[發明專利]一種列車通信網絡拓撲生成方法

無效

• 申請號: 201110079732.0
• 申請日: 2011-03-31
• 公開（公告）號: CN102148710A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 費巧玲;李銳;段錄平;蔣曉艷
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;B61L27/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及計算機應用技術領域的一種網絡拓撲圖形化顯示方法，尤其是涉及一種應用于列車網絡管理系統中的網絡拓撲圖形化自動生成方法，廣泛應用于包括機車車輛和城市軌道交通車輛在內的列車網絡配置與管理。

背景技術

在列車網絡管理系統中，為了方便的進行網絡數據配置，更直觀的、形象的反映出網絡拓撲連接情況，必然要在人機交互界面顯示網絡拓撲圖。國際電聯IEC制定的TCN（TCN-Train?Communication?Network?列車通信網絡，是在列車分布式控制系統之上發展起來的列車控制、診斷信息數據通信網絡）列車通信網絡標準IEC61375-1：1999規定列車通信網絡采用兩級：列車級和車輛級。列車級總線采用絞線式WTB（WTB-Wire?Trainer?Bus絞線式列車總線，用于列車級的通信）總線，車輛級總線采用多功能車輛總線MVB（MVB-Multifunction?Vehicle?Bus多功能車輛總線，用于連接車輛內的通信控制和過程控制）。列車總線用于連接各個車輛，可用于列車級的通信控制、過程控制；車輛總線用于連接車輛內的通信控制和過程控制。WTB總線和MVB總線可以通過網關進行數據的相互轉發。

目前，關于網絡拓撲圖形化顯示方法主要有以下幾種：

一種是使用固定的網絡拓撲，即將網絡拓撲圖固化在系統中。如果網絡結構一旦發生變化，那么網絡拓撲圖形化顯示的程序也要跟著變，對于網絡拓撲結構不發生變化的情況，是一個很好的解決方案，但事實是，大多數網絡拓撲情況都是不時變化的，如果采用這種方法，必然會要修改程序以適應新的情況，而這個工作必須由專業技術人員才能完成，這樣降低了效率，延長了產品開發周期，提高了成本。

一種是手動生成，即在網絡拓撲圖生成過程中有人的參與。這種情況，一般的實現方式是先生成一個基礎圖，由操作人員在這個基礎圖上進行操作，從而形成最終的拓撲圖。這種方式相對第一種要靈活，能夠適用一定應用領域內的網絡結構變化。但提供的基礎圖一般都確定了大致的拓撲結構，因此還是有一定的局限性。

還有一種就是自動生成，即由系統根據網絡拓撲信息自動生成網絡拓撲圖，當網絡拓撲結構發生變化時，系統可以根據新的網絡拓撲信息生成新的網絡拓撲圖，這樣可以增加系統的普適性和實現操作的簡單化。一般的實現方式是將網絡中的節點分為根節點和葉節點，網絡拓撲圖的生成以圓為基礎并輻射擴展，根節點平均分布在基礎圓上，葉節點平均分布于以相連根節點為圓心的扇弧上。這種網絡拓撲生成方法能夠適用動態網絡的拓撲顯示，但對于列車網絡拓撲的表示不是很適用。

對于列車網絡拓撲目前更多的是采用第一種方法，即將網絡拓撲固化在程序中，目前顯示器中的網絡拓撲程序就是這樣做的。如果網絡結構一旦發生變更，那么就必須更改程序，這樣勢必增加成本，降低了開發效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種列車通信網絡拓撲生成方法，該方法能夠更加直觀、形象地反映出網絡拓撲的連接情況，并由計算機軟件自動實現網絡拓撲圖的更新，減少了人為操作，使得網絡數據的配置過程更加方便。

本發明具體提供了一種列車通信網絡拓撲生成方法的具體實施方式，一種列車通信網絡拓撲生成方法，包括以下步驟：

S101：進行節點分類與編號，節點包括列車編組節點，網關節點，非網關網絡設備節點，網關節點和列車編組節點為一一對應的關系，列車編組節點與非網關網絡設備節點為一對多的關系；

S102：進行各個節點的生成，先生成第一個列車編組節點，再生成該列車編組對應的網關節點，然后再逐個生成該列車編組對應的非網關網絡設備節點，接著按照深度優先順序依次生成剩下的所有節點；

S103:?計算各個節點的位置和大小；

S104：根據步驟S103的計算結果，將各個節點移動到相應的位置；

S105:?根據步驟S103的計算結果，在相應的位置生成連接；

S106:?當網絡結構發生變化時，重復步驟S101-S105，重新生成網絡拓撲圖。

按照深度優先順序的生成過程是首先生成第一個列車編組節點，再生成該列車編組對應的網關節點，然后再逐個生成該列車編組對應的非網關網絡設備節點。按照這個方法接著生成剩下的所有節點。即沿著樹的深度遍歷樹的節點，盡可能深的搜索樹的分支。當節點v的所有邊都己被探尋過，搜索將回溯到發現節點v的那條邊的起始節點。這一過程一直進行到已發現從源節點可達的所有節點為止。如果還存在未被發現的節點，則選擇其中一個作為源節點并重復以上過程，整個進程反復進行直到所有節點都被訪問為止。