CN110626387A - Tcms系统主机控制器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的TCMS系统主机控制器，包括板卡，在板卡上设置有元器件，元器件包括处理模块、列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU，列车自动运行模块ATO和列车控制模块VCU分别与处理模块线路连接，列车自动运行模块ATO和列车控制模块VCU之间的交互信号由处理模块分配线路进行传输；ATO为VOBC系统中的单元模块，VCU为TCMS系统中的单元模块。本发明实施例提供的TCMS系统主机控制器，通过将ATO和VCU整合到同一TCMS系统主机控制器上，在ATO与VCU之间的通讯过程中，能够从目前需要通过以太网总线和多功能列车通讯总线的系统级通讯方式变成一台主机内的板卡与板卡之间的通讯方式，从而免去多台主机间繁琐的接线，减少设备空间占地面积，降低成本。

Description

TCMS系统主机控制器

技术领域

本发明涉及列车通信技术领域，尤其涉及一种TCMS系统主机控制器。

背景技术

在全自动无人驾驶列车技术应用越来越多的今天，车辆需求方对信号系统和列车控制系统的功能需求越来越多。车载信号系统中的列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU在自动驾驶模式下经常信息交互。但目前情况下，列车自动运行模块ATO设置在一个主机中，列车网络控制模块VCU设置在一个主机中，两者在信息交互时，需通过网关设备和以太网总线完成传输数据。这其中涉及到两台主机之间繁琐的布线，致使设备空间越来越小，也带来较高成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种TCMS系统主机控制器。

本发明实施例提供一种TCMS系统主机控制器，包括板卡，在所述板卡上设置有元器件，所述元器件包括处理模块、列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU，其中：

所述列车自动运行模块ATO和所述列车控制模块VCU分别与所述处理模块线路连接，所述列车自动运行模块ATO和所述列车控制模块VCU之间的交互信号由所述处理模块分配线路进行传输。其中，所述自动运行模块ATO原来是VOBC系统中的单元模块，现在将其设置在TCMS系统中，以减少与所述列车网络控制模块VCU的通信延迟。

可选地，所述板卡上设置有第一插槽和第二插槽，所述列车自动运行模块ATO与所述第一插槽插接，所述第一插槽与所述处理模块线路连接；所述列车网络控制模块VCU与所述第二插槽插接，所述第二插槽与所述处理模块线路连接。

可选地，所述板卡上设置电源板，所述电源板设置第一电压输出端和第二电压输出端，所述电源板通过所述第一电压输出端、所述第二电压输出端分别与所述列车自动运行模块ATO和所述列车网络控制模块VCU供电。

可选地，所述列车自动运行模块ATO和所述列车网络控制模块VCU均通过主备用总线连入列车控制网络。

可选地，所述列车自动运行模块ATO和所述列车网络控制模块VCU均设置有输入和输出接口，用于与对应的车载设备线路连接。

本发明实施例提供的TCMS系统主机控制器，通过将VOBC系统中的列车自动运行模块ATO和TCMS系统中的列车控制模块VCU整合到同一TCMS系统主机控制器上，在列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU之间的通讯过程中，能够从目前需要通过以太网总线和多功能列车通讯总线的系统级通讯方式变成一台主机内的板卡与板卡之间的通讯方式，从而免去多台主机间繁琐的接线，减少设备空间占地面积，降低成本。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明TCMS系统主机控制器实施例结构图；

图2为本发明ATO与VCU整合后TCMS系统主机控制器的模块原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在全自动无人驾驶列车技术应用越来越多的今天，车辆需求方对信号系统和列车控制系统的功能需求越来越多，设备空间越来越小。为此，有必要将车载信号系统和网络控制系统集成到一起，减少相互之间接口，节省安装空间需求。VOBC系统中的列车自动运行模块ATO和TCMS系统中的列车网络控制模块VCU在自动驾驶模式下经常信息交互。但目前情况下，列车自动运行模块ATO设置在一个主机中，列车网络控制模块VCU设置在一个主机中，两者在信息交互时，需通过网关设备和以太网总线完成传输数据。这其中需要涉及到两台主机以及两个或更多的通讯协议的转换，还涉及到车辆信号传输时延，传输存在不稳定情况。

为此，图1示出了本发明实施例提供的一种TCMS系统主机控制器，包括板卡，在所述板卡上设置有元器件，所述元器件包括处理模块、列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU，其中：

所述列车自动运行模块ATO和所述列车控制模块VCU分别与所述处理模块线路连接，所述列车自动运行模块ATO和所述列车控制模块VCU之间的交互信号由所述处理模块分配线路进行传输。

其中，所述自动运行模块ATO原来是VOBC系统中的单元模块，现在将其设置在TCMS系统中，以减少与所述列车网络控制模块VCU的通信延迟。

针对上述TCMS系统主机控制器，需要说明的是，在本发明实施例中，需将VOBC系统中列车自动运行模块ATO和TCMS系统中列车控制模块VCU整合在一台主机上，即将列车自动运行模块ATO和列车控制模块VCU整合到同一TCMS系统主机控制器上，但由于在原有板卡上增加新的元器件(即列车自动运行模块ATO)，故需要对板卡上的走线进行重新布置，进而满足新增的元器件的线路需求。

在本发明实施例中，主要是处理VOBC系统中列车自动运行模块ATO与TCMS系统中列车控制模块VCU的整合问题，因此，在该TCMS系统主机控制器中对其他元器件不做过多阐述，其他元器件之间的连接关系及交互关系与现有技术相同。其中，其他元器件可包括通讯控制器、信号处理模块、记录板、功能输出模块等，在此不一一举出。

在本发明实施例中，TCMS系统主机控制器板卡上的元器件可采用板卡方式固连在TCMS系统主机控制器板卡上。即：元器件均可作为独立小型板卡插接在TCMS系统主机控制器板卡上。故VOBC系统中列车自动运行模块ATO与TCMS系统中列车控制模块VCU采用板卡方式固连在TCMS系统主机控制器板卡上。

列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU整合在同一TCMS系统主机控制器板卡上，在列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU之间的通讯过程中，能够从目前需要通过以太网总线和多功能列车通讯总线MVB的系统级通讯方式变成一台主机内的板卡与板卡之间的通讯，从而免去多台主机间繁琐的接线，减少设备空间占地面积，降低成本，同时也降低了列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU之间的数据传输时延。另外，由于TCMS系统主机控制器的处理模块多采用更为强劲的CPU，如1.6GHz主频的CPU，强劲CPU对列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU两块板卡的驱动，会间接的导致一体化主机和列车车辆的通讯上的收发时延降低，加快数据包传输速度，同时增加信号系统传输的稳定性。

在本发明实施例中，同一主机上板卡与板卡之间的通讯即为板卡与板卡的交互数据需要通过板卡上布置的线路完成传输，传输过程中，还需处理模块根据不同的模块及不同数据类型进行分配线路，从而达到数据传输。

在上述实施例基础上进一步的实施例，板卡上设置有第一插槽和第二插槽，列车自动运行模块ATO与第一插槽插接，第一插槽与处理模块线路连接；列车网络控制模块VCU与第二插槽插接，第二插槽与处理模块线路连接。

需要说明的是，列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU采用板卡方式固连在TCMS系统主机控制器板卡上。因此，板卡上需要设置用于插接列车自动运行模块ATO和列车控制模块VCU的第一插槽和第二插槽，第一插槽和第二插槽还需通过板卡上的走线连接处理模块。

在上述实施例基础上进一步的实施例，由于列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU采用不同的电压进行供应。因此，需要对板卡上设置的电源板进行适应性设计，电源板设置第一电压输出端和第二电压输出端，电源板通过第一电压输出端、第二电压输出端分别与列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU供电。

如原有板卡上的电源板仅具有24V输出端，在整合上列车控制模块VCU后，实现5V输出端和24输出端。

在本发明实施例中，在列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU整合到控制器板卡上之后，不光重新布置走线，还需要对其他需要改动的器件进行适应性改变，如下表1所示：

表1为ATO与VCU整合设计板卡改造表

对于其他改造，在此不一一举出。

在上述实施例基础上进一步的实施例，列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU均通过主备用总线连入列车控制网络。也就是说，列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU在与其他车载设备(如跨辆通信时)进行通信时，可采用网关和主备用总线连入列车控制网络，与车载设备进行交互。采用主备用总线的冗余方式，可提高列车控制可靠性，可24小时不间断工作且安全等级满足所需要求。

如图2所示为ATO与VCU整合后TCMS系统主机控制器的模块原理图。从图2中可以看出，板卡中存在列车自动运行模块ATO(如图中主机A)和列车网络控制模块VCU(如图中主机B)，两者之间的双向箭头代表两者的板卡与板卡交互方式。图2中的两条平行双横向箭头代表主备用总线，列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU均与其连接。在图2中还包括其他元器件，在此不一一介绍。列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU在整合之后，其各自实现的功能不发生变化。其他元器件实现的功能也不发生变化。

在上述实施例基础上进一步的实施例，所述列车自动运行模块和所述列车网络控制模块均设置有输入和输出接口，用于与对应的车载设备线路连接。

需要说明的是，目前情况下，列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU分别处于不同主机上，此时在司机室会安装在不同位置，车载设备在布线过程中需要合理布局才会与对应的列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU连接上。不同位置下不同布线方式势必会带来成本的提高。在本发明实施例中，将列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU整合在一台主机上，对应的车载设备通过同样的布线方式直接布置到安装该主机的位置上，并通过列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU设置的输入和输出接口完成连接。

为此，本发明通过将VOBC系统中的列车自动运行模块ATO和TCMS系统中的列车控制模块VCU整合到同一TCMS系统主机控制器上，在列车自动运行模块ATO与列车控制模块VCU之间的通讯过程中，能够从目前需要通过以太网总线和多功能列车通讯总线的系统级通讯方式变成一台主机内的板卡与板卡之间的通讯方式，从而免去多台主机间繁琐的接线，减少设备空间占地面积，降低成本，同时降低了车辆信号系统之间的传输时延，使得整个系统的信号传输更为稳定。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种TCMS系统主机控制器，包括板卡，在所述板卡上设置有元器件，其特征在于，所述元器件包括处理模块、列车自动运行模块ATO和列车网络控制模块VCU，其中：

所述列车自动运行模块ATO和所述列车控制模块VCU分别与所述处理模块线路连接，所述列车自动运行模块ATO和所述列车控制模块VCU之间的交互信号由所述处理模块分配线路进行传输。

2.根据权利要求1所述的TCMS系统主机控制器，其特征在于，所述板卡上设置有第一插槽和第二插槽，所述列车自动运行模块ATO与所述第一插槽插接，所述第一插槽与所述处理模块线路连接；所述列车网络控制模块VCU与所述第二插槽插接，所述第二插槽与所述处理模块线路连接。

3.根据权利要求1所述的TCMS系统主机控制器，其特征在于，所述板卡上设置电源板，所述电源板设置第一电压输出端和第二电压输出端，所述电源板通过所述第一电压输出端、所述第二电压输出端分别与所述列车自动运行模块ATO和所述列车网络控制模块VCU供电。

4.根据权利要求1所述的TCMS系统主机控制器，其特征在于，所述列车自动运行模块ATO和所述列车网络控制模块VCU均通过主备用总线连入列车控制网络。

5.根据权利要求1所述的TCMS系统主机控制器，其特征在于，所述列车自动运行模块ATO和所述列车网络控制模块VCU均设置有输入和输出接口，用于与对应的车载设备线路连接。