[发明专利]基于CAN的列车网络控制系统和方法

说明书

本发明提出一种基于CAN的列车网络控制系统和方法，该系统包括第一控制单元、CAN列车总线、与每节车辆对应的子控制单元和CAN车辆总线，CAN列车总线与第一控制单元进行实时通信连接；第一控制单元通过CAN列车总线与多个子控制单元进行实时通信连接；每个子控制单元分别通过其所属车辆的第一、第二CAN总线与所属车辆的第一、第二单元进行实时通信连接；每个子控制单元之间通过CAN列车总线进行实时通信连接；每个子控制单元在检测出第一和/或第二CAN总线上存在故障或者冗余信息时，将第一和/或第二CAN总线上的CAN报文迁移至第三CAN总线。该发明能够有效提升系统的可靠性和信号传输的实时性，降低成本和硬件开发难度。

技术领域

本发明涉及列车通信技术领域，尤其涉及一种基于CAN的列车网络控制系统和方法。

背景技术

随着CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)网络技术的不断发展，CAN技术在列车领域已有相应的国际标准，信号传输的实时性更好，在汽车上已有大规模和成熟的应用，CAN网数据链路层符合ISO 11898-1规范标准，物理层符合ISO 11898-2规范标准。

为解决轻轨的网络控制问题，相关技术中，例如，公开号为CN201410232398、发明名称为“列车网络控制系统”的发明专利中，主控单元和与每节车辆对应的网络控制子系统；每个网络控制子系统中包括ETBN和以太网接口网关，以太网接口网关通过第一以太网接口与ETBN连接；以太网接口网关通过设备网络接口与车辆上的车载设备连接；相邻的网络控制子系统通过相邻的ETBN连接，相邻的ETBN间通过第二以太网接口连接；主控单元通过第一以太网接口与所在网络控制子系统中的ETBN连接，并通过每个所述网络控制子系统中的ETBN获得列车的运行状态信息，并根据所述运行状态信息发送控制信号。

又例如，公开号为CN201610003634、发明名称为“基于TCN的列车网络控制系统”的发明专利中，第一CCU控制单元、WTB列车总线和MVB车辆总线；MVB车辆总线包括相互独立的第一级MVB总线和第二级MVB总线；其中，WTB列车总线通过网关与第一CCU控制单元进行通信连接；第一CCU控制单元通过第一级MVB总线与列车的第一类控制子系统进行通信连接，通过第二级MVB总线与第二类控制子系统进行通信连接；第一类控制子系统为列车上对通信带宽的需求值大于预设值的控制系统，第二类控制子系统为对通信带宽的需求值小于或等于预设值的控制系统。

第一种方式下，由于专利CN201410232398基于以太网构建列车控制网络，以太网的优势在于传输速率快，而劣势在于实时性差，而实时性对于列车控制来说非常重要；第二种方式下，由于专利CN201610003634是基于TCN构建了列车网络控制系统，而TCN标准的优势在于技术稳定成熟，但核心软件技术和硬件均只被少数几个厂家掌握，购置成本高，且日后发展易受制于人，配套开发难度较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于CAN的列车网络控制系统，能够有效提升系统的可靠性，提升信号传输的实时性，降低成本和硬件开发难度，且不受制于人。

本发明的另一个目的在于提出一种基于CAN的列车网络控制方法。