运行安全至关重要。

由于列车运行环境复杂多变，列车控制与管理系统在运行过程中需应对气压、温差、空气质量以及电磁环境等多重因素瞬时突变造成的影响。因此除对设备及通信线路进行更高等级的防护，以及执行更严苛的试验测试标准外，通常采用冗余设计以保证系统安全、稳定的实现其通信管理及控制功能。

现有列车网络控制系统采用主控设备主从热备冗余、控制总线双路冗余设计。主设备实现全部控制和通信功能的同时，从设备保持与主设备高度一致，接收一致总线数据，执行一致控制逻辑，生成一致控制结果，但控制结果仅主设备实施发送。主从设备间通过点对点通信实现内部数据交互，实现从设备对主设备状态的监视。但是缺点如下：

现有列车网络控制系统多为单一的MVB车辆控制总线，总线通信状态除受运行环境影响外，直接受到主控设备总线管理功能的影响。当主从一方出现总线通信功能问题时，现有设备的冗余切换机制，极易造成总线无控制主、总线多主等异常情况出现，严重影响车辆运行安全。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种基于双总线的列车主控设备高速冗余切换方法及系统。本发明主要针对配置两种车辆总线而搭建的列车数据交互环境，研究列车主控设备对于自身及冗余设备运行异常、通信功能异常等状态进行高速判别，并进行准确应对处理的有效实现方法，实现对列车控制与管理系统运行安全性能的进一步提升。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于双总线的列车主控设备高速冗余切换方法，包括：

基于两种车辆总线的列车网络控制系统，搭建数据交互环境；

在所述搭建的数据交互环境中，通过总线级冗余和设备级冗余实现列车主控设备对自身及冗余设备状态的高速判别，并生成准确应对措施。

进一步地，所述总线级冗余具体为：

列车主控设备通过两个数据通道同时向其他设备发送数据；

接收所述通过两个数据通道发送的数据并分别进行缓存；

选择高速的以太网数据通道作为数据信任通道；

主控设备实时监视对比两个数据通道接收的缓存数据，判断所述数据信任通道接收的缓存数据健康状态，并以优化的总线级冗余机制选择处于健康状态的数据，作为逻辑运算输入结果。

进一步地，所述选择更高速的以太网数据通道作为数据信任通道，还包括：通过操作对数据信任通道进行选择。

进一步地，所述判断所述数据信任通道接收的缓存数据健康状态，还包括：