[發明專利]適用于軌道車輛的列車寬帶通信網絡架構

有效

• 申請號: 201410261137.2
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN103997545B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 徐燕芬;姜仕軍;薛樹坤;郭瑞;孟祥振
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所(普通合伙)37227
• 代理人: 段秀瑛,王月玲

技術領域

本發明涉及一種列車通信網絡架構，具體的說，涉及一種適用于軌道車輛的列車寬帶通信網絡架構。

背景技術

列車網絡控制系統是高速列車、機車、客車、城市軌道交通車輛核心系統之一，被稱為列車的“神經系統”，其主要功能是實現整車的控制、狀態監視、故障診斷和監視。列車信息服務系統也是高速列車、機車、城市軌道車輛的重要系統之一，主要用于提供在途服務與運營管理服務。而列車寬帶通信網絡則是列車網絡控制系統和列車信息服務系統的列車數據傳輸載體，因此列車寬帶通信網絡的實現是列車網絡控制系統和列車信息服務系統的實現基礎。

網絡架構設計是列車寬帶通信網絡的實現基礎，決定著列車網絡的拓撲結構、設備組成及各設備的功能定義與性能要求?，F有的列車通信網絡架構通常采用計算機控制、計算機網絡、通信以及信息處理技術與列車級網元、車輛級網元以及其它列車設備相連，完成對列車運行的控制、監視和診斷的任務，現有列車控制網絡的通信網絡架構全部采用窄帶寬總線(如MV為1.5M bit/s)，缺點是帶寬低，很難承載大信息量的診斷，更無法控制和信息服務的一體化業務。本發明主要是針對列車網絡控制和服務系統提出列車寬帶通信網絡架構，彌補國內列車控制和信息服務網絡采用的寬帶通信總線的空白，解決網絡總線控制協調能力差問題，即當列車級網絡出現故障時，列車級網元不能及時自動重聯或自動將此鏈路上的數據分配到級聯的其它鏈路上，或網元發生掉電或故障時，不能確保列車級總線的貫通，導致交通癱瘓，影響列車系統運行的安全性和可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于軌道車輛的列車寬帶通信網絡架構，可滿足列車數據實時傳輸，且動態識別列車編組，提高了列車系統運行的安全性和可靠性。

本發明的技術方案是：一種適用于軌道車輛的列車寬帶通信網絡架構，其特征在于：該網絡架構主要包括列車級網絡和車輛級網絡兩級總線架構，所述列車級網絡采用寬帶網絡總線貫穿全列車廂，線性連接列車級網元，用于實現列車級網元與列車級網元之間的通訊；所述車輛級網絡采用寬帶網絡總線，該寬帶網絡總線連接列車級網元和車輛級網元，用于實現列車級網元與車輛級網元之間、車輛級網元與車輛級網元之間的通訊，及實現車輛內車輛級網元與具備寬帶網絡總線接口的車輛級設備間通信；所述的車輛級設備的IP地址與車輛級設備所在車廂的序號對應。

優選的是，該網絡架構還包括設備級網絡，設備級網絡通過網關接入車輛級網元，用于將不具備網絡總線接口的車輛級設備接入車輛級網絡，實現與車輛級網絡之間的通訊。

優選的是，所述列車級網絡總線采用的寬帶網絡總線的傳輸速率大于100Mbit/s。

優選的是，所述車輛級網絡總線采用的寬帶網絡總線的傳輸速率大于100Mbit/s。

優選的是，所述列車級網元采用級聯總線連接在一起，且將列車級網絡的通信端口進行端口聚合，實現列車級網絡的多條寬帶網絡總線復合。

優選的是，所述列車級網元設有列車/車輛兩級網絡地址轉換模塊，實現將與不同車輛級網元相連的相同類型的車輛級設備具備相同的網絡配置。

優選的是，所述列車級網元設有設備尋址模塊，用于實現車廂內/間報文轉發功能。

優選的是，所述列車級網元設有掉電保護模塊，用于在掉電或故障時通信端口旁路電路保持列車級總線的貫通。

優選的是，所述車輛級網絡總線為星形或環形或梯形拓撲。

本發明與現有技術相比的有益效果為：

該網絡架構是針對列車控制與信息服務網絡提出的一種寬帶通信網絡架構，該網絡架構主要包括列車級網絡總線和車輛級網絡總線兩級總線架構，列車級網絡采用寬帶網絡總線貫穿全列車廂，線性連接列車級網元，用于實現列車級網元與列車級網元之間的通訊；車輛級網絡采用寬帶網絡總線，用于實現列車級網元與車輛級網元之間、車輛級網元與車輛級網元之間的通訊，及實現車輛內車輛級網元與具備寬帶網絡總線接口的車輛級設備間通信；該網絡架構還可包括設備級網絡總線，設備級網絡總線采用除寬帶網絡總線之外的其它網絡總線，例如MVB車輛總線或CAN車輛總線，與不具有寬帶接口的設備相連，通過與車輛級網元相連的網關實現協議轉換，實現與車輛級網絡的通信。