CN114104039B - 一种任意方向多编组重联列车方向控制单元、系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制单元、系统及其控制方法，该控制单元设置于包括主控编组和非主控编组的多编组中的任一编组内，包括：至少一个通信控制器，获得并传输包括自身编组和相邻编组的通信信号；输入板单元，接收主控编组发出包括司机开关指令和向前向后方向指令；CPU单元，根据所述通信控制器获得的信息，进行包括列车重联初始化和列车重联方向识别相关的控制指令和状态信息；输出板单元，根据所述CPU单元和所述主控编组的指令，向所述编组的动力单元输出动作指令。本发明实现列车重联控制，摆脱了对WTB总线或者具备重联功能的以太网总线的依赖；而且，对参与重联控制的设备和总线类型没有特定要求，方便方案设计与设备选型。

Description

一种任意方向多编组重联列车方向控制单元、系统及其控制 方法

技术领域

本发明主要涉及列车方向控制领域，尤其涉及一种任意方向多编组重联列车方向控制单元、系统及其控制方法。

背景技术

轨道列车的重联运行非常普遍，具备重联运行的列车具备较强的灵活性，在中国营运需求随时间周期性变化较大的背景下，重联运行列车可以根据当前的载客量需求，灵活调整编组数量，增加或者减少运量能力，满足市场要求，降低了运营成本，增加了运营效率。在轨道交通列车进入网络化、智能化控制的今天，通过自动化控制技术实现列车重联成为一项十分重要的技术手段。

当多列编组重联时，司机所在列车编组为主控编组，位于整列重联编组列车的最外端列车编组，这里称为“端编组”。重联的其他编组列车与主控编组的相对方向可能同向，也可能反向，因此当主控编组的司机对整列重联编组列车发出列车“向前”或者“向后”指令时，与主控编组方向相反的其他重联编组，需要对方向指令进行一个取反操作：即当接收到主控编组发送的“向前”指令时，反向的重联编组则需要执行“向后”指令，同理当接收到主控编组发送的“向后”指令时，反向的重联编组则需要执行“向前”指令，这样才能确保重联后整列车正确的执行来着主控编组的方向指令。

目前一般采用WTB或者工业以太网重联控制技术，结合符合IEC61375标准的总线管理器，通过总线管理器底层提供的功能接口，以实现以上重联方向控制功能。但支持重联控制功能的设备，一般使用费用较高，开发成本昂贵。

发明内容

针对上述问题，本发明摆脱对控制设备的标准限制，利用PLC控制单元和两个方向的通信控制器，实现重联控制的方向控制功能。PLC通过与车钩连接器连接的通信控制器，发送控制指令和状态信息，协调各个重联编组中的PLC，完成列车联挂初始化、列车重联方向识别等功能，实现列车在重联状态下，各车厢的方向控制。应用本发明，其相关设备较容易在市面上采购，且价格低廉，实现灵活。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制单元，设置于包括主控编组和非主控编组的多编组中的任一编组内，其特征在于，包括：

至少一个通信控制器，获得并传输包括自身编组和相邻编组的通信信号；

输入板单元，接收主控编组发出包括司机开关指令和向前向后方向指令；

CPU单元，根据所述通信控制器获得的信息，进行包括列车重联初始化和列车重联方向识别相关的控制指令和状态信息；

输出板单元，根据所述CPU单元和所述主控编组的指令，向所述编组的动力单元输出动作指令。

比较好的是，本发明进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制单元，其特征在于，

所述通信控制器包括第一、第二通信控制器，分别与所述编组前后相连的车钩连接器相连。

本发明还揭示了一种任意方向多编组重联列车方向控制系统，包括如上述中任一项所述的控制单元，其特征在于，

所述控制单元两两相连，所述主控编组中的控制单元通过相邻的非主控编组并向后两两相邻编组的控制单元发送包括列车重联初始化和列车重联方向识别相关的控制指令和方向状态信息，实现各编组的执行方向控制。

比较好的是，本发明还进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制系统，其特征在于，

所述编组进一步包括方向寄存器，用于存放所述编组的方向状态信息。

比较好的是，本发明还进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制系统，其特征在于，

所述编组包括第一、第二位端，所述第一、第二通信控制器分别连接所述第一、第二位端的车钩连接器。

本发明还揭示了一种任意方向多编组重联列车方向控制方法，应用上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述方法包括：

步骤一，识别所述多编组中各编组的重联端和方向状态；

步骤二，所述主控编组输入所述多编组重联列车的列车方向指令；

步骤三，所述各编组根据接收到的所述主控编组的指令，并结合自身编组的方向状态，判断并执行动作方向。

比较好的是，本发明还进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：

步骤22，所述主控编组在采集到司机钥匙信号后通过第一、第二通信控制器发送“主控编组重联端识别”报文给相邻的所述非主控编组；

步骤23，在一段时间N之后判断是否接收到“主控编组重联端识别”反馈报文？

步骤24，若等待时间N之后未接收到所述“主控编组重联端识别”反馈报文，所述主控编组判断本编组列车处于非重联状态；若接收到所述“主控编组重联端识别”反馈报文，所述主控编组根据接收到的所述“主控编组重联端识别”反馈报文源于第一或第二通信控制器以确定重联端和方向状态。

比较好的是，本发明还进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤一还包括非主控编组重联端的识别流程，包括：

步骤31，所述非主控编组的控制单元判断接收到“方向状态”与“重联端位置”，还是“结束重联初始化”两种报文中的哪一种，并根据所述编组的方向状态向相邻编组发送所述方向状态报文和所述“重联端位置”报文；

步骤32，如果接收到所述“方向状态”报文和所述“重联端位置”报文，所述相邻编组根据接收的所述“方向状态”报文和所述“重联端位置”报文，设置自身编组的方向状态和重联端位置；

步骤33，如果接收到的是结束重联初始化报文，则进一步判断是从哪一个通信控制器接收到的该报文，并向所述相邻编组转发；

步骤34，在步骤32置位之后，等待并判断是否接收到所述相邻编组反馈的“结束重联初始化”报文，如果接收到，转入步骤33；

步骤35，如果未接收到所述“结束重联初始化”报文，继续判断等待是否超出时间T？如果未超出，转回步骤34继续等待并判断，如果超出，转入下步骤；

步骤36，所述非主控编组向所述重联端发送“结束重联初始化”报文后，结束初始化进程。

比较好的是，本发明还进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤32进一步包括：

步骤321，当所述非主控编组从所述第二通信控制器接收到所述相邻编组发出的“方向状态”报文和“重联端位置”报文，所述非主控编组将自身的方向寄存器置1，并通过所述第二通信控制器发送“相邻编组存在反馈”报文，通过所述第一通信控制器向另一侧相邻编组发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，并等待所述所述另一侧相邻编组反馈“结束重联初始化”报文；

步骤322，当所述非主控编组从所述第一通信控制器接收到所述相邻编组发出的“方向状态”报文和“重联端位置”报文，所述非主控编组将自身的方向寄存器置0，并通过所述第一通信控制器发送“相邻编组存在反馈”报文，通过所述第二通信控制器向所述另一侧相邻编组发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，并等待所述另一侧相邻编组反馈的“结束重联初始化”报文。

比较好的是，本发明还进一步提供了一种任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤33进一步包括，

如果本编组的第二通信控制器接收到结束重联初始化报文，再通过第一通信控制器向相邻编组转发；

如果本编组的第一通信控制器接收到“结束重联初始化”报文，将通过第二控制器向相邻编组转发。

与现有技术相比，本发明实现列车重联控制，摆脱了对WTB总线或者具备重联功能的以太网总线的依赖；而且，对参与重联控制的设备和总线类型没有特定要求，方便方案设计与设备选型。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1为一个由3编组组成重联列车的较佳实施例示意图；

图2是主控编组进行重联列车方向判定的流程图；

图3是非主控编组进行重联列车方向判定的流程图；

图4是各编组在接受方向控制后的流程图。

附图标记

10――编组a

20――编组b

30――编组c

200－控制单元

201――第一通信控制器

202――第二通信控制器

203――输入板单元

204――CPU单元

205――输出板单元

206――动力单元

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，或将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

在以下对技术方案进行详细说明之前，先对本发明相关概念如下界定：

司机所在列车编组称为主控编组，位于整列重联编组列车的最外端列车编组，这里称为“端编组”。端编组之后重联编组1、编组2，…等若干非主控编组两两相连，组成一辆运营列车。

每一编组与其他编组相连接的两端分别定义为I位端、II位端。

正向联挂：对于主控编组，正向联挂指重联端为II位端的主控编组；对于非主控编组，正向联挂指与正向联挂的主控编组方向相同或者与反向联挂的主控编组方向相反的联挂方式。

反向联挂：对于主控编组，反向联挂指重联端为I位端的主控编组；对于非主控编组，反向联挂指与正向联挂的主控编组方向相反或者与反向联挂的主控编组方向相同的联挂方式。

方向状态参考值：包括0或1两个数值，置于方向寄存器中，用以确定和主控编组的方向是否一致。

实施例1

图1所示为由3编组组成的一个较佳实施例的示意图。

组成该实施例的编组包括编组a、编组b和编组c，分别示意标号10～30。每一个编组列车上对应一个控制单元，每个控制单元包含有第一通信控制器、第二通信控制器、输入板单元、输出板单元以及CPU单元，CPU单元可以对其余4个单元进行协调控制。

以其中任一编组b 20为例，其对应的控制单元200的第一通信控制器201引出I位端通信线连接到本编组的I位端车钩处，第二通信控制器202引出II位端通信线连接到本编组的II位端车钩处。输出板单元205在CPU单元204的控制下，将接收到的主控编组发出的司机方向指令转换为本编组的方向指令，输出给本编组的动力单元206，控制本编组b 20的电机正向转到或者反向转动。

通过上述方式，各个编组列车通过车钩重联。

当车钩联挂完成后，本编组的端通信线与相邻编组的端通信线实现连接，两两相连编组的控制单元可以通过各自的通信控制器，实现相邻编组间的双向通信。在此过程中，端编组的控制单元中的输入板单元能够接收司机钥匙信息。当司机把钥匙插入位于端编组的司机控制台，并将钥匙从OFF位扭动到ON位时，端编组的控制单元可以通过输入板单元采集到一个“司机钥匙ON”的持续电平信号，全列编组列车只有唯一一把司机钥匙。

下面具体介绍应用本发明的技术构思实现任意方向多编组重联的具体方法，为方便起见，仍结合图1所示的方案。

图2示意了主控编组a的重联端识别的步骤：

步骤20，进入主控编组重联端的识别流程；

步骤21，当司机将司机钥匙插入位于端编组的司机控制台，并将钥匙从OFF位扭动到ON位时，该编组即定义为主控编组，主控编组的控制单元判断是否从输入板单元采集到一个“司机钥匙ON”的指令？如果没有采集到，回到步骤20；

步骤22，如果采集到司机钥匙信号，该主控编组的控制单元同时通过第一通信控制器和第二通信控制器发送“主控编组重联端识别”报文给相邻编组的控制单元；

步骤23，等待一段时间N之后，判断是否接收到反馈报文？

步骤24，若等待时间N之后，主控编组的控制单元仍然未从任何一个通信控制器接收到“主控编组重联端识别”反馈报文，则主控编组的控制单元判断本编组列车处于非重联状态，并将该信息提示给司机；

步骤25，相邻编组的控制单元通过车钩处的端通信线接收到“主控编组重联端识别”报文后，控制对应的通信控制器反馈“主控编组重联端识别”反馈报文给主控编组，主控编组根据接收到的“主控编组重联端识别”反馈报文来源于具体哪个通信控制器确定重联端，由于之前界定第一通信控制器引出I位端通信线连接到本编组的I位端车钩处，第二通信控制器引出II位端通信线连接到本编组的II位端车钩处，故据该反馈报文来源于哪一个通信控制器，判断重联端为I位端还是II位端；

步骤26，若反馈报文来源于第二通信控制器，则主控编组的控制单元判断重联端为II位端，并将本编组自身的方向寄存器置0；

步骤27，若反馈报文来源于第一通信控制器，则主控编组的控制单元判断重联端为I位端，并将自身的方向寄存器置1。

由上述步骤，完成主控编组a的重联端识别和方向状态确定。

图3示意了其余非主控编组的重联端识别的初始化流程图。

当主控编组的控制单元判断完本编组重联方向后，通过接收“主控编组重联端识别”反馈报文的通信控制器，发送“方向状态”报文“重联端位置”报文给相邻编组，具体过程如下：

步骤30，进入非主控编组重联端的识别流程；

步骤31，非主控编组的控制单元判断接收到“方向状态”与“重联端位置”，还是“结束重联初始化”两种报文中的哪一种，前者针对有编组重联的情况，后者针对编组重联结束的情况。

针对图1的实施例的情况来说，该步骤是根据主控编组a采集的反馈报文，发送包括“方向状态”和“重联状态”信息给相邻编组b，具体为：

若主控编组a是通过第二通信控制器采集到的“主控编组重联端识别”反馈报文，则主控编组的控制单元通过第二通信控制器向相邻编组b的控制单元发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，即如图1所示的；

若主控编组a是通过第一通信控制器采集到的“主控编组重联端识别”反馈报文，则主控编组的控制单元通过第一通信控制器向相邻编组b的控制单元发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文；

步骤32，非主控的相邻编组b等待“方向状态”报文和“重联端位置”报文，识别报文接收来源，并进行相关控制和寄存器置位，具体过程如下：

步骤321，若非主控编组b的控制单元从自身第二通信控制器接收到相邻编组a发送过来的“方向状态”报文和“重联端位置”报文，则该编组的控制单元将自身的方向寄存器置1，并通过接收报文的第二通信控制器，发送“相邻编组存在反馈”报文，同时通过第一通信控制器向另一侧相邻编组c发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，并等待另一侧相邻编组c反馈的“结束重联初始化”报文；

步骤322，若非主控编组b的控制单元从自身第一通信控制器接收到相邻编组a发送过来的“方向状态”报文和“重联端位置”报文，则该编组的控制单元将自身的方向寄存器置0，并通过接收报文的第一通信控制器发送“相邻编组存在反馈”报文，同时通过第二通信控制器向另一侧相邻编组c发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，并等待另一侧相邻编组c反馈的“结束重联初始化”报文；

步骤34，等待并判断是否接收到上述步骤321～322发出的相邻编组反馈的“结束重联初始化”报文，如果接收到，转入步骤33，如果没有接收到，转入步骤35；

步骤35，判断等待是否超出时间T？如果未超出，转回步骤34，继续等待，如果超出，转入步骤36；

步骤36，该编组判断自身是全列编组中的非主控的端编组，则该编组的控制单元向本编组重联端发送“结束重联初始化”报文后，结束整个初始化进程。

步骤33，如果在步骤31收到的报文为结束重联初始化报文，则进一步判断是从哪一个通信控制器接收到的该报文；

进一步解释：若处于全列编组中的某一台非主控编组，如图1中的编组c 30的控制单元在向车厢另一侧发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文经过一定时间后，仍然未接收到来着车厢另一侧反馈的“相邻编组存在反馈”报文，则该编组判断自身已经是全列编组中的非主控的端编组，则该编组的控制单元向本编组重联端发送“结束重联初始化”报文；与该端编组相邻的编组b20的控制单元在接收到“结束重联初始化”报文后，继续向主控端编组a方向转发该“结束重联初始化”报文，直到主控编组10的控制单元接收到该报文。

步骤331，第一种情况：

如果本编组的第二通信控制器接收到结束重联初始化报文，再通过第一通信控制器向相邻编组转发；

步骤332，第二种情况：

如果本编组的第一通信控制器接收到“结束重联初始化”报文，将通过第二控制器向相邻编组转发。

通过图3所示的流程，完成非主控编组b、c的重联端识别和方向状态确定。

与上述非主控编组的方式类似，主控编组的控制单元在接收到来自其重联端的“结束重联初始化”报文之后，即结束重联过程，并报告司机重联结束，提示司机可以开始操作列车。

图4给出了司机进行编组操作下各编组进行方向控制的流程图。

步骤41，进入各编组方向控制的流程，主控编组a的司机接收到其控制单元发出的重联已结束，司机可进行操纵的提示，主控编组a的司机室控制台输入列车方向指令；

步骤42，各编组判断接收到的司机指令是方向向前还是方向向后？

步骤43，如果是方向向前的指令，结合编组自身方向寄存器中的方向状态参考值，判断执行方向；

步骤431，如果方向状态参考值是0，本编组的执行方向向前；

步骤432，如果方向状态参考值为1，则本编组的执行方向向后；

步骤44，如果各编组接收到的是方向向后的指令，结合编组自身方向寄存器中的方向状态参考值，判断执行方向；

步骤441，如果方向状态参考值为0，本编组的执行方向向后；

步骤442，如果方向状态参考值为1，本编组的执行方向向前。

上述流程中，列车方向向前的定义：对应主控编组为非重联方向，反之则为列车向后方向。该指令被主控编组a的控制单元通过输入板单元采集，控制单元结合自身方向寄存器中保存的值，决定输出板单元向本编组动力单元输出何种方向指令。同时主控编组a的控制单元通过通信控制板，将该司机输入的方向指令，向其他编组的控制单元转发，其他编组控制单元接收到前一编组转发过来的司机方向指令后，结合自身方向寄存器中保存的值，决定输出板单元向本编组动力单元输出何种方向指令。同时通过自己的通信控制板继续向后面的编组转发司机方向指令，直至最后一列编组控制单元接收到该司机方向指令：

若本编组控制单元接收到司机方向指令向前，而自身方向寄存器中保存的值为0，则控制单元控制输出板单元，向动力单元输出前进指令，即要求动力单元控制电机正向转到；

若本编组控制单元接收到司机方向指令向后，而自身方向寄存器中保存的值为0，则控制单元控制输出板单元，向动力单元输出后退指令，即要求动力单元控制电机反向转到；

若本编组控制单元接收到司机方向指令向前，而自身方向寄存器中保存的值为1，则控制单元控制输出板单元，向动力单元输出后退指令，即要求动力单元控制电机反向转到；

若本编组控制单元接收到司机方向指令向后，而自身方向寄存器中保存的值为1，则控制单元控制输出板单元，向动力单元输出前进指令，即要求动力单元控制电机正向转到。

至此，全列车各编组根据各自编组的重联方向，结合司机方向指令，协调一致的正确执行方向指令。

采用本发明上述的任意方向多编组重联列车方向控制的方法，具有如下技术效果：

第一，本发明实现列车重联控制，摆脱了对WTB总线或者具备重联功能的以太网总线的依赖；

第二，本发明对参与重联控制的设备和总线类型没有特定要求，方便方案设计与设备选型；

需要说明的是，本发明中所使用的总线控制器以及相关联的通信总线，可以由其他任何具备有双向通信功能的硬线信号线以及相关接收发送装置代替，比如但不限定于：

第一，同时具备发送和接收功能的PWM波信号发送接收系统；

第二，电平信号发送接收系统；

第三，光信号发送接收系统。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。处理器可以是一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DAPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带……)、光盘(例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒、键驱动器……)。

计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种任意方向多编组重联列车方向控制单元，设置于包括主控编组和非主控编组的多编组中的任一编组内，其特征在于，包括：

至少一个通信控制器，获得并传输包括自身编组和相邻编组的通信信号；

输入板单元，接收主控编组发出包括司机开关指令和向前向后方向指令；

CPU单元，根据所述通信控制器获得的信息，进行包括列车重联初始化和列车重联方向识别相关的控制指令和方向状态信息；

输出板单元，根据所述CPU单元和所述主控编组的指令，向所述编组的动力单元输出动作指令；其中，

所述通信控制器包括第一、第二通信控制器，分别与所述编组前后相连的车钩连接器相连。

2.一种任意方向多编组重联列车方向控制系统，包括如权利要求1中所述的控制单元，其特征在于，

所述控制单元两两相连，所述主控编组中的控制单元通过相邻的非主控编组并向后两两相邻编组的控制单元发送包括列车重联初始化和列车重联方向识别相关的控制指令和方向状态信息，实现各编组的执行方向控制。

3.根据权利要求2所述任意方向多编组重联列车方向控制系统，其特征在于，

所述编组进一步包括方向寄存器，用于存放所述编组的方向状态信息。

4.根据权利要求3所述任意方向多编组重联列车方向控制系统，其特征在于，

所述编组包括第一、第二位端，所述第一、第二通信控制器分别连接所述第一、第二位端的车钩连接器。

5.一种任意方向多编组重联列车方向控制方法，应用权利要求2～4中任一项所述系统，其特征在于，所述方法包括：

步骤一，识别所述多编组中各编组的重联端和方向状态；

步骤二，所述主控编组输入所述多编组重联列车的列车方向指令；

步骤三，所述各编组根据接收到的所述主控编组的指令，并结合自身编组的方向状态，判断并执行动作方向。

6.根据权利要求5所述的任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：

步骤21，所述主控编组在采集到司机钥匙信号后通过第一、第二通信控制器发送“主控编组重联端识别”报文给相邻的所述非主控编组；

步骤22，在一段时间N之后判断是否接收到“主控编组重联端识别”反馈报文？

步骤23，若等待时间N之后未接收到所述“主控编组重联端识别”反馈报文，所述主控编组判断本编组列车处于非重联状态；若接收到所述“主控编组重联端识别”反馈报文，所述主控编组根据接收到的所述“主控编组重联端识别”反馈报文源于第一或第二通信控制器以确定重联端和方向状态。

7.根据权利要求6所述的任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤一还包括非主控编组重联端的识别流程，包括：

步骤31，所述非主控编组的控制单元判断接收到“方向状态”与“重联端位置”，还是“结束重联初始化”两种报文中的哪一种，并根据所述编组的方向状态向相邻编组发送所述方向状态报文和所述“重联端位置”报文；

步骤32，如果接收到所述“方向状态”报文和所述“重联端位置”报文，所述相邻编组根据接收的所述“方向状态”报文和所述“重联端位置”报文，设置自身编组的方向状态和重联端位置；

步骤33，如果接收到的是结束重联初始化报文，则进一步判断是从哪一个通信控制器接收到的该报文，并向所述相邻编组转发；

步骤34，在步骤32置位之后，等待并判断是否接收到所述相邻编组反馈的“结束重联初始化”报文，如果接收到，转入步骤33；

步骤35，如果未接收到所述“结束重联初始化”报文，继续判断等待是否超出时间T？如果未超出，转回步骤34继续等待并判断，如果超出，转入下步骤；

步骤36，所述非主控编组向所述重联端发送“结束重联初始化”报文后，结束初始化进程。

8.根据权利要求7所述的任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤32进一步包括：

步骤321，当所述非主控编组从所述第二通信控制器接收到所述相邻编组发出的“方向状态”报文和“重联端位置”报文，所述非主控编组将自身的方向寄存器置1，并通过所述第二通信控制器发送“相邻编组存在反馈”报文，通过所述第一通信控制器向另一侧相邻编组发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，并等待所述所述另一侧相邻编组反馈“结束重联初始化”报文；

步骤322，当所述非主控编组从所述第一通信控制器接收到所述相邻编组发出的“方向状态”报文和“重联端位置”报文，所述非主控编组将自身的方向寄存器置0，并通过所述第一通信控制器发送“相邻编组存在反馈”报文，通过所述第二通信控制器向所述另一侧相邻编组发送“方向状态”报文和“重联端位置”报文，并等待所述另一侧相邻编组反馈的“结束重联初始化”报文。

9.根据权利要求8所述的任意方向多编组重联列车方向控制方法，其特征在于，所述步骤33进一步包括，

如果本编组的第二通信控制器接收到结束重联初始化报文，再通过第一通信控制器向相邻编组转发；

如果本编组的第一通信控制器接收到“结束重联初始化”报文，将通过第二控制器向相邻编组转发。

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