基于以太网的列车灵活动态编组方法、装置、介质及设备与流程

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种基于以太网的列车灵活动态编组方法、装置、介质及设备。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，轨道交通因其输送距离远、乘车安全舒适，而在世界范围内得到了广泛应用。目前，在轨道列车的网络控制系统中，一般是采用tcn(traincommunicationnetwork，列车通信网络)两级总线式网络，也即，列车级采用wtb(wiretrainbus，绞线式列车总线)，车辆级采用mvb(multifunctionvehiclebus，多功能车辆总线)。在其网络控制系统中，轨道列车一般都是采用固定的编组模式，编组内的车厢无法根据实际应用当中的需求随意增减，由此导致列车的可维护性较差。可见，如何根据列车的实际运行情况来对列车的车厢进行动态编组，以此来提高列车的可维护性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于以太网的列车灵活动态编组方法、装置、介质及设备，以达到可以根据列车的实际运行情况来对列车的车厢进行动态编组，提高列车可维护性的目的。其具体方案如下：

一种基于以太网的列车灵活动态编组方法，应用于目标列车的网络控制系统，包括：

当所述目标列车处于上电状态时，对目标etbn模块进行初始化，以将所述目标列车的所有车厢在etb网络中建立通信连接；其中，所述目标etbn模块为预先设置在所述目标列车中任意一节车厢上的通信单元；

对目标etbn节点设置相应的节点编号，并将所述目标etbn节点的节点编号与所述目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系；其中，所述目标etbn节点为参与构建所述etb网络的任意一个etbn模块；

根据所述一一映射关系确定出所述目标列车中车厢的数量，并根据所述etb网络中etbn节点的数量来判断所述目标列车的车厢数量是否发生变化；

若是，则再次执行所述对目标etbn模块进行初始化的步骤，以对所述目标列车中的车厢进行动态编组。

优选的，所述根据所述etb网络中etbn节点的数量来判断所述目标列车的车厢数量是否发生变化的过程，包括：

根据所述etb网络中etbn节点的数量判断所述目标列车中是否出现故障和/或断电和/或解编的车厢，以确定所述目标列车的车厢数量是否发生变化。

优选的，所述根据所述etb网络中etbn节点的数量来判断所述目标列车的车厢数量是否发生变化的过程，包括：

根据所述etb网络中etbn节点的数量判断所述目标列车中是否出现重新上电和/或插入的车厢，以确定所述目标列车的车厢数量是否发生变化。

优选的，所述对目标etbn模块进行初始化的过程之后，还包括：

判断所述目标etbn模块是否完成初始化；

若否，则继续对所述目标etbn模块进行初始化，直至所述目标etbn模块完成初始化。

优选的，所述根据所述etb网络中etbn节点的数量来判断所述目标列车的车厢数量是否发生变化的过程之后，还包括：

若是，则提示预警信息。

优选的，所述目标列车中每一节车厢中的etbn模块的数量至少为一个。

相应的，本发明还公开了一种基于以太网的列车灵活动态编组装置，应用于目标列车的网络控制系统，包括：

初始化模块，用于对目标etbn模块进行初始化，以将目标列车的所有车厢在etb网络中建立通信连接；其中，所述目标etbn模块为预先设置在所述目标列车中任意一节车厢上的通信单元；

列车编号模块，用于对目标etbn节点设置相应的节点编号，并将所述目标etbn的节点编号与所述目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系；其中，所述目标etbn节点为参与构建所述etb网络的任意一个etbn模块；

数量判断模块，用于根据所述一一映射关系确定出所述目标列车中车厢的数量，并根据所述etb网络中etbn节点的数量来判断所述目标列车的车厢数量是否发生变化；

车厢重编模块，用于若是，则再次执行所述对目标etbn模块进行初始化的步骤，以对所述目标列车中的车厢进行动态编组。

相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的基于以太网的列车灵活动态编组方法的步骤。

相应的，本发明还公开了一种基于以太网的列车编组设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前述公开的基于以太网的列车灵活动态编组方法的步骤。

可见，在本发明中，首先是在目标列车的每一节车厢当中添加etbn模块，并对etbn模块进行初始化，以在目标列车的所有车厢之间建立一个etb网络，然后，对参与构建etb网络的任意一个etbn模块设置相应的节点编号，并将目标etbn节点的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系，由此一来，网络控制系统就能够根据建立的一一映射关系确定出etb网络中etbn节点的数量，能够想到的是，如果确定出etb网络中etbn节点的数量就相当于获取到了目标列车中车厢的数量，那么，网络控制系统就能够根据etb网络中etbn节点的数量来判断出目标列车中的车厢数量是否发生变化，如果目标列车的车厢数量发生变化，则网络控制系统再次对目标etbn模块进行初始化，由此便可以达到根据目标列车的实际运行情况来对目标列车的车厢进行动态编组的目的，显然，通过本发明中的方法，可以大大提高目标列车的可用性和可维护性。相应的，本发明公开的一种基于以太网的列车灵活动态编组装置、介质及设备，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于以太网的列车灵活动态编组方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种基于以太网的列车灵活动态编组装置的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种基于以太网的列车灵活动态编组设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有技术当中，对列车一般都是采用固定的编组模式，编组内的车厢无法根据实际应用当中的具体情况，来对列车的车厢编号进行随意增减，由此导致列车的可维护性较差。而本发明的目的是提供一种基于以太网的列车灵活动态编组方法，以实现根据列车的实际运行情况来对列车车厢进行动态编组，并以此来提高列车的可用性以及可维护性。为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1所示，本发明公开了一种基于以太网的列车灵活动态编组方法，包括：

步骤s11：当目标列车处于上电状态时，对目标etbn模块进行初始化，以将目标列车的所有车厢在etb网络中建立通信连接；

其中，目标etbn模块为预先设置在目标列车中任意一节车厢上的通信单元；

可以理解的是，为了建立目标列车当中各个车厢的通信连接，在本实施例中，首先，是在目标列车的所有车厢当中添加通信单元etbn模块，以此来完成目标列车中每一节车厢的物理连接。然后，当目标列车完成上电之后，目标列车中的网络控制系统通过触发目标列车中的所有etbn模块进行初始化，就可以将目标列车中的所有车厢在etb网络中建立通信连接，由此便可以使得目标列车中的所有车厢通过etbn模块形成一个完整的etb网络。

步骤s12：对目标etbn节点设置相应的节点编号，并将目标etbn节点的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系；

其中，目标etbn节点为参与构建etb网络的任意一个etbn模块；

可以理解的是，当目标列车中的etbn模块完成初始化之后，目标列车中的所有车厢相当于都挂接在了etb网络当中。在此种状态下，目标列车中的每一节车厢都可以看成是etb网络中的一个etbn节点。所以，在本实施例中，通过在etb网络中对目标etbn节点设置相应的节点编号，就可以达到对目标列车中各个车厢进行区分识别的目的。

当对目标etbn节点设置好相应的节点编号之后，再将目标etbn节点的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系，能够想到的是，当目标etbn节点的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢建立了一一映射关系之后，目标列车的网络控制系统不仅能够根据etb网络中的etbn节点的数量确定出目标列车中车厢的数量，而且，也能够根据建立的一一映射关系确定出目标列车中各个车厢的运行状态。

需要说明的是，在实际应用当中，对目标列车中的车厢设置列车编号的方法多种多样，比如：可以是按照etb网络的运行方向，也可以是按照列车的物理连接顺序，还可以是按照其他预设规则为列车的每一节车厢设置相应的列车编号，此处对于为目标列车中每一节车厢设置列车编号的方法不作具体限定，只要是能够达到对每一节车厢进行区分识别的目的即可。

步骤s13：根据一一映射关系确定出目标列车中车厢的数量，并根据etb网络中etbn节点的数量来判断目标列车的车厢数量是否发生变化；

步骤s14：若是，则再次执行对目标etbn模块进行初始化的步骤，以对目标列车中的车厢进行动态编组。

可以理解的是，一一映射关系建立的是目标etbn节点的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢之间的对应关系，如果目标列车中的车厢数量发生变化，则会导致etb网络中etbn节点的数量减少或增加，并由此导致建立的一一映射关系也会发生变化，所以，在本实施例中，网络控制系统通过实时对etb网络中的etbn节点进行监测，就可以判断出etb网络中的etbn节点是否发生变化，并且，结合建立的一一映射关系就可以判断出目标列车的车厢数量是否发生变化。

如果网络控制系统根据建立的一一映射关系判断出目标列车的车厢数量发生变化，则说明与目标etbn节点相对应的节点编号，已经不适用于当前目标列车的实际运行情况。在此种情况下，网络控制系统就可以重新触发目标列车中的所有etbn模块进行初始化，再次将目标列车中的所有车厢在etb网络中建立通信连接，并对目标列车中的每一节车厢进行重新编组，由此便可实现根据目标列车的实际运行情况来对目标列车的车厢进行动态编组，从而保证了目标列车中每一节车厢的可控性与可用性。

并且，在此过程中，网络控制系统还可以通过teb网络中etbt节点的节点编号来确定出目标列车中出现异常的车厢，由此也方便了工作人员在后续过程中对异常车厢的检测与维修。

可见，在本实施例中，首先是在目标列车的每一节车厢当中添加etbn模块，并对etbn模块进行初始化，以在目标列车的所有车厢之间建立一个etb网络，然后，对参与构建etb网络的任意一个etbn模块设置相应的节点编号，并将目标etbn节点的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系，由此一来，网络控制系统就能够根据建立的一一映射关系确定出etb网络中etbn节点的数量，能够想到的是，如果确定出etb网络中etbn节点的数量就相当于获取到了目标列车中车厢的数量，那么，网络控制系统就能够根据etb网络中etbn节点的数量来判断出目标列车中的车厢数量是否发生变化，如果目标列车的车厢数量发生变化，则网络控制系统再次对目标etbn模块进行初始化，由此便可以达到根据目标列车的实际运行情况来对目标列车的车厢进行动态编组的目的，显然，通过本实施例中的方法，可以大大提高目标列车的可用性和可维护性。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，上述步骤：根据etb网络中etbn节点的数量来判断目标列车的车厢数量是否发生变化的过程，包括：

根据etb网络中etbn节点的数量判断目标列车中是否出现故障和/或断电和/或解编的车厢，以确定目标列车的车厢数量是否发生变化。

可以理解的是，由于在本实施例中是在目标列车的每一节车厢当中都添加了etbn模块，所以，etbn模块既可以在etb网络中进行数据通信，也可以在ecn网络中进行数据通信。也即，目标列车的各个车厢之间可以通过etb网络进行数据交互，各个车厢中的各个设备之间可以通过ecn网络进行数据交互。

能够想到的是，当网络控制系统获取到了目标列车中每一节车厢的控制数据，以及每一节车厢当中各个设备的运行数据时，就相当于实时掌握了目标列车中每一节车厢的具体运行情况。如果目标列车中的某一节车厢出现故障和/或断电和/或解编，那么，设置在该车厢上的etbn模块就会无法正常运行，并由此导致etb网络中与该etbn模块相对应的etbn节点也会从etb网络中消失，从而导致etb网络中etbn节点的数量减少，在此种情况下，就可以毫无疑义地确定出目标列车中的车厢数量发生了变化。也即，目标列车的车厢数量在实际运行中发生了变化，此时，列车的网络控制系统就可以重新触发目标列车中目标etbn模块初始化，来对目标列车中的车厢进行重新编组，以适应目标列车在实际运行中的变化。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，上述步骤：根据etb网络中etbn节点的数量来判断目标列车的车厢数量是否发生变化的过程，包括：

根据etb网络中etbn节点的数量判断目标列车中是否出现重新上电和/或插入的车厢，以确定目标列车的车厢数量是否发生变化。

可以理解的是，如果目标列车中出现重新上电和/或插入的车厢，则设置在该车厢上的etbn模块就会在etb网络中运行，并参与了etb网络的构建，在此种状态下，也会导致etb网络中etbn节点的数量发生变化，如果出现此种情况，就可以判定目标列车中的车厢数量在实际运行当中发生了变化，此时，列车的网络控制系统就可以重新触发目标列车中目标etbn模块初始化，来对目标列车中的车厢进行重新编组，以适应目标列车在实际运行中的变化。

此外，在本实施例中，通过在目标列车的每一节车厢当中添加etbn模块，不仅可以使得目标列车的各个车厢之间彼此独立、相互联系，也可以达到各个车厢之间的协同控制。此处，以目标列车的主控车为执行主体进行具体的说明。在etb网络当中，目标列车的主控车首先会获取目标列车中其他车厢当中的控制数据，当主控车获取到其他车厢当中的控制数据时，则将所有车厢的控制数据进行汇总，并将汇总数据发送至目标列车当中的任意一节车厢当中，也即，目标车厢。

由此一来，当目标车厢接收到汇总数据时，就相当于获取到了目标列车当中其他车厢的运行状态，也即，目标车厢通过解析汇总数据当中的列车编号，以此来获悉目标列车中其他车厢的运行状态，并通过ecn网络与目标车厢内的各个设备进行数据交互，便可以实现不同车厢之间的协同控制。并且，通过本实施例中的方法，如果是在目标列车当中增加车厢或者是减少车厢，都不会对目标列车中的其他车厢造成影响，由此进一步保证了目标列车的安全运行。

此外，在实际应用当中，还可以将目标列车中各个车厢的控制数据以及每一节车厢中各个设备的运行数据存储在云端，这样一来，不仅可以使得工作人员在远端查看到目标列车的实际运行情况，而且，也可以减少控制数据和运行数据对存储空间的占用率。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，上述步骤：对目标etbn模块进行初始化的过程之后，还包括：

判断目标etbn模块是否完成初始化；

若否，则继续对目标etbn模块进行初始化，直至目标etbn模块完成初始化。

能够想到的是，目标列车当中的目标etbn模块在进行初始化的过程中，如果出现意外情况，目标etbn模块未完成初始化，则目标列车不能建立完整的etb网络。所以，在本实施例中，为了避免此种情况的发生，是在目标etbn模块进行初始化的过程中，实时监测目标etbn模块是否完成初始化，如果目标etbn模块未完成初始化，则继续对目标etbn模块进行初始化，直至目标列车中的所有etbn模块完成初始化，显然，通过此种方式，进一步保证了目标列车建立etb网络的完整性。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，上述步骤：根据etb网络中etbn节点的数量来判断目标列车的车厢数量是否发生变化的过程之后，还包括：

若是，则提示预警信息。

可以理解的是，如果网络控制系统根据etb网络中etbn节点的数量判断出目标列车在运行过程中车厢的数量发生了变化，则说明目标列车在运行过程中出现了异常。在此种情况下，目标列车的网络控制系统还可以提示预警信息，以提示工作人员对目标列车的实际运行情况进行实时的查看与检修，从而避免意外事故的发生。可见，通过本实施例中的方法，进一步提高了目标列车在运行过程中的安全性能。

基于上述实施例，本实施例对上述实施例作进一步的说明与优化，具体的，目标列车中每一节车厢中的etbn模块的数量至少为一个。

能够想到的是，如果在目标列车的所有车厢当中只设置一个etbn模块，如果某一节车厢当中的etbn模块发生故障，则会导致etb网络无法贯穿目标列车的所有车厢，由此导致etb网络中挂载的车厢数量减少，从而导致目标列车中各个车厢的列车编号出现异常，并且，如果在后续过程中目标列车发生故障，也会增加维修人员对目标列车的维修难度。

所以，为了避免此种情况的发生，在本实施例中，是在目标列车的每一节车厢中部署至少一个etbn模块。如果目标列车中某一个车厢中的etbn模块发生故障，该车厢中的其他etbn模块也可以作为备用，由此保证了目标列车中的所有车厢都可以挂接在etb网络当中，进而保证了目标列车中各个车厢上列车编号的准确性。

相应的，本发明还公开了一种基于以太网的列车灵活动态编组装置，如图2所示，应用于目标列车的网络控制系统，包括：

初始化模块21，用于对目标etbn模块进行初始化，以将目标列车的所有车厢在etb网络中建立通信连接；其中，目标etbn模块为预先设置在目标列车中任意一节车厢上的通信单元；

列车编号模块22，用于对目标etbn节点设置相应的节点编号，并将目标etbn的节点编号与目标etbn节点所对应的车厢建立一一映射关系；其中，目标etbn节点为参与构建etb网络的任意一个etbn模块；

数量判断模块23，用于根据一一映射关系确定出目标列车中车厢的数量，并根据etb网络中etbn节点的数量来判断目标列车的车厢数量是否发生变化；

车厢重编模块24，用于若是，则再次执行对目标etbn模块进行初始化的步骤，以对目标列车中的车厢进行动态编组。

相应的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述公开的一种基于以太网的列车灵活动态编组方法的步骤。

相应的，本发明还公开了一种基于以太网的列车灵活动态编组设备，如图3所示，包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于执行计算机程序时实现如前述公开的一种基于以太网的列车灵活动态编组方法的步骤。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于以太网的列车灵活动态编组方法、装置、介质及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。