[发明专利]一种多网融合列车网络系统及其通信方法

说明书

本发明提供一种多网融合列车网络系统及其通信方法，所述方法包括：包括列车级骨干网和车辆级网络，其中：所述列车级骨干网包括两条列车级骨干网线路，每条列车级骨干网线路包括预设数量台依次相连的列车级骨干网节点设备，所述两条列车级骨干网线路的列车级骨干网节点设备一一对应，一一对应的两个列车级骨干网节点设备构成一个编组；所述车辆级网络包括所述预设数量个车辆级网络单元，每个车辆级网络单元对应一个编组，分别与对应编组的两个列车级骨干网节点设备通信连接。所述方法用于执行上述系统。本发明实施例提供的多网融合列车网络系统及其通信方法，提高了列车通信的可靠性。

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，具体涉及一种多网融合列车网络系统及其通信方法。

背景技术

目前，随着信息化和自动化程度的提升，列车网络控制系统承担了更多的安全功能、承载更多的业务。高安全等级、大带宽、多网融合是当前列车网络控制的发展方向。

近年来，由于基于以太网的车辆网络控制系统相比于传统现场总线其传输速率大大提高，能够很好的应对多样化和高带宽的传输需求，而且网络拓扑灵活，系统的可扩展性好，国内外对列车以太网的研究逐渐成为热点。现有技术中，以太网在性能方面，网络总带宽限制在百兆以内，难以满足高带宽应用需求，并且混合业务流量后会产生不确定的通信延迟和周期抖动。在服务质量方面，流量调度仅限于优先级调度，且在高带宽占用下的优先级调度会带来高延迟和低吞吐量。在架构方面，控制网和信息网由于干扰风险的存在，仍互相独立，使用现有列车骨干网架构在冗余切换需要进行TSN功能相关重新配置，且一台列车级骨干网节点设备完全失效会导致ETB中断。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种多网融合列车网络系统及其通信方法，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本发明提出一种多网融合列车网络系统，包括列车级骨干网和车辆级网络，其中：

所述列车级骨干网包括两条列车级骨干网线路，每条列车级骨干网线路包括预设数量台依次相连的列车级骨干网节点设备，所述两条列车级骨干网线路的列车级骨干网节点设备一一对应，一一对应的两个列车级骨干网节点设备构成一个编组；

所述车辆级网络包括所述预设数量个车辆级网络单元，每个车辆级网络单元对应一个编组，分别与对应编组的两个列车级骨干网节点设备通信连接。

进一步地，所述车辆级网络单元包括多个车辆编组以太网节点设备，所述多个车辆编组以太网节点设备依次连接构成环路，所述多个车辆编组以太网节点设备中的部分设备组成第一子网，并与对应的编组的一个列车级骨干网节点设备通信连接，所述多个车辆编组以太网节点设备中的其余设备组成第二子网，并与对应的编组的另一个列车级骨干网节点设备通信连接，所述第一子网和所述第二子网相互独立，时间敏感网络终端同时接入所述第一子网和所述第二子网。

第二方面，本发明提出一种采用上述任一实施例所述的多网融合列车网络系统的通信方法，包括：

接收第一相邻列车级骨干网节点设备发送的HELLO类型报文，接收第二相邻列车级骨干网节点设备转发的HELLO类型报文，并接收对应的车辆级网络单元转发的HELLO类型报文；

根据第一相邻列车级骨干网节点设备发送的HELLO类型报文、第二相邻列车级骨干网节点设备转发的HELLO类型报文以及对应的车辆级网络单元转发的HELLO类型报文，获得本地网络拓扑；

根据所述本地网络拓扑和接收到的来自其他列车级骨干网节点设备的TOPO报文获得组网拓扑。

进一步地，本发明实施例提供的多网融合列车网络系统的通信方法还包括：

向所述第二相邻列车级骨干网节点设备发送本地HELLO类型报文和对应的车辆级网络单元发送本地HELLO类型报文，并向所述第一相邻列车级骨干网节点设备转发来自于对应的车辆级网络单元转发的HELLO类型报文。