[发明专利]列车网络控制器及系统

说明书

本发明适用于轨道交通应用技术领域，提供了一种列车网络控制器及系统，该控制器包括：硬件设备和软件系统，所述软件系统包括系统层、驱动层、软件平台层和应用层，本申请采用列车平台化控制方式，配置功能高度集成的列车网络控制器，将列车中的牵引、制动等子系统的执行程序集成在列车网络控制器中，从而减少各子系统控制设备，提高列车网络控制系统的集成度，保证各个子系统的统一开发管理，提高列车网络控制系统的维护效率，减小系统设备占用空间，实现列车轻量化和节能环保的设计理念。

技术领域

本发明属于轨道交通应用技术领域，尤其涉及一种列车网络控制器及系统。

背景技术

列车网络控制系统(以下简称TCMS)，是轨道交通应用的关键系统，主要用于列车的控制、监视和故障诊断，管理列车牵引系统、制动系统、供电系统、空调系统、车门系统以及其他辅助子系统等。

轨道交通列车TCMS一般是通过分布式总线控制方式(如MVB、CAN、实时以太网等)进行设计，将牵引、制动及其他辅助子系统等物理连接起来，完成总线通信功能，而列车上各子系统数量众多，通常情况下，每个子系统都由独立的供货商提供，由于每家公司的技术基础和开发平台不尽相同，导致列车上每个子系统的开发和维护环境也基本都不一样，需要各自的专用工具进行设计和调试，且由于分布式总线控制网络特点，故障定位存在一定困难，从整车设计及用户角度来看，产生极大的人力及资源的浪费。此外，由于分布式设计方式是针对每个系统进行布线，占用整车布线空间，整车跨接线数量增加，占用车端连接器资源，且不利于列车轻量化设计和节能控制，增大线缆物理断开的风险，影响整车控制系统功能，在一定程度上制约着各子系统设备安装，挤压了有效载客空间，不利于列车轻量化设计理念和节能的环保理念。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种列车网络控制器及系统，以解决现有技术中列车各子系统开发平台不同，系统维护效率低下的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种列车网络控制器，包括：硬件设备和软件系统，所述软件系统包括系统层、驱动层、软件平台层和应用层；

所述硬件设备用于支撑所述软件系统的运行；

所述系统层用于对所述硬件设备的硬件资源、所述软件平台层的程序接口以及所述应用层的执行程序进行调度和管理；

所述驱动层用于实现所述系统层与所述硬件设备之间、及所述系统层与外部接口之间的数据传输；

所述软件平台层用于封装所述系统层与所述应用层中各个执行程序之间的程序接口；

所述应用层用于实现各个执行程序的控制逻辑。

在一个实施例中，所述列车网络控制器还包括逻辑接口层；

所述逻辑接口层用于封装第二通信逻辑接口，所述第二通信逻辑接口包括I/O接口、音视频通信接口和数据库接口。

在一个实施例中，所述执行程序包括牵引执行程序、制动执行程序、供电执行程序、空调执行程序、车门执行程序和火警执行程序。

在一个实施例中，所述应用层按照时间片轮转调度方法调度各个执行程序，并按照优先级设置各个执行程序的CPU占用时间。

在一个实施例中，所述应用层按照优先级抢占规则运行各个执行程序。

本发明实施例的第二方面提供了一种列车网络控制系统，包括：至少一个如上所述的列车网络控制器、以及至少一个列车车厢对应的执行模块和信息采集模块；

第一信息采集模块用于采集第一列车车厢的运行信息，并将所述第一列车车厢的运行信息发送至对应的列车网络控制器，所述第一列车车厢为所述列车的任一列车车厢，所述第一信息采集模块为所述第一列车车厢对应的信息采集模块；