CN108600411B - 一种列车地址的分配方法、装置、列车设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车地址的分配方法、装置、列车设备及存储介质，所述方法包括：指挥车按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；指挥车接收各个普通车响应于所述指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；对于每个普通车，指挥车根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，并向所述普通车单播包括为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。本发明实施例可以快速地为列车车厢分配IP地址，实现简单方便、便于普及，适用范围更广。

Description

一种列车地址的分配方法、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，尤其涉及一种列车地址的分配方法、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。如图1所示，各节车厢设置一个网关，各个网关下可以连接多个终端，例如PC等，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进行车内通信；位于不同车厢内的终端可以通过网关进行车间通信。

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：

在现有列车地址的分配方法中，通常先确定整个列车完整的列车拓扑，然后再为各个车厢分配IP地址，由于确定整个列车完整的列车拓扑的耗时较长，因此为列车车厢分配IP地址的时间较长，不利于列车通信网络的快速工作。

发明内容

本发明提供一种列车地址的分配方法、装置、列车设备及存储介质，可以快速地为列车车厢分配IP地址。

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地址的分配方法，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；

接收各个普通车响应于所述指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；

针对每个普通车，根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，并向所述普通车单播包括为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

在上述实施例中，所述方法还包括：

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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

在上述实施例中，在所述根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址之前，所述方法还包括：

判断所述IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与所述指挥车存在报文中的指挥车MAC地址是否相同；其中，所述指挥车存在报文至少包括：所述指挥车的指挥车MAC地址；所述IP地址请求报文至少包括：所述指挥车的指挥车MAC地址；

当所述IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与所述指挥车存在报文中的指挥车MAC地址相同时，执行根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址的操作。

在上述实施例中，所述根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，包括：

根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表判断所述普通车是否满足IP地址分配条件；

当根据所述IP地址请求报文和所述IP地址分配表判定所述普通车满足IP地址分配条件时，为所述普通车分配与其对应的目标IP地址。

在上述实施例中，所述根据所述IP地址请求报文和所述IP地址分配表判定所述普通车满足IP地址分配条件，包括：

根据所述IP地址请求报文中的普通车辆标识在所述IP地址分配表中查找所述普通车辆标识对应的目标IP地址；其中，所述IP地址请求报文还包括：所述普通车的普通车辆标识和所述普通车的普通车IP地址；

当在所述IP地址分配表中未查收到所述普通车辆标识对应的目标IP地址时，判定所述普通车满足所述IP地址分配条件；或者，当在所述IP地址分配表中查找到所述普通车辆标识对应的目标IP地址时，如果所述普通车辆标识对应的目标IP地址和普通车IP地址不相同，判定所述普通车满足所述IP地址分配条件。

第二方面，本发明实施例还提供了一种列车地址的分配方法，应用于普通车，所述方法包括：

接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文；

根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送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IP地址请求报文；

接收所述指挥车单播的为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

在上述实施例中，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，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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

在上述实施例中，在所述根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送报文的报文发送端口之前，所述方法还包括：

当指挥车记录表中不存在预先确定的指挥车辆标识时，或者当所述指挥车记录表中存在所述预先确定的指挥车辆标识且所述指挥车存在报文中的指挥车辆标识与所述预先确定的指挥车辆标识相同时，执行根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送报文的报文发送端口的操作；或者，

当所述指挥车记录表中存在所述预先确定的指挥车辆标识且所述指挥车存在报文中的指挥车辆标识与所述预先确定的指挥车辆标识不相同时，向控制设备发送指挥车冲突报文。

在上述实施例中，所述方法还包括：

当在N个第一预设周期内未接收到所述指挥车存在报文时，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。

第三方面，本发明实施例还提供了一种列车地址的分配装置，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；

所述第一接收模块，用于接收各个普通车响应于所述指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；

所述第一发送模块，还用于针对每个普通车，根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，并向所述普通车单播包括为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

第四方面，本发明实施例还提供了一种列车地址的分配装置，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，用于接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文；

所述第二发送模块，用于根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送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IP地址请求报文；

所述第二接收模块，还用于接收所述指挥车单播的为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

第五方面，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地址的分配方法、装置、列车设备及存储介质，指挥车先按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；然后接收各个普通车响应于指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；对于每个普通车，再根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为该普通车分配与其对应的目标IP地址，并向该普通车单播包括为其分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。也就是说，在本发明实施例提出的技术方案中，各个普通车可以响应于指挥车存在报文向指挥车单播IP地址请求报文，这样指挥车就可以根据各个IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为各个普通车分配与其对应的目标IP地址，并向各个普通车单播IP地址请求回复报文。而在现有的列车地址的分配方法中，由于确定整个列车完整的列车拓扑的耗时较长，因此为列车车厢分配IP地址的时间也较长。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车地址的分配方法、装置、列车设备及存储介质，可以快速地为列车车厢分配IP地址；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地址的分配方法的第一流程示意图；

图3为本发明实施例中列车地址的分配方法的第二流程示意图；

图4为本发明实施例中列车地址的分配装置的第一组成结构示意图；

图5为本发明实施例中列车地址的分配装置的第二组成结构示意图；

图6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地址的分配方法的第一流程示意图。如图2所示，列车地址的分配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。

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、指挥车的指挥车IP地址和指挥车的指挥车MAC地址。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

指挥车IP地址

指挥车MAC地址

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；字段“指挥车IP地址”占用4个字节，表示指挥车的当前IP地址；字段“指挥车MAC地址”占用6个字节，表示指挥车的当前MAC地址。例如，假设预设周期为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、接收各个普通车响应于指挥车存在报文单播的IP地址请求报文。

在本发明的具体实施例中，指挥车可以接收各个普通车响应于指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；其中，IP地址请求报文至少包括：指挥车的指挥车MAC地址、各个普通车的普通车辆标识、各个普通车的普通车IP地址和各个普通车的普通车MAC地址。具体地，普通车拓扑更新报文的报文格式可以如下述表2所述：

表2

在上述表2中，字段“第二消息类型”占用2个字节，表示该消息为普通车单播给指挥车的IP地址请求报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示普通车的车辆ID；字段“指挥车MAC地址”占用6个字节，表示指挥车的当前MAC地址；字段“普通车IP地址”占用4个字节，表示各个普通车的当前IP地址；字段“普通车MAC地址”占用6个字节，表示各个普通车的当前MAC地址。例如，假设预设周期为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，各个普通车可以响应于指挥车存在报文向指挥车单播IP地址请求报文。

步骤203、针对每个普通车，根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为该普通车分配与其对应的目标IP地址，并向该普通车单播包括为该普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

在本发明的具体实施例中，对于每个普通车，指挥车可以根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为该普通车分配与其对应的目标IP地址，并向该普通车单播包括为该普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；其中，IP地址请求回复报文可以包括：各个普通车的普通车辆标识和各个普通车的目标IP地址。具体地，IP地址回复报文的报文格式可以如下述表3所示：

第三消息类型

普通车辆标识

目标IP地址

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单播给各个普通车的IP地址请求回复报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示普通车的车辆ID；字段“目标IP地址”占用4个字节，表示指挥车为各个普通车的分配的IP地址。

较佳地，在本发明的具体实施例中，指挥车还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所述指挥车的拓扑位置；然后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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。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4所述：

第四消息类型

普通车辆标识

普通车辆修正位置

表4

在上述表4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。另外，指挥车拓扑更新报文的报文格式可以如下述表5所示：

表5

在上述表5中，字段“第五消息类型”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。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；然后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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

较佳地，在本发明的具体实施例中，指挥车可以向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；指挥车也可以不向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。具体地，如果各个普通车只与指挥车进行通信，则指挥车可以不向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；如果各个普通车还与其他普通车进行通信，则指挥车需要向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。具体地，指挥车可以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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

较佳地，在本发明的具体实施例中，指挥车在根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为普通车分配与其对应的目标IP地址之前，指挥车还可以判断IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与指挥车存在报文中的指挥车MAC地址是否相同；当IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与指挥车存在报文中的指挥车MAC地址相同时，执行根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为各个普通车分配与其对应的目标IP地址的操作；当IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与指挥车存在报文中的指挥车MAC地址不相同时，则指挥车将该IP地址请求报文进行丢弃。

具体地，在本发明的具体实施例中，指挥车可以根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表判断普通车是否满足IP地址分配条件；当根据IP地址请求报文和IP地址分配表判定普通车满足IP地址分配条件时，指挥车为普通车分配与其对应的目标IP地址；当根据各个IP地址请求报文和IP地址分配表判定普通车不满足IP地址分配条件时，则指挥车不会为普通车分配与其对应的目标IP地址。

具体的，在本发明的具体实施例中，指挥车可以根据普通车辆标识在IP地址分配表中查找普通车辆标识对应的目标IP地址；当指挥车在IP地址分配表中未查收到普通车辆标识对应的目标IP地址时，指挥车判定该普通车满足IP地址分配条件；或者，当指挥车在IP地址分配表中查找到普通车辆标识对应的目标IP地址时，如果普通车辆标识对应的目标IP地址和普通车IP地址不相同，指挥车判定该普通车满足IP地址分配条件；如果普通车辆标识对应的目标IP地址和普通车IP地址相同，则指挥车判定该普通车不足IP地址分配条件。具体地，IP地址分配表的存储结构可以如下述表6所示：

普通车辆标识	目标IP地址
		普通车辆标识1	目标IP地址1
普通车辆标识2	目标IP地址2
		普通车辆标识3	目标IP地址3
…	…
		普通车辆标识X	目标IP地址X

表6

在上述表6中，普通车辆标识可以包括：普通车辆标识1、普通车辆标识2、普通车辆标识3、…、普通车辆标识X；目标IP地址可以包括：目标IP地址1、目标IP地址2、目标IP地址3、…、目标IP地址X；其中，普通车辆标识1对应于目标IP地址1；普通车辆标识2对应于目标IP地址2；普通车辆标识3对应于目标IP地址3；…；普通车辆标识X对应于目标IP地址X；X为大于等于1的自然数。

本发明实施例提出的列车地址的分配方法，指挥车先按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；然后接收各个普通车响应于指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；对于每个普通车，再根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为该普通车分配与其对应的目标IP地址，并向该普通车单播包括为其分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。也就是说，在本发明实施例提出的技术方案中，各个普通车可以响应于指挥车存在报文向指挥车单播IP地址请求报文，这样指挥车就可以根据各个IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为各个普通车分配与其对应的目标IP地址，并向各个普通车单播IP地址请求回复报文。而在现有的列车地址的分配方法中，由于确定整个列车完整的列车拓扑的耗时较长，因此为列车车厢分配IP地址的时间也较长。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车地址的分配方法，可以快速地为列车车厢分配IP地址；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3为本发明实施例中列车地址的分配方法的第二流程示意图。如图3所示，列车地址的分配方法可以包括以下步骤：

步骤301、接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文。

在本发明的具体实施例中，各个普通车可以接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文；其中，指挥车存在报文中至少包括：指挥车的指挥车辆标识、指挥车的指挥车IP地址和指挥车的指挥车MAC地址。具体地，指挥车存在报文可以包括：第一消息类型、指挥车辆标识、指挥车IP地址和指挥车MAC地址；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；字段“指挥车IP地址”占用4个字节，表示指挥车的当前IP地址；字段“指挥车MAC地址”占用6个字节，表示指挥车的当前MAC地址。例如，假设预设周期为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；各个普通车可以接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文。

步骤302、根据接收指挥车存在报文的端口确定向指挥车发送报文的报文发送端口，并通过报文发送端口向指挥车单播IP地址请求报文。

在本发明的具体实施例中，各个普通车可以根据接收指挥车存在报文的端口确定向指挥车发送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IP地址请求报文。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普通车的报文发送端口。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。其中，IP地址请求报文至少可以包括：指挥车的指挥车MAC地址、各个普通车的普通车辆标识、各个普通车的普通车IP地址和各个普通车的普通车MAC地址。具体的，IP地址请求报文可以包括：第二消息类型、普通车辆标识、指挥车MAC地址、普通车IP地址和普通车MAC地址；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IP地址请求报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示普通车的车辆ID；字段“指挥车MAC地址”占用6个字节，表示指挥车的当前MAC地址；字段“普通车IP地址”占用4个字节，表示各个普通车的当前IP地址；字段“普通车MAC地址”占用6个字节，表示各个普通车的当前MAC地址。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，各个普通车可以响应于指挥车存在报文向指挥车单播IP地址请求报文。

步骤303、接收指挥车单播的为普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

在本发明的具体实施例中，各个普通车可以接收指挥车单播的为普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。具体地，IP地址请求回复报文可以包括：第三消息类型、普通车辆标识和目标IP地址；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单播给各个普通车的IP地址请求回复报文；字段“普通车辆标识”占用2个字节，表示普通车的车辆ID；字段“目标IP地址”占用4个字节，表示指挥车为各个普通车的分配的IP地址。

较佳地，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，各个普通车可以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，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，此时普通车辆修正位置为普通车辆初始位置，每个普通车的普通车辆初始位置均相同。与普通车的相邻的其它普通车从一侧端口收到普通车拓扑更新报文后，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所述指挥车的普通车辆排列位置。然后，各个普通车可以接收指挥车按照第二预设周期广播的指挥车拓扑更新报文和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

较佳地，在本发明的具体实施例中，指挥车可以向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；指挥车也可以不向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。具体地，如果各个普通车只与指挥车进行通信，则指挥车可以不向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；如果各个普通车还与其他普通车进行通信，则指挥车需要向全部普通车广播包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。具体地，指挥车可以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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

较佳地，在本发明的具体实施例中，当指挥车记录表中不存在预先确定的指挥车辆标识时，或者当指挥车记录表中存在预先确定的指挥车辆标识且指挥车存在报文中的指挥车辆标识与预先确定的指挥车辆标识相同时，普通车执行根据接收指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送报文的报文发送端口的操作；当指挥车记录表中存在预先确定的指挥车辆标识且指挥车存在报文中的指挥车辆标识与预先确定的指挥车辆标识不相同时，各个普通车可以向控制设备发送指挥车冲突报文。具体地，指挥车冲突报文的报文格式可以如下述表7所示：

第七消息类型

普通车辆标识

表7

在上述表7中，字段“第四消息类型”占用2个字节，表示该消息为普通车发送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8所示：

第八消息类型

普通车辆标识

表8

在上述表8中，字段“第五消息类型”占用2个字节，表示该消息为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。

本发明实施例提出的列车地址的分配方法，指挥车先按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；然后接收各个普通车响应于指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；对于每个普通车，再根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为该普通车分配与其对应的目标IP地址，并向该普通车单播包括为其分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。也就是说，在本发明实施例提出的技术方案中，各个普通车可以响应于指挥车存在报文向指挥车单播IP地址请求报文，这样指挥车就可以根据各个IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为各个普通车分配与其对应的目标IP地址，并向各个普通车单播IP地址请求回复报文。而在现有的列车地址的分配方法中，由于确定整个列车完整的列车拓扑的耗时较长，因此为列车车厢分配IP地址的时间也较长。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车地址的分配方法，可以快速地为列车车厢分配IP地址；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装置的第一组成结构示意图。如图4所示，列车地址的分配装置可以包括：第一发送模块401和第一接收模块402；其中，

所述第一发送模块401，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；

所述第一接收模块402，用于接收各个普通车响应于所述指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；

所述第一发送模块401，还用于针对每个普通车，根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，并向所述普通车单播包括为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

图5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5所示，列车地址的分配装置可以包括：第二接收模块501和第二发送模块502；其中，

所述第二接收模块501，用于接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文；

所述第二发送模块502，用于根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送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IP地址请求报文；

所述第二接收模块501，还用于接收所述指挥车单播的为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。

本发明实施例提出的列车地址的分配装置，指挥车先按照第一预设周期向全部普通车广播指挥车存在报文；然后接收各个普通车响应于指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；对于每个普通车，再根据IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为该普通车分配与其对应的目标IP地址，并向该普通车单播包括为其分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文。也就是说，在本发明实施例提出的技术方案中，各个普通车可以响应于指挥车存在报文向指挥车单播IP地址请求报文，这样指挥车就可以根据各个IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为各个普通车分配与其对应的目标IP地址，并向各个普通车单播IP地址请求回复报文。而在现有的列车地址的分配方法中，由于确定整个列车完整的列车拓扑的耗时较长，因此为列车车厢分配IP地址的时间也较长。因此，和现有技术相比，本发明实施例提出的列车地址的分配装置，可以快速地为列车车厢分配IP地址；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6是本发明实施例中列车设备的组成结构示意图。图6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6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6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

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 (11)

1.一种列车地址的分配方法，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；

接收各个普通车响应于所述指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；

针对每个普通车，根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，并向所述普通车单播包括为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；

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：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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址之前，所述方法还包括：

判断所述IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与所述指挥车存在报文中的指挥车MAC地址是否相同；其中，所述指挥车存在报文至少包括：所述指挥车的指挥车MAC地址；所述IP地址请求报文至少包括：所述指挥车的指挥车MAC地址；

当所述IP地址请求报文中的指挥车MAC地址与所述指挥车存在报文中的指挥车MAC地址相同时，执行根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址的操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，包括：

根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表判断所述普通车是否满足IP地址分配条件；

当根据所述IP地址请求报文和所述IP地址分配表判定所述普通车满足IP地址分配条件时，为所述普通车分配与其对应的目标IP地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述IP地址请求报文和所述IP地址分配表判定所述普通车满足IP地址分配条件，包括：

根据所述IP地址请求报文中的普通车辆标识在所述IP地址分配表中查找所述普通车辆标识对应的目标IP地址；其中，所述IP地址请求报文还包括：所述普通车的普通车辆标识和所述普通车的普通车IP地址；

当在所述IP地址分配表中未查找到所述普通车辆标识对应的目标IP地址时，判定所述普通车满足所述IP地址分配条件；或者，当在所述IP地址分配表中查找到所述普通车辆标识对应的目标IP地址时，如果所述普通车辆标识对应的目标IP地址和普通车IP地址不相同，判定所述普通车满足所述IP地址分配条件。

5.一种列车地址的分配方法，其特征在于，应用于普通车，所述方法包括：

接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文；

根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送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IP地址请求报文；

接收所述指挥车单播的为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；

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，通过所述报文发送端口向所述指挥车单播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：所述普通车的普通车辆标识和所述普通车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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送报文的报文发送端口之前，所述方法还包括：

当指挥车记录表中不存在预先确定的指挥车辆标识时，或者当所述指挥车记录表中存在所述预先确定的指挥车辆标识且所述指挥车存在报文中的指挥车辆标识与所述预先确定的指挥车辆标识相同时，执行根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送报文的报文发送端口的操作；或者，

当所述指挥车记录表中存在所述预先确定的指挥车辆标识且所述指挥车存在报文中的指挥车辆标识与所述预先确定的指挥车辆标识不相同时，向控制设备发送指挥车冲突报文。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当在N个第一预设周期内未接收到所述指挥车存在报文时，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。

8.一种列车地址的分配装置，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；

所述第一接收模块，用于接收各个普通车响应于所述指挥车存在报文单播的IP地址请求报文；所述第一发送模块，还用于针对每个普通车，根据所述IP地址请求报文和预先保存的IP地址分配表为所述普通车分配与其对应的目标IP地址，并向所述普通车单播包括为所述普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；

所述分配装置还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；

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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

9.一种列车地址的分配装置，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，用于接收指挥车按照第一预设周期广播的指挥车存在报文；

所述第二发送模块，用于根据接收所述指挥车存在报文的端口确定向所述指挥车发送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IP地址请求报文；

所述第二接收模块，还用于接收所述指挥车单播的为普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；

所述分配装置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，通过所述报文发送端口向所述指挥车单播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：所述普通车的普通车辆标识和所述普通车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和包括为全部普通车分配的目标IP地址的IP地址请求回复报文；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。

10.一种列车设备，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1-7中任一权利要求所述的方法。

11.一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7任一权利要求所述的方法。

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