CN103507820A - 火车和用于安全地确定该火车的构成的方法 - Google Patents
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Abstract
火车和用于安全地确定该火车的构成的方法。火车包括相互连接的以连续单元分组的车辆，并包括：针对每个单元的一个安全管理装置，有专用于它的两个标识符；用于每对相邻单元的一个耦合通信链路；将装置连接的普通网络，该方法包括用每个装置、经普通网络传送非安全广播消息的步骤及用每个装置接收包括其它模块的标识符的消息的步骤。还包括：用至少一装置经普通网络和经每个链路传送安全消息给与装置相邻的装置之一，该消息包括装置的标识符之一；用接收到通过耦合通信链路连接的另一个装置标识符的每个装置、经普通网络传送包括装置的两个标识符和接收的标识符的至少一恢复消息；用每个装置接收传送的恢复消息；及用至少一装置确定火车的构成。
Description
技术领域
本发明涉及用于确定火车的构成的方法，该火车包括连接在一起的以连续单元分组的多个车辆，其中包括头单元和尾单元，该火车包括：
-针对每一个单元的安全管理装置，每一个装置具有专用于它的两个标识符，
-用于每一对相邻单元的耦合通信链路，每一个耦合通信链路仅仅连接相邻单元的两个装置，
-将所有的装置连接在一起的普通网络，
该方法包括经由普通网络使用每一个装置传送包括其两个标识符的非安全的广播消息的初始步骤，以及用于使用每一个装置接收包括其它装置的标识符的消息的步骤。
背景技术
在下文中，单元是指一组独立的不可分离的车辆。
本发明还涉及一种火车，该火车包括按照连接在一起的连续单元分组的多个车辆，其中包括头单元和尾单元，该火车包括：
-针对每一个单元的一个安全管理装置，每一个装置具有专用于它的两个标识符，并且包括能够存储所述标识符的第一存储器存储部件、能够制作(elaborate)包括装置的标识符的消息的用于处理消息的部件、用于向另一个单元的装置传送消息的部件、以及用于从另一个单元的装置接收消息的部件，
-用于每一对相邻单元的一个耦合通信链路，每一个耦合通信链路仅仅连接相邻单元的两个装置，以及
-将所有的装置连接在一起的普通网络。
前述类型的火车是已知的。这种火车的每一个单元包括能够确保实现与火车的安全有关的不同功能的模块，所述功能例如为计算火车的速度、处理门的打开或者另外的应急停车(emergency breaking)。也与火车的安全有关的另一个基本功能包括能够确定火车的构成，换句话说，各单元相互连接所依照的顺序。实现这种功能允许火车知道其长度(在换向开关的交叉期间获知该参数是重要的)，或者还知道其单元的质量分布，其明显可用于该火车的特征的参数化。
在启动火车之前，在火车处于停止状态时实现对火车的构成的这种确定，并且，这种确定传统上由安装在地面上的能够确定各单元的相对位置的安全设备来进行。例如，这种安全设备包括自主地或相互组合地操作的无线电发射器、跟踪传感器和/或电路。这些设备然后向火车本身传送火车的构成，该火车然后通过读取安装在各单元之间的耦合电耦合器来检查其构成，该耦合电耦合器能够针对火车的每一个单元确定相邻单元的存在或不存在。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种用于安全地确定火车的构成的方法，通过该方法，可以在没有使用地面设备的情况下进行。
出于此目的，本发明的主题是前述类型的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：
-利用至少一个装置、经由普通网络和经由每一个耦合通信链路传送安全消息给与所述装置相邻的装置之一，该消息包括所述装置的标识符之一，
-使用已经从通过耦合通信链路连接的另一个装置接收标识符的每一个装置，经由普通网络传送包括所述装置的两个标识符和接收的标识符的至少一个恢复消息，
-使用每一个装置，接收传送的恢复消息，以及
-使用至少一个装置，确定火车的构成，所述确定步骤包括在所述装置内应用预定的算法。
根据本发明的其它有利方面，该方法包括单独地或根据所有的技术上可能的组合取得的下述特征中的一个或若干个：
-每一个单元还包括两个耦合电耦合器，每一个耦合电耦合器能够检测与所述单元连接的另一个单元的存在，并且，在确定火车的构成的步骤期间，确定算法包括下述步骤：
+通过对经由耦合通信链路只与一个其它装置连接的两个装置的识别和对这两个装置之一的选择，寻找火车的假定的尾装置，
+寻找经由耦合通信链路与假定的尾装置连接的第二装置，
+逐个步骤地重复前述步骤，直到经由耦合通信链路只与单个其它装置连接的其它装置为止，该其它装置形成假定的头装置，以及
+通过读取对应的耦合电耦合器来验证火车的完整性，分别与假定的头装置和假定的尾装置相对应的假定的头单元和尾单元必须被确认为火车的端部；
-每一个装置包括两个安全管理模块，每一个模块具有专用于它的标识符，以及，在利用每一个装置、经由普通网络传送包括其两个标识符的非安全的广播消息的初始步骤期间，并且在利用每一个装置、经由普通网络传送包括其两个标识符和接收到的标识符的至少一个恢复消息的步骤期间，所述两个标识符是该装置包括的两个安全管理模块的标识符，每一个模块经由普通网络传送其自身的标识符；
-每一个装置都包括安全管理模块，每一个模块都具有专用于它的标识符，并且，在利用每一个装置、经由普通网络传送包括其两个标识符的非安全的广播消息的初始步骤期间，以及，在利用每一个装置、经由普通网络传送包括其两个标识符和接收到的标识符的至少一个恢复消息的步骤期间，所述两个标识符是该装置包括的安全管理模块的标识符；
-在利用每一个装置、经由普通网络传送包括其两个标识符和接收到的标识符的至少一个恢复消息的步骤期间，两个装置还经由普通网络并行地传送包括其两个标识符和指示相邻单元的存在或不存在的变量的值的消息。
本发明的主题还有前述类型的火车，其特征在于，在每一个装置中，用于处理消息的部件还能够制作包括该装置的两个标识符和相邻单元的装置的标识符之一的恢复消息，并且，至少一个装置还包括用于确定火车的构成的部件。
根据本发明的其它有利方面，该火车包括单独地或根据所有的技术上可能的组合取得的下述特征中的一个或若干个：
-用于确定火车的构成的部件包括第二存储器存储部件和用于执行算法的执行部件，第二存储器存储部件能够存储用于确定火车的构成的算法，执行部件能够应用用于确定火车的构成的所述算法；
-每个装置还包括两个安全管理模块，每个模块具有专用于它的标识符；
-每个装置还包括安全管理模块，所述模块具有专用于它的两个标识符；
-第一存储器存储部件还能够存储至少一个变量，该变量的值指示相邻单元的存在或不存在，用于处理消息的部件还能够制作包括该装置的两个标识符和所述变量的值的消息；
-普通网络是以太网类型的网络；
-每个单元还包括两个耦合电耦合器，每个耦合电耦合器能够检测与所述单元连接的另一个单元的存在；
-每个耦合通信链路符合IEEE-802.1q标准或IEEE-802.1ab标准；
-用于处理消息的装置还能够制作包括由用于确定火车的构成的部件提供的火车的构成的消息。
附图说明
参考附图阅读下面的仅仅作为非限制性的例子给出的描述，本发明的这些特征和优点将变得显而易见的，在附图中：
-图1是根据本发明的第一实施例的火车的示意图，该火车包括三个单元，
-图2是图1的火车的单元的示意图，每一个单元包括安全管理装置，每一个装置包括两个安全管理模块，
-图3是图2的安全管理模块之一的示意图，
-图4是示出由图2的每一个安全管理模块应用的根据本发明的第一实施例的用于确定火车的构成的方法的流程图，
-图5是示出利用每一个安全管理模块在其间应用预定算法的步骤的流程图，该步骤源自于图4的方法，以及
-图6是根据本发明的第二实施例的火车的各单元的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一实施例的铁路火车1。火车1包括第一滚动单元10A、第二滚动单元10B和第三滚动单元10C，第二单元10B在两个单元10A、10C之间机械连接。第一单元10A是火车1的头单元，第三单元10C是火车1的尾单元。
为了通信，火车1还包括第一耦合通信链路12和第二耦合通信链路14。每一个耦合通信链路12、14连接单元10A、10B、10C当中的两个相邻单元。更具体地，第一耦合通信链路12连接单元10A和10B，第二耦合通信链路14连接单元10B和10C。两个耦合通信链路12、14形成耦合通信链路组16。火车1还包括稍后说明的将单元10A、10B、10C连接在一起的普通网络18。耦合通信链路组16和普通网络18用于在火车1内传送逻辑数据或信息。
在下面的描述中，术语“前”和“后”是相对于根据图1中的箭头F1的从后到前的火车1的前进方向而言的。
如本身所知的，每一个单元10A、10B、10C包括前耦合器19和后耦合器20，以便确保与相邻单元10A、10B、10C的机械连接。如图2所示，每一个前耦合器19包括前耦合电耦合器21，并且，每一个后耦合器20包括后耦合电耦合器22。每一个单元10A、10B、10C分别还包括安全管理装置24A、24B、24C，安全管理装置24A、24B、24C能够确保实现与火车1的安全有关的不同功能，并且分别包括用于传送数据的部件26A、26B、26C。
耦合通信链路12、14分别将装置24B、24A连接到装置24C。更具体地，耦合通信链路12、14将数据传送部件26B分别连接到用于传送数据的部件26A、26C，如随后详细描述的。
例如，每一个耦合通信链路12、14是通常称为VLAN链路的根据IEEE-802.1q标准的以太网有线链路。可替换地，每一个耦合通信链路12、14是通常称为具有“网络发现”类型的帧的以太网链路的符合IEEE802.1ab标准的以太网有线链路。
另外可替换地，每一个耦合通信链路12、14是除了以太网有线链路以外的有线链路，例如，专用串行链路。
另外可替换地，每一个耦合通信链路12、14是诸如射频链路的无线链路，或者，另外的光学耦合链路或磁耦合链路。
耦合通信链路12、14能够将逻辑数据或信息从装置24A、24C向装置24B传播，并且相反地能够将逻辑数据或信息从装置24B向装置24A、24C传播。
普通网络18将装置24A、24B、24C相互连接。更具体地，普通网络18将数据传送部件26A、26B、26C连接在一起，普通网络18是例如以太网网络。普通网络18能够将逻辑数据或信息从装置24A、24B、24C向另一个装置24A、24B、24C传播。
单元10A、10B、10C的每一个耦合电耦合器21、22分别连接到对应于该单元的装置24A、24B、24C。在描述的示例性实施例中，单元10A、10B、10C各自的每一个耦合电耦合器21、22明显地包括能够检测与所述单元10A、10B、10C各自连接的另一个单元的存在的电触点。其能够安全地向与其连接的装置24A、24B、24C传送单元10A、10B、10C的存在或不存在的信息。该存在或不存在的信息以两个变量的形式呈现，一个变量指示相关耦合器的自由状态或非自由状态，另一个变量指示相关耦合器的占用状态或非占用状态。
每一个装置24A、24B、24C分别还包括安全管理前模块30A、30B、30C和安全管理后模块32A、32B、32C。每一个装置24A、24B、24C在存储器中包括专用于它的两个标识符，如随后描述的。
在示例性实施例中，用于传送数据的部件26A、26B、26C分别包括前开关34A、34B、34C和后开关36A、36B、36C。每一个开关34A、34B、34C、36A、36B、36C分别在一方面连接到模块30A、30B、30C、32A、32B、32C并在另一方面连接到普通网络18。每一个开关34A、34B、34C、36A、36B、36C还连接到它安装在其中的单元的前耦合电耦合器21和后耦合电耦合器22。后开关36A、36B还分别经由耦合通信链路12、14连接到前开关34B、34C。
每一个开关36A、34B、36B、34C能够经由耦合通信链路12、14将消息传送给与其连接的唯一开关以及从该同一开关接收消息，并且，将它发送到与其连接的模块。而且，每一个开关34A、34B、34C、36A、36B、36C能够经由普通网络18向隔一个的开关传送消息。每一个开关34A、34B、34C、36A、36B、36C还能够经由普通网络18从另一个开关接收消息并将它发送给与其连接的模块。
可替换地，开关34A、34B、34C、36A、36B、36C被有线或无线网络上的任何数据传送部件替换。
前模块30A、30B、30C和后模块32A、32B、32C全部都具有相同的结构。因此，随后，将只描述后模块32A的结构。
如图3所示，后模块32A包括第一存储器存储部件38和与第一存储器存储部件38连接的用于处理消息的部件40。后模块32A还包括与第一存储器存储部件38连接的用于确定火车1的构成的部件44以及用于处理消息的部件40。
第一存储器存储部件38与后开关36A连接，并且，例如，用本身已知的可重写的非易失性存储器形成。它们能够存储专用于后模块32A的标识符Id32A。第一存储器存储部件38还能够存储由后开关36A传送的标识符对和标识符。由第一存储器存储部件38存储的标识符对随后被称为耦合标识符对。第一存储器存储部件38尤其能够存储专用于前模块30B的标识符Id30B。它们还能够存储变量，该变量的值指示第一单元10A的后耦合器20的自由状态或占用状态。每一个装置24A、24B、24C的两个标识符都是其包括的两个安全管理模块的标识符。
用于处理消息的部件40连接到后开关36A，并且，例如，通过本身已知的数据处理器形成。用于处理消息的部件40能够通过后开关36A向其它模块传送信息。用于处理消息的部件40能够制作包括标识符Id32A的广播消息。它们还能够制作包括标识符Id32A、与后模块32A属于同一装置的模块的标识符、经由耦合通信链路与模块32A连接的模块的标识符、以及存储在第一存储器存储部件38中的变量之一的值的恢复消息。特别地，用于处理消息的部件40能够制作包括标识符Id32A、标识符Id30A、标识符Id30B和指示第一单元10A的后耦合器20的自由状态或占用状态的变量之一的值的恢复消息。用于处理消息的部件40还能够制作包括火车1的构成的消息。用于处理消息的部件40还能够制作用于向耦合电耦合器21、22确认单元的存在的请求。
用于确定火车1的构成的部件44包括第二存储器存储部件46和与第二存储器存储部件46连接的用于执行算法的计算机48。
例如，第二存储器存储部件46通过可重写的非易失性存储器形成。它们包括例如通过单个输入堆栈(entry stack)形成的且能够存储标识符列表的恢复表49。第二存储器存储部件46能够存储用于确定火车1的构成的算法。将随后在对应的确定方法中描述用于确定火车1的构成的算法。第二存储器存储部件46能够存储专用于前模块30A的标识符Id30A。它们还能够存储由后开关36A传送的并且随后被称为单元的标识符对的标识符对。第二存储器存储部件46还能够存储第一变量、第二变量、第三变量和第四变量。第一变量对应于第一电流标识符，第二变量对应于第二电流标识符。此外，第三变量对应于火车1的假定的尾单元的模块的标识符，第四变量对应于火车1的假定的头单元的模块的标识符。
计算机48还连接到第一存储器存储部件38和用于处理消息的部件40。计算机48能够应用用于确定火车1的构成的算法。此外，计算机48能够逐个地比较存储的标识符，并寻找在第一存储器存储部件38或第二存储器存储部件46中存储的标识符。计算机48还能够隔离在第一存储器存储部件38或第二存储器存储部件46中存储的一对标识符，并且例示和/或更新在第二存储器存储部件46中存储的第一、第二、第三和第四变量。
可替换地，每一个前模块30A、30B、30C分别经由装置24A、24B、24C内部的通信链路连接到后模块32A、32B、32C，例如，每一个通信链路是构成普通网络18的一部分的有线链路。
可替换地，单个安全管理模块包括用于确定火车1的构成的部件44。
另外可替换地，至少一个安全管理模块包括用于确定火车1的构成的部件44。
现在将参照图4和5描述由后模块32A应用的用于确定火车1的构成的方法。
起初，火车1处于停止状态，并且，第一存储器存储部件38存储后模块32A的标识符Id32A。此外，第二存储部件46由操作者参数化，以便存储前模块30A的标识符Id30A。恢复表49是空的。第一变量、第二变量、第三变量和第四变量包括值“零”。下面的三个步骤也由模块30A、30B、30C、32B、32C并行地进行。
如图4所示，在初始步骤60期间，用于处理来自后模块32A的消息的部件40制作包括隔离的标识符Id32A(换句话说，与其它标识符不相关联)的非安全的广播消息。用于处理消息的部件40根据“广播”类型的本身已知的传送模式、通过普通网络18、经由后开关36A传送非安全的广播消息。
在下一个步骤62期间，第一存储器存储部件38经由后开关36A通过普通网络18接收来自模块30A、30B、30C、32B、32C的非安全的广播消息中包含的隔离的标识符Id30A、Id30B、Id30C、Id32B、Id32C。第一存储器存储部件38然后存储标识符Id30A、Id30B、Id30C、Id32B、Id32C。
在下一个步骤63期间，后模块32A的用于处理消息的部件40制作若干安全消息，每一个安全消息包括标识符Id32A和与后模块32A不同的模块的标识符。用于处理消息的部件40由此制作与在前一步骤62期间接收到的标识符的数量相等的多个安全消息。用于处理消息的部件40根据点对点双向链路类型的传统的安全传送模式、通过耦合通信链路12和普通网络18、经由后开关36A传送安全消息。在该同一步骤期间，模块30A、32C的用于处理信息的部件至少通过普通网络18传送安全消息。
在下一个步骤64期间，第一存储器存储部件38经由后开关36A在耦合通信链路12上接收到仅来自前模块30B的安全消息中包含的标识符Id30B。第一存储器存储部件38存储通过标识符Id32A和标识符Id30B形成的一对耦合标识符。步骤64还由每一个模块30B、30C和32B进行。
在下一个步骤66期间，单元10A的耦合电耦合器22安全地向装置24A传送关于单元的存在的信息。第一存储器存储部件38然后存储分别指示第一单元10A的后耦合器20的非自由状态和占用状态的对应变量的值。
在该同一步骤66期间，用于处理消息的部件40制作包括后模块32A的标识符、与后模块32A属于同一装置的模块的标识符、经由耦合通信链路与模块32A连接的模块的标识符、以及在第一存储器存储部件38中存储的变量之一的值的恢复消息。在示例性实施例中，恢复消息包括标识符Id32A、标识符Id30A、标识符Id30B和“占用”值。用于处理消息的部件40经由后开关36A通过普通网络18传送恢复消息。步骤66也由模块30A、30B、30C、32B、32C并行地进行。每一个模块30A、32C的消息处理部件制作分别包括模块30A、32C的标识符、分别与模块30A、32C属于同一装置的模块的标识符(即，分别为模块32A、30C的标识符)和“自由”值的恢复消息。
在下一个步骤68中，计算机48通过普通网络18经由后开关36A接收来自模块30A、30B、30C、32B、32C的恢复消息。计算机48然后在接收到的恢复消息中隔离出属于同一安全管理装置的模块的标识符对。因此，每一个隔离的标识符对包括同一单元的模块的标识符并形成单元的一对标识符。例如，一个单元的标识符对之一通过标识符Id32C和标识符Id30C形成。计算机48将单元的这些标识符对向存储它们的第二存储器存储部件46传送。
并行地，在该同一步骤68期间，计算机48在来自模块30B、30C、32B的恢复消息中隔离出经由耦合通信链路连接的模块的标识符对。计算机48将这些耦合标识符对向存储它们的第一存储器存储部件38传送。在示例性实施例中，第一存储器存储部件38存储耦合标识符的两个第一对，这两个第一对中的各对是用标识符Id30C和用标识符Id32B形成的。第一存储器存储部件38还存储用标识符Id30B和用标识符Id32A形成的第三对耦合标识符。步骤68也由模块30A、30B、30C、32B、32C并行地进行。
在下一个步骤70期间，后模块32A的计算机48应用用于确定火车1的构成的算法。该步骤在图5中被详细地示出。
在步骤70b期间，计算机48进行在第一存储器存储部件38中存储的标识符与在第一存储器存储部件38中存储的耦合标识符对之间的比较。然后，它隔离不出现在任何存储的耦合标识符对中的两个标识符。在示例性实施例中，不出现在任何存储的耦合标识符对中的两个标识符是标识符Id30A和标识符Id32C。计算机48然后任意地隔离这两个标识符之一，例如，标识符Id32C，并且，计算机48将其指定为火车1的假定的尾单元的模块的标识符。计算机48还将标识符Id32C指定为第一当前标识符，并且将其传送给在表49中存储它的第二存储器存储部件46。计算机48将标识符Id30A指定为火车1的假定的头单元的模块的标识符。可替换地，计算机48将标识符Id30A指定为火车1的假定的尾单元的模块的标识符，并且，将标识符Id32C指定为火车1的假定的头单元的模块的标识符。
在下一个步骤70c期间，计算机48在第二存储器存储部件46中寻找存储的单元标识符对当中的第一当前标识符。计算机48然后隔离包括第一当前标识符的单元标识符对，并且隔离该对的另一个标识符，计算机48然后将该标识符指定为第二当前标识符。计算机48将第二当前标识符传送给在表49中存储它的第二存储器存储部件46。
在下一个步骤70d期间，计算机48在第一存储器存储部件38中寻找存储的单元标识符对当中的第二当前标识符。计算机48然后隔离包括第二当前标识符的耦合标识符对，并且隔离该对的另一个标识符，计算机48然后将该标识符指定为第一当前标识符。计算机48将第一当前标识符传送给在表49中存储它的第二存储器存储部件46。然后由计算机48进行下一个步骤70e，步骤70e与步骤70c相同。
在下一个步骤70f期间，计算机48比较第二当前标识符和在步骤70b期间被指定为火车1的假定的头单元的模块的标识符的标识符(在这种情况下，标识符Id30A)。
如果这两个标识符不同，那么再次进行步骤70d。
如果这两个标识符相同，则如随后描述的，由后模块32A进行下一个步骤70g。
在步骤70g期间，用于处理消息的部件40制作包括表49的内容的消息。在该同一步骤期间，用于处理消息的部件40还制作用于向单元10A的耦合电耦合器21和单元10C的耦合电耦合器22确认单元的存在的请求。用于处理消息的部件40通过普通网络18、经由后开关36A向单元10C的耦合电耦合器22传送包括表49的内容以及用于确认存在的请求的消息。经由后开关36A，由用于处理消息的部件40直接向耦合电耦合器21传送向单元10A的耦合电耦合器21A确认单元的存在的请求。
在描述的例子中，单元10A、10C的耦合电耦合器21、22分别指示没有单元分别连接到单元10A和单元10C。如果在步骤70g期间两个被询问的电耦合器中的至少一个指示一个单元被连接，那么用于确定火车1的构成的方法在未示出的步骤72期间被中断。然后，为了例如在耦合通信链路和/或普通网络上进行维修操作，操作者可以进行干预。
在给定的安全管理模块呈现为经由耦合通信链路被连接到两个不同的模块的情况中，由计算机48应用的用于确定火车1的构成的算法被中断。
另外，该方法包括在步骤70g之后进行的未示出的附加步骤74。在该步骤74期间，用于处理消息的部件40制作用于测试耦合通信链路12的请求和用于测试耦合通信链路14的请求。用于处理消息的部件40经由后开关36A通过普通网络18向模块30B传送用于测试耦合通信链路12的请求。它们还通过普通网络18向模块32B、30C传送用于测试耦合通信链路14的请求。如果在步骤74期间至少一个模块指示与其相关联的耦合通信链路出故障，那么进行步骤72。
可替换地或者附加地，另外，由模块30A、30B、30C、32B、32C并行地进行步骤70b、70c、70d、70e、70f和70g。
根据本发明的本实施例的用于确定火车1的构成的方法由此提供了在没有使用地面设备的情况进行的可能性。
此外，与随后描述的第二实施例不同，根据本发明的本实施例的用于确定火车1的构成的方法对耦合通信链路12、14的安全方面等不施加任何特殊的约束。
该第一实施例是本发明的优选实施例。
在可替换的实施例中，属于同一装置的安全管理模块通过有线链路连接。因此，在应用根据本发明的方法之前，每一个安全管理模块具有对属于同一装置的模块的标识符的访问权，并且，第二存储器存储部件46存储该标识符。根据本可替换的实施例，第二存储器存储部件46不由操作者参数化。
另外可替换地，标识符Id30A和Id32A遵循指示前模块30A和后模块32A属于装置24A的规则。根据该替代方式，计算机48能够对于在第一存储器存储部件38中存储的所有的标识符来应用用于识别装置24A的属于与后模块32A不同的另一个安全管理模块的标识符的规则。在本示例性实施例中，该另一个模块是前模块30A。根据该替代方式，在用于通过第一存储器存储部件38接收隔离的标识符Id30A、Id30B、Id30C、Id32B、Id32C的步骤62期间，计算机48通过识别规则来识别标识符Id30A。计算机48然后将该标识符Id30A传送给存储它的第二存储器存储部件46。
图6示出第二实施例，该第二实施例的与之前描述的第一实施例的元件类似的元件用相同的附图标记标记。
根据该第二实施例，每一个安全管理装置24A、24B、24C分别不再包含单个安全管理模块76A、76B、76C。此外，用于传送数据的部件26A、26B、26C分别包括单个开关78A、78B、78C。
与第一实施例的模块不同，每一个模块76A、76B、76C包括具有第一标识符的前部分和具有第二标识符的后部分。除了这些特征以外，模块76A、76B、76C类似于第一实施例的模块30A、30B、30C、32A、32B、32C。
每一个开关78A、78B、78C分别在一侧连接到模块76A、76B、76C并在另一侧连接到普通网络18。开关78A、78C还分别经由耦合通信链路80、81连接到开关78B。与第一实施例的开关不同，每一个开关78A、78B、78C能够向经由耦合通信链路80、81与其连接的所述开关或每一个开关传送消息并从该开关或这些开关接收信息，并且将该消息发送给与其连接的模块。除了该特性以外，开关78A、78B、78C类似于第一实施例的开关34A、34B、34C、36A、36B、36C。
可替换地，开关78A、78B、78C被用于通过有线或无线网络传送数据的任何部件替换。
另外可替换地，用于传送数据的部件26A、26B、26C中的每一个都包括前开关和后开关，前开关和后开关分别连接到模块76A、76B、76C。
与第一实施例不同，每一个耦合通信链路是高度安全的链路，其能够安全地确保收信方的身份和其传送的数据的完整性。
现在将描述由模块76B进行的根据本发明的第二实施例的方法。下面的三个步骤60、62、63也由模块76A、76C并行地进行。
起初，火车1处于停止状态，并且，第一存储器存储部件38存储模块76B的两个标识符。
在初始步骤60期间，用于处理消息的部件40经由开关78B通过普通网络18传送包括模块76B的两个标识符的非安全的广播消息。
在下一个步骤62期间，模块76B的第一存储器存储部件38经由开关78B通过普通网络18接收来自模块76A、76C的非安全的广播消息中包含的标识符。第一存储器存储部件38然后存储这些标识符。
在下一个步骤63期间，用于处理模块76B的信息的部件40制作若干安全消息，每一个安全消息包括模块76B的第一标识符或第二标识符和与模块76B不同的模块的标识符之一。用于处理消息的部件40由此制作与在前一步骤62期间接收到的标识符的数量的两倍相等的多个安全消息。用于处理消息的部件40根据点对点双向链路类型的传统的安全传送模式、分别通过耦合通信链路80、81和普通网络18、经由后开关78B传送包括分别第一标识符和第二标识符的安全消息。
根据第二实施例的安全管理模块的前部分和后部分分别类似于第一实施例的前模块和后模块。作为对该替代的响应，下面的步骤64、66、68、70b、70c、70d、70e、70f、70g、72和74与根据第一实施例的方法的对应步骤相同，由此不再被描述。
可替换地或者附加地，步骤70b、70c、70d、70e、70f和70g也由模块76A、76C并行地进行。
根据本发明的用于确定火车的构成的方法由此提供了在没有使用地面设备的情况下进行的可能性。
针对包括三个滚动单元的火车进行了描述。但是，本领域的技术人员将会理解，本发明以相同的方式应用于包括N个滚动单元的火车，N是大于等于2的整数，优选地，是大于等于4的整数。
Claims (14)
1.一种用于确定火车(1)的构成的方法，该火车包括相互连接的被分组为连续单元(10A,10B,10C)的多个车辆，所述连续单元中包括头单元(10A)和尾单元(10C)，该火车(1)包括：
-针对每个单元(10A,10B,10C)的一个安全管理装置(24A,24B,24C)，每个装置(24A,24B,24C)具有专用于它的两个标识符，
-用于每对相邻单元的一个耦合通信链路(12,14;80,81)，每个耦合通信链路(12,14;80,81)仅仅连接相邻单元的两个装置(24A,24B,24C)，
-将所有的装置(24A,24B,24C)相互连接的普通网络(18)，
该方法包括使用每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送包括其两个标识符的非安全的广播消息的初始步骤(60)，以及用于使用每个装置(24A,24B,24C)接收包括其它装置(24A,24B,24C)的标识符的消息的步骤(62)，该方法的特征在于包括下述步骤：
-使用至少一个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)和经由每个耦合通信链路(12,14;80,81)向与所述装置(24A,24B,24C)相邻的装置(24A,24B,24C)之一传送(63)安全消息，该安全消息包括所述装置(24A,24B,24C)的标识符之一，
-使用已经接收到通过耦合通信链路(12,14;80,81)连接的另一个装置(24A,24B,24C)的标识符的每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送(66)包括所述装置的两个标识符以及接收到的标识符的至少一个恢复消息，
-使用每个装置(24A,24B,24C)来接收(68)传送的恢复消息，以及
-使用至少一个装置(24A,24B,24C)来确定(70)火车(1)的构成，所述确定步骤(70)包括在所述装置(24A,24B,24C)内应用预定算法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个单元(10A,10B,10C)还包括两个耦合电耦合器(21,22)，每个耦合电耦合器(21,22)能够检测与所述单元连接的另一个单元(10A,10B,10C)的存在，并且，在确定火车(1)的构成的步骤(70)期间，确定算法包括下述步骤：
+通过识别经由耦合通信链路(12,14;80,81)只与单个其它装置(24A,24B,24C)连接的两个装置(24A,24B,24C)并且对这两个装置中一个装置的选择，寻找(70b)火车的假定的尾装置，
+寻找(70c)经由耦合通信链路(12,14;80,81)与假定的尾装置连接的第二装置(24A,24B,24C)，
+逐个步骤地重复(70f)前一步骤，直到经由耦合通信链路(12,14;80,81)只与单个其它装置(24A,24B,24C)连接的其它装置(24A,24B,24C)为止，该其它装置(24A,24B,24C)形成假定的头装置，以及
+通过读取对应的耦合电耦合器(21,22)来验证(70g)火车(1)的完整性，分别与假定的头装置和假定的尾装置相对应假定的头单元和尾单元(10A,10B,10C)必须被确认为火车(1)的端部。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个装置(24A,24B,24C)包括两个安全管理模块(30A,30B,30C,32A,32B,32C)，每个模块(30A,30B,30C,32A,32B,32C)具有专用于它的标识符，以及，在使用每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送包括其两个标识符的非安全的广播消息的初始步骤(60)期间，并且在使用每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送包括其两个标识符和接收到的标识符的至少一个恢复消息的步骤(66)期间，每个模块(30A,30B,30C,32A,32B,32C)经由普通网络(18)传送其自身的标识符，所述两个标识符是该装置包括的两个安全管理模块(30A,30B,30C,32A,32B,32C)的标识符。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每个装置(24A,24B,24C)都包括安全管理模块(76A,76B,76C)，每个模块(76A,76B,76C)具有专用于它的标识符，以及，在使用每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送包括其两个标识符的非安全的广播消息的初始步骤(60)期间，并且在使用每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送包括其两个标识符和接收到的标识符的至少一个恢复消息的步骤(66)期间，所述两个标识符是该装置包括的安全管理模块(76A,76B,76C)的标识符。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在使用每个装置(24A,24B,24C)、经由普通网络(18)传送包括其两个标识符和接收到的标识符的至少一个恢复消息的步骤(66)期间，两个装置(24A,24B,24C)还经由普通网络(18)并行地传送包括其两个标识符和指示相邻单元的存在或不存在的变量的值的消息。
6.一种火车(1)，包括连接在一起的以连续单元(10A,10B,10C)分组的多个车辆，所述连续单元中包括头单元(10A)和尾单元(10C)，该火车(1)包括：
-针对每个单元(10A,10B,10C)的一个安全管理装置(24A,24B,24C)，每个装置(24A,24B,24C)具有专用于它的两个标识符并且包括：能够存储所述标识符的第一存储器存储部件(38)、能够制作包括装置(24A,24B,24C)的标识符的消息的用于处理消息的部件(40)、用于向另一个单元的装置(24A,24B,24C)传送消息的部件(26A,26B,26C)、以及用于从另一个单元的装置(24A,24B,24C)接收消息的部件(26A,26B,26C)，
-用于每一对相邻单元的一个耦合通信链路(12,14;80,81)，每个耦合通信链路(12,14;80,81)仅仅连接相邻单元的两个装置(24A,24B,24C)，以及
-将所有的装置(24A,24B,24C)相互连接的普通网络(18)，
其特征在于，在每个装置(24A,24B,24C)中，用于处理消息的部件(40)还能够制作包括该装置(24A,24B,24C)的两个标识符以及相邻单元的装置(24A,24B,24C)的标识符中的一个标识符的恢复消息，并且，至少一个装置(24A,24B,24C)还包括用于确定火车(1)的构成的部件(44)。
7.根据权利要求6所述的火车(1)，其特征在于，用于确定火车的构成的部件(44)包括第二存储器存储部件(46)和用于执行算法的执行部件(48)，第二存储器存储部件(46)能够存储用于确定火车(1)的构成的算法，执行部件(48)能够应用用于确定火车(1)的构成的所述算法。
8.根据权利要求6或7所述的火车(1)，其特征在于，每个装置(24A,24B,24C)还包括两个安全管理模块(30A,30B,30C,32A,32B,32C)，每个模块(30A,30B,30C,32A,32B,32C)具有专用于它的标识符。
9.根据权利要求6或7所述的火车(1)，其特征在于，每个装置(24A,24B,24C)还包括安全管理模块(76A,76B,76C)，所述模块(76A,76B,76C)具有专用于它的两个标识符。
10.根据权利要求6至9之一所述的火车(1)，其特征在于，第一存储器存储部件(38)还能够存储至少一个变量，该变量的值指示相邻单元的存在或不存在，用于处理消息的部件(40)还能够制作包括该装置(24A,24B,24C)的两个标识符和所述变量的值的消息。
11.根据权利要求6至10之一所述的火车(1)，其特征在于，普通网络(18)是以太网类型的网络。
12.根据权利要求6至11之一所述的火车(1)，其特征在于，每个单元(10A,10B,10C)还包括两个耦合电耦合器(21,22)，每个耦合电耦合器(21,22)能够检测与所述单元连接的另一个单元(10A,10B,10C)的存在。
13.根据权利要求6至12之一所述的火车(1)，其特征在于，每个耦合通信链路(12,14)符合IEEE-802.1q标准或IEEE-802.1ab标准。
14.根据权利要求6至13之一所述的火车(1)，其特征在于，用于处理消息的装置(40)还能够制作包括由用于确定火车(1)的构成的部件(44)提供的火车(1)的构成的消息。
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