[发明专利]一种对CRH2列车通信网络仿真的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对CRH2列车通信网络仿真的方法及装置。

背景技术

随着我国列车运行速度的不断提升，中国高速铁路进入跨越式发展阶段。相比于传统的列车，高速列车需要处理越来越多的信息，比如列车控制、状态监控、故障诊断、旅客服务等信息。为满足上述需要，列车通信网络应运而生。它可以将上述大量信息进行集中管理与控制，而且让上述数量庞大的信息安全、高效、快速、可靠、准确的在整个列车上传输。因此对于列车而言，列车通信网络具有极其重要的意义。

CRH2型列车信息传输系统通过贯穿列车的总线传输信息，并且对列车运行状况及车载设备动作的相关信息进行集中管理。信息传输系统主要由列车信息中央装置、列车信息终端装置及其它辅助装置组成。CRH2型动车组网络控制系统采用列车级和车辆级两级网络结构。列车级网络为连接编组各车辆的通信网络，以列车运行控制为目的，连接各中央装置和终端装置，采用双重环网结构。车辆级网络为连接车厢内设备的通信网络。

近年来，列车通信网络技术已引起越来越多研究工作者的兴趣与重视，其中对其进行模拟仿真研究便是一种既方便又快捷的研究方案。

然而，现有的对CRH2列车网络仿真研究中主要采用总线型网络结构，然后在此结构基础上逻辑地实现双环网结构。但这种结构与CRH2的列车通信网络结构差异较大，不能获得更准确更有说服力的数据，所以采用双环网结构的仿真方法的研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的对CRH2列车通信网络仿真方法中“网络结构与实际不符”的问题，从而解决一些由此带来的仿真结果不正确、获取数据不具说服力等问题。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，

一种对CRH2列车通信网络仿真的方法，包括以下步骤：

设置包括对应列车中央装置的中央节点和对应列车终端装置的终端节点在内的多个节点模型，各节点模型之间通过双环网络总线互相通信连接以形成网络模型并进行数据传输；

所述的节点模型通过数据产生模块、数据控制模块、ARCNET协议实现模块和环网数据收、发接口实现，所述的数据控制模块分别通信连接数据产生模块、数据控制模块和ARCNET协议实现模块，所述的环网数据收、发接口通信连接ARCNET协议实现模块；

所述的一种对CRH2列车通信网络仿真的方法，节点模型内进行数据处理的步骤为：

数据产生模块产生原始数据，并传输至数据控制模块进行包括对数据进行拆包、打包在内的控制处理，数据经数据控制模块处理后传输至ARCNET协议实现模块，以采用ARCNET协议来经过环网数据收、发接口发送至双环网络上；当ARCNET协议实现模块从环网数据收、发接口上收到数据时，则将数据交给数据控制模块进行控制处理之后，再交给数据处理模块进行最终处理。

所述的一种对CRH2列车通信网络仿真的方法，所述的ARCNET协议实现模块用于实现采用ARCNET协议进行数据传输，具体步骤为：

ARCNET协议实现模块首先判断数据来源，如果从自身节点产生数据，则进行储存以等待获得令牌帧ITT后再发送；如果从双环网络上收到数据，则根据帧类型进行不同处理：若为令牌帧ITT，则发送储存的数据；若为访问帧，则根据自身存储空间进行回复，若有足够存储空间则回复确认帧ACK，否则回复否认帧NAK。

所述的一种对CRH2列车通信网络仿真的方法，各节点模型之间进行数据传输时，包括以下步骤：

当前节点获得令牌后，向目的节点发送询问帧，目的节点检查自身存储空间，若有空间存储数据则回复ACK，否则回复NAK；若当前节点收到NAK则认为此次发送数据失败，并将令牌传给下一节点；若当前节点收到ACK，则向目的节点发送数据帧，目的节点收到后进行校验，如果校验无误回复ACK并将令牌传给下一节点，否则不回复任何帧；当前节点在等待预设时间后未收到ACK，则认为此次发送数据失败，把令牌传给下一节点

一种对CRH2列车通信网络仿真的装置，包括通过双环网络总线互相通信连接以形成网络模型的多个节点模型，所述的节点模型包括至少一个对应列车中央装置的中央节点和多个对应列车终端装置的终端节点；

所述的节点模型包括数据产生模块、数据控制模块、ARCNET协议实现模块和环网数据收、发接口，所述的数据控制模块分别通信连接数据产生模块、数据控制模块和ARCNET协议实现模块，所述的环网数据收、发接口通信连接ARCNET协议实现模块。