CN108600018B - 一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质 - Google Patents

一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质，所述方法包括：按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：指挥车的指挥车辆标识；接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置；根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置。本发明提供的方法各节车厢能够及时地获取到整个列车完整的列车拓扑。

Description

一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及列车网络技术领域，尤其涉及一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质。
背景技术
列车拓扑发现协议(Train Topology Discovery Protocol，TTDP)是列车通信网络(Train Communication Networks，TCN)中列车以太骨干网(Ethernet-based TrainBackbone Network，ETB)的骨干协议。由于列车的编组、解编、甩挂等动作，列车的拓扑结构总是动态变化的。通过TTDP协议，整个网络的拓扑可以动态地编组、解编和重组，整个列车的所有网络设备运营在这个网络上，列车的车组控制单元(Consist Control Unit，CCU)和终端设备可以通过上层协议进行通信和控制。
图1为现有技术中列车通信网络的组成结构示意图。各节车厢设置一个网关，各个网关可以连接多个终端。各节车厢的网关之间为线性拓扑连接。在现有的列车通信网络中，位于同一车厢内的终端之间可以通过网关进行车内通信；位于不同车厢内的终端也可以通过网关进行车间通信。例如，如图1所示，第一终端和第二终端可以通过第一网关进行车内通信；第三终端和第四终端可以通过第二网关进行车内通信；第一终端和第三终端可以通过第一网关和第二网关进行车间通信。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
在现有的列车拓扑发现方法中，通常列车的车厢数量一般都会超过10节，各节车厢获取到完整的列车拓扑的耗时较长；另外，当列车车厢发生拼接、重组或者断开时，各节车厢也无法及时获取到完整的列车拓扑。
发明内容
本发明提供一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质，各节车厢能够及时地获取到整个列车完整的列车拓扑。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种列车拓扑的发现方法，应用于控制车，所述方法包括：
按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，所述指挥车存在报文中至少包括：所述指挥车的指挥车辆标识；
接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；
根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
在上述实施例中，所述方法还包括：
当接收到各个普通车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置。
第二方面，本发明实施例还提供了一种列车拓扑发现方法，应用于普通车，所述方法包括：
当通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，将所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置；
通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文。
在上述实施例中，所述方法还包括：
当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置；
接收所述指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
在上述实施例中，所述方法还包括：
当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车相同时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口；或者，
当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车不相同时，判断所述指挥车是否满足预先设置的重置条件；
当所述指挥车不满足所述预先设置的重置条件时，向控制设备发送指挥车冲突报文；
当所述指挥车满足所述预先设置的重置条件时，将预先保存的指挥车辆标识替换为所述指挥车辆标识。
在上述实施例中，所述方法还包括：
当接收到所述指挥车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置。
第三方面，本发明实施例还提供了一种列车拓扑的发现装置，所述装置包括：第一发送模块和第一接收模块；其中，
所述第一发送模块，用于按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，所述指挥车存在报文中至少包括：所述指挥车的指挥车辆标识；
所述第一接收模块，用于接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；
所述第一发送模块，还用于根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
在上述实施例中，所述第一接收模块，还用于当接收到各个普通车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置。
第四方面，本发明实施例还提供了一种列车拓扑的发现装置，所述装置包括：第二接收模块和第二发送模块；其中，
所述第二接收模块，用于当通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，将所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置；
所述第二发送模块，用于通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文。
在上述实施例中，所述第二发送模块，还用于当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置；
所述第二接收模块，还用于接收所述指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
在上述实施例中，所述第二发送模块，还用于当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车相同时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口；或者，当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车不相同时，判断所述指挥车是否满足预先设置的重置条件；当所述指挥车不满足所述预先设置的重置条件时，向控制设备发送指挥车冲突报文；当所述指挥车满足所述预先设置的重置条件时，将预先保存的指挥车辆标识替换为所述指挥车辆标识。
在上述实施例中，所述第二接收模块，还用于当接收到所述指挥车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置。
第五方面，本发明实施例还提供了一种列车设备，所述列车设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的方法。
第六方面，本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述任一实施例所述的方法。
本发明实施例提出了一种列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质，指挥车先周期性地向全部普通车发送指挥车存在报文，各个普通车在接收到指挥车存在报文后，可以向指挥车单播普通车拓扑更新报文，指挥车就可以获取到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文，此时指挥车就可以及时地获取到全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置，从而可以确定全部普通车的普通车辆拓扑位置。然后，指挥车再周期性地将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，或者将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置通过指挥车拓扑更新报文发送给各个普通车，因此各个普通车就可以及时地获取到完整的列车拓扑。而在现有的列车拓扑发现方法中，各节车厢无法及时地获取到完整的列车拓扑。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车拓扑的发现方法、装置、列车设备及存储介质，各节车厢能够及时地获取到整个列车完整的列车拓扑；并且，本发明实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
附图说明
图1为现有技术中列车通信网络的组成结构示意图；
图2为本发明实施例中列车拓扑的发现方法的第一流程示意图；
图3为本发明实施例中列车通信网络的组成结构示意图；
图4为本发明实施例中列车拓扑的发现方法的第二流程示意图；
图5为本发明实施例中列车拓扑的发现装置的第一组成结构示意图；
图6为本发明实施例中列车拓扑的发现装置的第二组成结构示意图；
图7为本发明实施例中列车设备的组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明所述的指挥车为位于指挥车上的网关等网络通信设备，所述的普通车为位于普通车的网关等网络通信设备。
图2为本发明实施例中列车拓扑的发现方法的第一流程示意图。如图1所示，列车拓扑的发现方法可以包括以下步骤：
步骤201、按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：指挥车的指挥车辆标识。
在本发明的具体实施例中，指挥车可以按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：指挥车的指挥车辆标识。具体地，指挥车存在报文的报文格式可以如下述表1所示：
第一消息类型 指挥车辆标识
表1
在上述表1中，字段“第一消息类型”占用2个字节，表示该消息为指挥车广播给各个普通车的指挥车存在报文；字段“指挥车辆标识”占用2个字节，表示指挥车的车辆ID。较佳地，在本发明的具体实施例中，指挥车存在报文还可以包括：指挥车辆初始位置。字段“指挥车辆初始位置”占用2个字节，表示预先确定的指挥车的初始位置。例如，假设第一预设周期为3秒，指挥车可以每隔3秒向全部普通车广播指挥车存在报文。
步骤202、接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置。
在本发明的具体实施例中，指挥车可以接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置，普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于指挥车的拓扑位置。本发明实施例中，普通车相对于指挥车的拓扑位置可以理解为：普通车为位于指挥车左侧或右侧的列车次序，也就是普通车为位于指挥车的左侧或右侧的第x节车，x为从1开始的自然数。具体地，普通车拓扑更新报文的报文格式可以如下述表2所示：
第二消息类型 普通车辆标识 普通车辆修正位置
表2
在上述表2中，字段“第二消息类型”占用2个字节，表示该消息为各个普通车单播给指挥车的普通车拓扑更新报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示各个普通车的车辆ID；字段“普通车辆修正位置”占用2个字节，用于确定各个普通车相对于指挥车的拓扑位置。例如，假设第一预设周期为3秒，指挥车可以每隔3秒向全部普通车广播指挥车存在报文，各个普通车在接收到指挥车广播的指挥车存在报文之后，各个普通车可以根据指挥车存在报文判断该指挥车与预先确定的指挥车是否相同；当该指挥车与预先确定的指挥车相同时，各个普通车可以向该指挥车单播普通车拓扑更新报文。
步骤203、根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置；或者，指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
在本发明的具体实施例中，指挥车可以根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于指挥车的拓扑位置；或者，指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。具体地，指挥车拓扑更新报文的报文格式可以如下述表3所示：
第三消息类型 消息数量
普通车辆标识1 普通车辆拓扑位置1
普通车辆标识2 普通车辆拓扑位置2
普通车辆标识3 普通车辆拓扑位置3
… …
普通车辆标识M 普通车辆拓扑位置M
表3
在上述表3中，字段“第三消息类型”占用2个字节，表示该消息为指挥车广播给各个普通车的指挥车拓扑更新报文；字段“消息数量”占用2个字节，表示指挥车接收到各个普通车拓扑更新报文的数量；字段“普通车辆标识1”占用2个字节，表示指挥车接收到单播普通车拓扑更新报文的第一个普通车的车辆ID；字段“普通车辆拓扑位置1”占用2个字节，表示该第一个普通车相对于指挥车的拓扑位置；字段“普通车辆标识2”占用2个字节，表示指挥车接收到单播普通车拓扑更新报文的第二个普通车的车辆ID；字段“普通车辆拓扑位置2”占用2个字节，表示该第二个普通车相对于指挥车的拓扑位置；…；字段“普通车辆标识M”占用2个字节，表示指挥车接收到单播普通车拓扑更新报文的第M个普通车的车辆ID；字段“普通车辆拓扑位置M”占用2个字节，表示该第M个普通车相对于指挥车的拓扑位置；其中，M为大于等于1的自然数。
较佳地，在本发明的具体实施例中，指挥车可以预先保存一个第一列车拓扑表，例如，刚开始运行时，各个普通车通过指挥车全网广播的指挥车拓扑更新报文，获得了全部普通车的普通车辆拓扑位置并在本地保存形成第一列车拓扑表。而运行过程中有可能某个车断网，需要重新确定指挥车，则需要重新确定列车拓扑，新确定的指挥车会广播指挥车存在报文，普通车需要重新在本地形成列车拓扑表。
该第一列车拓扑表可以包括至少一个第一拓扑表项，各个第一拓扑表项用于保存各个普通车的列车拓扑信息。当列车通信网络初始化时，各个第一拓扑表对应的字段可以为空；或者，各个第一拓扑表项对应的字段也可以为预先设置的初始值。指挥车在接收到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文之后，指挥车还可以根据各个普通车拓扑更新报文判断预先保存的第一列车拓扑表中是否存在各个普通车对应的第一拓扑表项；当第一列车拓扑表中不存在各个普通车对应的第一列车表项时，指挥车可以根据各个普通车拓扑更新报文在第一列车拓扑表中增加各个普通车对应的第一拓扑表项；当第一列车拓扑表中存在各个普通车对应的第一拓扑表项时，指挥车可以根据各个普通车拓扑更新报文在第一列车拓扑表中更新各个普通车对应的第一拓扑表项。具体地，第一列车拓扑表的存储结构可以如下述表4所示：
第一拓扑表项 普通车辆标识 普通车辆拓扑位置 第一更新时间
第一拓扑表项1 普通车辆标识1 普通车辆拓扑位置1 第一更新时间1
第一拓扑表项2 普通车辆标识2 普通车辆拓扑位置2 第一更新时间2
第一拓扑表项3 普通车辆标识3 普通车辆拓扑位置3 第一更新时间3
… … … …
第一拓扑表项X 普通车辆标识X 普通车辆拓扑位置X 第一更新时间X
表4
在上述表4中，在第一列车拓扑表中各个第一拓扑表项对应一个普通车的列车拓扑信息。具体地，第一拓扑表项1至少包括：普通车辆标识1、普通车辆拓扑位置1和第一更新时间1；第一拓扑表项2至少包括：普通车辆标识2、普通车辆拓扑位置2和第一更新时间2；第一拓扑表项3至少包括：普通车辆标识3、普通车辆拓扑位置3和第一更新时间3；…；第一拓扑表项X至少包括：普通车辆标识X、普通车辆拓扑位置X和第一更新时间X；其中，X为大于等于1的自然数。因此，指挥车在接收到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文之后，指挥车还可以判断第一列车拓扑表中是否存在各个普通车拓扑更新报文中的普通车辆标识，当第一列车拓扑表中不存在各个普通车拓扑更新报文中的普通车辆标识时，指挥车可以根据各个普通车拓扑更新报文在第一列车拓扑表中增加各个普通车对应的第一拓扑表项；当第一列车拓扑表中存在各个普通车拓扑更新报文中的普通车辆标识时，指挥车可以根据各个普通车拓扑更新报文在第一列车拓扑表中更新各个普通车对应的第一拓扑表项。
在本发明的具体实施例中，指挥车在接收到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文之后，指挥车可以直接将各个普通车的普通车辆修正位置通过指挥车拓扑更新报文广播给各个普通车，然后由各个普通车根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置；或者，指挥车在接收到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文之后，指挥车可以根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置，然后将各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置通过指挥车拓扑更新报文广播给各个普通车。指挥车辆初始位置可以在每个普通车上预先设置并设置为同一个值。
较佳地，在本发明的具体实施例中，当指挥车接收到各个普通车拓扑更新报文时，指挥车可以根据各个普通车修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置；其中，预设步长为大于等于1的一个任意正整数。具体地，当指挥车通过左端口接收到各个普通车拓扑更新报文时，指挥车可以将各个普通车辆修正位置减去指挥车辆初始位置的差值除以预设步长，确定为各个普通车辆拓扑位置；当指挥车通过右端口接收到各个普通车拓扑更新报文时，指挥车可以将指挥车辆初始位置减去各个普通车辆修正位置的差值除以预设步长，确定为各个普通车辆拓扑位置；或者，当指挥车通过左端口接收到各个普通车拓扑更新报文时，将指挥车辆初始位置减去各个普通车辆修正位置的差值除以预设步长，确定为各个普通车辆拓扑位置；当指挥车通过右端口接收到各个普通车拓扑更新报文时，将各个普通车辆修正位置减去指挥车辆初始位置的差值除以预设步长，确定为普通车辆拓扑位置。
图3为本发明实施例中列车通信网络的组成结构示意图。如图3所示，假设列车通信网络包括五节车厢，分别为：1号车厢、2号车厢、3号车厢、4号车厢和5号车厢；其中，指挥车为：3号车厢，指挥车辆标识为：ID3；普通车为：1车厢、2号车厢、4号车厢和5号车厢；普通车辆标识分别为：ID1、ID2、ID4和ID5。假设预先确定的3号车厢的指挥车辆初始位置以及1号车厢、2号车厢、4号车厢和5号车厢的普通车辆初始位置均为10；预设步长为2。3号车厢先按照第一预设周期向1号车厢、2号车厢、4号车厢和5号车厢广播指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：ID3；当2号车厢接收到3号车厢按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，2号车厢可以向3号车厢单播普通车拓扑更新报文；其中，该普通车拓扑更新报文至少包括：ID2和10；当3号车厢通过左端口接收到2号车厢单播的普通车拓扑更新报文时，3号车厢可以将该普通车辆修正位置10减去指挥车辆初始位置10的差值除以预设步长2后再加1，确定为2号车厢位于3号车厢的拓扑位置；即：2号车厢为3号车厢左侧的第1节车厢；当1号车厢接收到3号车厢按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，1号车厢可以向3号车厢单播普通车拓扑更新报文；其中，该普通车拓扑更新报文至少包括：ID1和10；当2号车厢通过左端口接收到来自1号车厢单播的普通车拓扑更新报文时，2号车厢将该普通车拓扑更新报文中的普通车辆初始位置10递增预设步长2生成更新后的普通车拓扑更新报文；通过右端口向与3号车厢发送更新后的普通车拓扑更新报文；当3号车厢通过左端口接收到1号车厢单播的普通车拓扑更新报文时，3号车厢可以将该普通车辆修正位置12减去指挥车辆初始位置10的差值除以预设步长2后再加1，确定为1号车厢位于3号车厢左侧的拓扑位置；即：1号车厢为3号车厢左侧的第二节车厢。
发明人在实施本发明的具体实施例中还提出了在列车中不指定指挥车的列车拓扑发现方法：各节车厢有唯一的车辆标识，可以规定各节车厢从左端口收到拓扑发现报文时，将该报文中的车辆位置字段加一；从右端口收到拓扑发现报文时，将该报文中的车辆位置字段减一，并将该报文转发给其他节车厢。具体地，与本发明实施例提出的上述列车拓扑发现方法相对比，在列车中不指定指挥车的列车拓扑发现方法还可以包括以下两种：第一、各节车厢按照预设周期通过左端口和右端口同时向与其相邻的两个车厢分别发送拓扑发现报文；其中，拓扑发现报文至少包括：本地保存的车辆标识和车辆位置。当各节车厢接收到本地未保存的车辆标识时，修改该节车厢对应的车辆位置，并向通过左端口和右端口同时向其相邻的两个车厢分别发送更新后的拓扑发现报文。这样经过一段时间收敛后，各节车厢都会获取到整个列车完整的列车拓扑。第二、从首节车厢或末节车厢开始发第一个拓扑发现报文，以末节厢车开始发第一个拓扑发现报文为例，末节车厢通过左端口向与其相邻的倒数第二节车厢发送第一个拓扑发现报文；其中，第一个拓扑发现报文中至少包括：末节车厢的车辆标识和车辆位置。倒数第二节车厢再通过左端口向与其相邻的倒数第三节车厢发送第二个拓扑发现报文；其中，第二个拓扑发现报文至少包括：末节车厢的车辆标识和车辆位置以及倒数第二节车厢的车辆标识和车辆位置。以此类推。当首节车厢接收到正数第二节车厢发送的拓扑发现报文时，首节车厢就可以获取到整个列车完整的列车拓扑。在上述第一种列车拓扑发现方法中，由于通常列车的车厢数量一般都会超过10节，假设各节车厢发送拓扑发现报文的预设周期为3秒，那么收敛时间需要30秒，各节车厢获取到完整的列车拓扑的耗时较长；在上述第二种列车拓扑发现方法中，当列车车厢发生拼接、重组或者断开时，由于无法及时确定首节车厢和末节车厢，这样就会导致首节车厢或者末节车厢也无法及时获取到完整的列车拓扑。
本发明实施例提出的列车拓扑的发现方法，指挥车先周期性地向全部普通车发送指挥车存在报文，各个普通车在接收到指挥车存在报文后，可以向指挥车单播普通车拓扑更新报文，指挥车就可以获取到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文，此时指挥车就可以及时地获取到全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置，从而可以确定全部普通车的普通车辆拓扑位置。然后，指挥车再周期性地将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，或者将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置通过指挥车拓扑更新报文发送给各个普通车，因此各个普通车就可以及时地获取到完整的列车拓扑。而在现有的列车拓扑发现方法中，各节车厢无法及时地获取到完整的列车拓扑。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车拓扑的发现方法，各节车厢能够及时地获取到整个列车完整的列车拓扑；并且，本发明实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
图4为本发明实施例中列车拓扑的发现方法的第二流程示意图。如图4所示，列车拓扑的发现方法可以包括以下步骤：
步骤401、当通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，将普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文。
在本发明的具体实施例中，当普通车通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，该普通车可以将普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文。此时，普通车拓扑更新报文可以包括：第二消息类型、普通车辆标识和普通车辆修正位置；其中，字段“第二消息类型”占用2个字节，表示该消息为普通车单播给指挥车的普通车拓扑更新报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示各个普通车的车辆ID；字段“普通车辆修正位置”占用2个字节，表示各个普通车当前相对于指挥车的车辆位置。
步骤402、通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文。
在本发明的具体实施例中，普通车在将普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文之后，普通车可以通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文。如图3所示，假设列车通信网络包括五节车厢，分别为：1号车厢、2号车厢、3号车厢、4号车厢和5号车厢；其中，指挥车为：3号车厢，指挥车辆标识为：ID3；普通车为：1车厢、2号车厢、4号车厢和5号车厢；普通车辆标识分别为：ID1、ID2、ID4和ID5。假设预先确定的3号车厢的指挥车辆初始位置以及1号车厢、2号车厢、4号车厢和5号车厢的普通车辆初始位置均为10；预设步长为2。3号车厢先按照第一预设周期向1号车厢、2号车厢、4号车厢和5号车厢广播指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：ID3；当1号车厢从右端口接收到3号车厢按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，1号车厢可以从右端口向3号车厢单播普通车拓扑更新报文；其中，该普通车拓扑更新报文至少包括：ID1和10；当2号车厢通过左端口接收到来自1号车厢单播的普通车拓扑更新报文时，2号车厢可以将该普通车拓扑更新报文中的普通车辆初始位置10递增预设步长2生成更新后的普通车拓扑更新报文，通过右端口向与3号车厢发送更新后的普通车拓扑更新报文。当4号车厢通过右端口接收到来自5号车厢单播的普通车拓扑更新报文时，4号车厢可以将该普通车拓扑更新报文中的普通车辆初始位置10递减预设步长2生成更新后的普通车拓扑更新报文，通过左端口向与3号车厢发送更新后的普通车拓扑更新报文。
具体地，在本发明的具体实施例中，当各个普通车接收到指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，可以根据指挥车存在报文确定普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过该报文发送端口向指挥车单播普通车拓扑更新报文；其中，该普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置；可以默认每个普通车的普通车初始位置均相同。与普通车的相邻的其它普通车从一侧端口收到普通车更新报文后，该其它普通车将普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长后生成更新后的普通车拓扑更新报文并从另一侧端口发出，直至指挥车收到普通车拓扑更新报文。指挥车收到普通车拓扑更新报文后，指挥车可以根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置。然后，指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文；其中，指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置。此时情况下，指挥车可以先根据普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长，确定普通车相对于指挥车的拓扑位置。另外一种情况，指挥车可以不广播每个普通车的普通车辆拓扑位置，而是广播每个普通车的普通车修正位置，即指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。此种情况下，由普通车确定每个普通车的车辆拓扑位置，具体地，由普通车根据自己的普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长，确定自己相对于指挥车的拓扑位置；对于其它的每个普通车，则根据其它普通车的普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定该其它普通车相对指挥车的拓扑位置。其中，指挥车初始位置与每个普通车初始位置相同，可以预先保存在每个普通车。
具体地，指挥车存在报文可以包括：第一消息类型和指挥车辆标识；其中，字段“第一消息类型”占用2个字节，表示该消息为指挥车广播给普通车的指挥车存在报文；字段“指挥车辆标识”占用2个字节，表示指挥车的车辆ID。此时，普通车拓扑更新报文可以包括：第二消息类型、普通车辆标识和普通车辆初始位置；字段“第二消息类型”占用2个字节，表示该消息为各个普通车单播给指挥车的普通车拓扑更新报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示各个普通车的车辆ID；字段“普通车辆初始位置”占用2个字节，表示预先确定的各个普通车的初始位置。此外，指挥车拓扑更新报文可以包括：第三消息类型、消息数量、普通车辆标识1、普通车辆拓扑位置1、普通车辆标识2、普通车辆拓扑位置2、普通车辆标识3、普通车辆拓扑位置3、…、普通车辆标识M和普通车辆拓扑位置M；其中，字段“第三消息类型”占用2个字节，表示该消息为指挥车广播给各个普通车的指挥车拓扑更新报文；字段“消息数量”占用2个字节，表示指挥车接收到各个普通车拓扑更新报文的数量；字段“普通车辆标识1”占用2个字节，表示指挥车接收到单播普通车拓扑更新报文的第一个普通车的车辆ID；字段“普通车辆拓扑位置1”占用2个字节，表示该第一个普通车相对于指挥车的拓扑位置；字段“普通车辆标识2”占用2个字节，表示指挥车接收到单播普通车拓扑更新报文的第二个普通车的车辆ID；字段“普通车辆拓扑位置2”占用2个字节，表示该第二个普通车相对于指挥车的拓扑位置；…；字段“普通车辆标识M”占用2个字节，表示指挥车接收到单播普通车拓扑更新报文的第M个普通车的车辆ID；字段“普通车辆拓扑位置M”占用2个字节，表示该第M个普通车相对于指挥车的拓扑位置；M为大于等于1的自然数。
在本发明的具体实施例中，各个普通车可以根据指挥车存在报文确定普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过该报文发送端口向指挥车单播普通车拓扑更新报文。具体地，一种方式是，各个普通车可以预先保存端口与指挥车MAC地址的对应关系，这样各个普通车在向指挥车单播普通车拓扑更新报文时，通过指挥车MAC确定对应的端口即向指挥车发送报文的报文发送端口。另一种方式是，普通车在接收到指挥车广播的指挥车存在报文时，确定接收该指挥车存在报文的端口，并记录该端口与指挥车MAC地址的对应关系，普通车在向指挥车单播地址请求报文时，通过指挥车MAC确定对应的端口即向指挥车发送报文的报文发送端口。
较佳地，普通车还可以根据指挥车存在报文先判断该指挥车与预先确定的指挥车是否相同；其中，指挥车存在报文中至少包括：指挥车的指挥车辆标识；当普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车相同时，各个普通车根据指挥车存在报文确定普通车拓扑更新报文的报文发送端口；当各个普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车不相同时，各个普通车判断该指挥车是否满足预先设置的重置条件；当该指挥车不满足预先设置的重置条件时，各个普通车向控制设备发送指挥车冲突报文；当该指挥车满足预先设置的重置条件时，各个普通车将预先保存的指挥车辆标识替换为该指挥车辆标识。例如，假设第一预设周期为3秒，指挥车可以每隔3秒向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：指挥车的指挥车辆标识。当普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车相同时，普通车可以向指挥车发送普通车拓扑更新报文；其中，该普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置。
具体地，在本发明的具体实施例中，各个普通车可以判断指挥车存在报文中的指挥车辆标识与预先保存的指挥车辆标识是否相同；当指挥车存在报文中的指挥车辆标识与预先保存的指挥车辆标识相同时，各个普通车判定该指挥车与预先确定的指挥车相同；当指挥车存在报文中的指挥车辆标识与预先保存的指挥车辆标识不相同时，各个普通车判定该指挥车与预先确定的指挥车不相同。
具体地，在本发明的具体实施例中，各个普通车可以按照第二预设周期接收指挥车广播的指挥车拓扑更新报文，指挥车拓扑更新报文可以包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于指挥车的拓扑位置；或者，指挥车拓扑更新报文也可以包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的修正位置，由各个普通车确定每个普通车相对指挥车的拓扑位置。
较佳地，在本发明的具体实施例中，各个普通车可以预先保存一个第二列车拓扑表，该第二列车拓扑表包括至少一个第二拓扑表项，各个第二拓扑表项用于保存各个普通车的列车拓扑信息。当列车通信网络初始化时，各个第二拓扑表对应的字段可以为空；或者，各个第二拓扑表项对应的字段也可以为预先设置的初始值。各个普通车在接收到指挥车广播的指挥车拓扑更新报文之后，各个普通车还可以根据指挥车拓扑更新报文判断预先保存的第二列车拓扑表中是否存在各个普通车对应的第二拓扑表项；当第二列车拓扑表中不存在各个普通车对应的第二拓扑表项时，根据指挥车拓扑更新报文在第二列表拓扑表中增加各个普通车对应的第二拓扑表项；当第二列车拓扑表中存在各个普通车对应的第二拓扑表项时，根据指挥车拓扑更新报文在第二列车拓扑表中更新各个普通车对应的第二拓扑表项。具体地，第二列车拓扑表的存储结构可以如下述表5所示：
第二拓扑表项 普通车辆标识 普通车辆拓扑位置 第二更新时间
第二拓扑表项1 普通车辆标识1 普通车辆拓扑位置1 第二更新时间1
第二拓扑表项2 普通车辆标识2 普通车辆拓扑位置2 第二更新时间2
第二拓扑表项3 普通车辆标识3 普通车辆拓扑位置3 第二更新时间3
… … … …
第二拓扑表项Y 普通车辆标识Y 普通车辆拓扑位置Y 第二更新时间Y
表5
在上述表5中，在第二列车拓扑表中各个第二拓扑表项对应一个普通车的列车拓扑信息。具体地，第二拓扑表项1至少包括：普通车辆标识1、普通车辆拓扑位置1和第二更新时间1；第二拓扑表项2至少包括：普通车辆标识2、普通车辆拓扑位置2和第二更新时间2；第二拓扑表项3至少包括：普通车辆标识3、普通车辆拓扑位置3和第二更新时间3；…；第二拓扑表项Y至少包括：普通车辆标识Y、普通车辆拓扑位置Y和第二更新时间Y；其中，Y为大于等于1的自然数。因此，各个普通车在接收到指挥车广播的指挥车拓扑更新报文之后，各个普通车还可以判断第二列表拓扑表中是否存在指挥车拓扑更新报文中的普通车辆标识；当第二列表拓扑表中不存在指挥车拓扑更新报文中的普通车辆标识时，各个普通车可以根据指挥车拓扑更新报文在第二列表拓扑表中增加各个普通车对应的第二拓扑表项；当第二列表拓扑表中存在指挥车拓扑更新报文中的普通车辆标识时，各个普通车可以根据指挥车拓扑更新报文在第二列车拓扑表中更新各个普通车对应的第二拓扑表项。
较佳地，在本发明的具体实施例中，当普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车不相同时，普通车可以根据指挥车对应的冲突计数值和预先设置的冲突阈值判断该指挥车是否满足预先设置的重置条件；当该指挥车不满足预先设置的重置条件时，普通车可以向控制设备发送指挥车冲突报文；当该指挥车满足预先设置的重置条件时，普通车可以将预先保存的指挥车辆标识替换为指挥车辆标识。具体地，当各个普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车不相同时，各个普通车可以判断该指挥车对应的冲突计数值是否等于预先设置的冲突阈值；当指挥车对应的冲突计数值不等于预先设置的冲突阈值时，各个普通车可以向控制设备发送指挥车冲突报文，并将该指挥车对应的冲突计数值加1；当该指挥车对应的冲突计数值等于预设冲突阈值时，各个普通车可以将预先保存的指挥车辆标识替换为该指挥车辆标识，并将该指挥车对应的冲突计数值置0。例如，假设指挥车对应的冲突计数值为0，预设冲突阈值为3，当各个普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车不相同时，此时指挥车对应的冲突计数值不等于预设冲突阈值，各个普通车可以向控制设备发送指挥车冲突报文，并将该指挥车对应的冲突计数值加1。再假设指挥车对应的冲突计数值为3，预设冲突阈值为3，当各个普通车根据指挥车存在报文判定该指挥车与预先确定的指挥车不相同时，此时指挥车对应的冲突计数值等于预设冲突阈值，各个普通车可以将指挥车辆标识替换为该指挥车辆标识，并将该指挥车对应的冲突计数值置0。具体地，指挥车冲突报文的报文格式可以如下述表6所示：
第四消息类型 普通车辆标识
表6
在上述表6中，字段“第四消息类型”占用2个字节，表示该消息为各个普通车单播给控制设备的指挥车冲突报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示发送指挥车冲突报文的普通车的车辆ID。
较佳地，在本发明的具体实施例中，当各个普通车在N个第一预设周期内未接收到指挥车存在报文时，各个普通车可以向控制设备发送指挥车不存在报文；其中，N为大于等于1的自然数。具体地，具体地，指挥车不存在报文的报文格式可以如下述表7所示：
第五消息类型 普通车辆标识
表7
在上述表7中，字段“第五消息类型”占用2个字节，表示该消息为各个普通车单播给控制设备的指挥车不存在报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示发送指挥车不存在报文的普通车的车辆ID。
在本发明的具体实施例中，指挥车在接收到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文之后，指挥车可以直接将各个普通车的普通车辆修正位置通过指挥车拓扑更新报文广播给各个普通车，然后由各个普通车根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置；或者，指挥车在接收到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文之后，指挥车可以根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置，然后将各个普通车相对于指挥车的普通车辆拓扑位置通过指挥车拓扑更新报文广播给各个普通车。
本发明实施例提出的列车拓扑的发现方法，指挥车先周期性地向全部普通车发送指挥车存在报文，各个普通车在接收到指挥车存在报文后，可以向指挥车单播普通车拓扑更新报文，指挥车就可以获取到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文，此时指挥车就可以及时地获取到全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置，从而可以确定全部普通车的普通车辆拓扑位置。然后，指挥车再周期性地将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，或者将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置通过指挥车拓扑更新报文发送给各个普通车，因此各个普通车就可以及时地获取到完整的列车拓扑。而在现有的列车拓扑发现方法中，各节车厢无法及时地获取到完整的列车拓扑。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车拓扑的发现方法，各节车厢能够及时地获取到整个列车完整的列车拓扑；并且，本发明实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
图5为本发明实施例中列车拓扑的发现装置的第一组成结构示意图。如图5所示，列车拓扑的发现装置包括：第一发送模块501和第一接收模块502；其中，
所述第一发送模块501，用于按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，所述指挥车存在报文中至少包括：所述指挥车的指挥车辆标识；
所述第一接收模块502，用于接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；
所述第一发送模块501，还用于根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
进一步的，所述第一接收模块502，还用于当接收到各个普通车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置。
图6为本发明实施例中列车拓扑的发现装置的第二组成结构示意图。如图6所示，列车拓扑的发现装置包括：第二接收模块601和第二发送模块602；其中，
所述第二接收模块601，用于当通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，将所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文至少包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的普通车辆修正位置；
所述第二发送模块602，用于通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文。
进一步的，所述第二发送模块602，还用于当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置；
所述第二接收模块601，还用于接收所述指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
进一步的，所述第二发送模块602，还用于当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车相同时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口；或者，当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车不相同时，判断所述指挥车是否满足预先设置的重置条件；当所述指挥车不满足所述预先设置的重置条件时，向控制设备发送指挥车冲突报文；当所述指挥车满足所述预先设置的重置条件时，将预先保存的指挥车辆标识替换为所述指挥车辆标识。
进一步的，所述第二接收模块601，还用于当接收到所述指挥车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置。
值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本发明实施例提出的列车拓扑的发现装置，指挥车先周期性地向全部普通车发送指挥车存在报文，各个普通车在接收到指挥车存在报文后，可以向指挥车单播普通车拓扑更新报文，指挥车就可以获取到各个普通车单播的普通车拓扑更新报文，此时指挥车就可以及时地获取到全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置，从而可以确定全部普通车的普通车辆拓扑位置。然后，指挥车再周期性地将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，或者将全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置通过指挥车拓扑更新报文发送给各个普通车，因此各个普通车就可以及时地获取到完整的列车拓扑。而在现有的列车拓扑发现方法中，各节车厢无法及时地获取到完整的列车拓扑。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车拓扑的发现装置，各节车厢能够及时地获取到整个列车完整的列车拓扑；并且，本发明实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
图7是本发明实施例中列车设备的组成结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性列车设备的框图。图7显示的列车设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，列车设备12以通用计算设备的形式表现。列车设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
列车设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被列车设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。列车设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
列车设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该列车设备12交互的设备通信，和/或与使得该列车设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，列车设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与列车设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合列车设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的列车拓扑的发现方法。
本发明实施例还提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行上述任一实施例所述的方法。
当然，本发明实施例所提供的包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的列车拓扑发现方法中的相关操作。
本发明实施例的计算机可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种列车拓扑的发现方法，其特征在于，应用于指挥车，所述方法包括：
按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，所述指挥车存在报文中至少包括：第一消息类型和所述指挥车的指挥车辆标识；所述第一消息类型表示所述指挥车广播给各个普通车的指挥车存在报文；所述指挥车辆标识表示所述指挥车的车辆ID；所述指挥车和全部普通车所构成的列车通信网络中的各节车厢的网关之间为线性拓扑连接；所述普通车当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文；
接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文至少包括：普通车的普通车辆标识和普通车的普通车辆修正位置，所述普通车辆修正位置用于确定普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；
根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当接收到各个普通车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置。
3.一种列车拓扑发现方法，其特征在于，应用于普通车，所述方法包括：
当通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，将所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文至少包括：所述普通车的普通车辆标识和所述普通车的普通车辆修正位置；每个普通车的普通车辆初始位置均相同；
通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文由所述普通车的任意一侧端口接收；所述更新后的普通车拓扑更新报文由所述普通车的另一侧端口发出；所述指挥车和全部普通车所构成的列车通信网络中的各节车厢的网关之间为线性拓扑连接；
所述方法还包括：
当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置；
接收所述指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车相同时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口；或者，
当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车不相同时，判断所述指挥车是否满足预先设置的重置条件；
当所述指挥车不满足所述预先设置的重置条件时，向控制设备发送指挥车冲突报文；
当所述指挥车满足所述预先设置的重置条件时，将预先保存的指挥车辆标识替换为所述指挥车辆标识。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当接收到所述指挥车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置。
6.一种列车拓扑的发现装置，其特征在于，所述装置包括：第一发送模块和第一接收模块；其中，
所述第一发送模块，用于按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；其中，所述指挥车存在报文中至少包括：第一消息类型和所述指挥车的指挥车辆标识；所述第一消息类型表示所述指挥车广播给各个普通车的指挥车存在报文；所述指挥车辆标识表示所述指挥车的车辆ID；所述指挥车和全部普通车所构成的列车通信网络中的各节车厢的网关之间为线性拓扑连接；所述普通车当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文
所述第一接收模块，用于接收各个普通车单播的普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文至少包括：普通车的普通车辆标识和普通车的普通车辆修正位置，所述普通车辆修正位置用于确定普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；
所述第一发送模块，还用于根据各个普通车拓扑更新报文按照第二预设周期向各个普通车广播指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一接收模块，还用于当接收到各个普通车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置。
8.一种列车拓扑的发现装置，其特征在于，所述装置包括：第二接收模块和第二发送模块；其中，
所述第二接收模块，用于当通过一侧端口接收到来自相邻的普通车单播的普通车拓扑更新报文时，将所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置递减或者递增预设步长生成更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文至少包括：所述普通车的普通车辆标识和所述普通车的普通车辆修正位置；每个普通车的普通车辆初始位置均相同；
所述第二发送模块，用于通过另一侧端口向与其相邻的普通车或者指挥车发送更新后的普通车拓扑更新报文；所述普通车拓扑更新报文由所述普通车的任意一侧端口接收；所述更新后的普通车拓扑更新报文由所述普通车的另一侧端口发出；所述指挥车和全部普通车所构成的列车通信网络中的各节车厢的网关之间为线性拓扑连接；
所述第二发送模块，还用于当接收到所述指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口，并通过所述报文发送端口向所述指挥车单播所述普通车拓扑更新报文；其中，所述普通车拓扑更新报文中的普通车辆修正位置为预先确定的普通车辆初始位置；
所述第二接收模块，还用于接收所述指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文；其中，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆拓扑位置为各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置；或者，所述指挥车拓扑更新报文至少包括：全部普通车的普通车辆标识和全部普通车的普通车辆修正位置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二发送模块，还用于当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车相同时，根据所述指挥车存在报文确定所述普通车拓扑更新报文的报文发送端口；或者，当根据所述指挥车存在报文判定所述指挥车与所述预先确定的指挥车不相同时，判断所述指挥车是否满足预先设置的重置条件；当所述指挥车不满足所述预先设置的重置条件时，向控制设备发送指挥车冲突报文；当所述指挥车满足所述预先设置的重置条件时，将预先保存的指挥车辆标识替换为所述指挥车辆标识。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二接收模块，还用于当接收到所述指挥车拓扑更新报文时，根据各个普通车辆修正位置、预先确定的指挥车辆初始位置和预设步长确定各个普通车相对于所述指挥车的普通车辆拓扑位置，所述普通车辆修正位置用于确定各个普通车相对于所述指挥车的拓扑位置。
11.一种列车设备，其特征在于，所述列车设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一权利要求所述的方法。
12.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至5任一权利要求所述的方法。
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