主备车辆控制单元同步运行方法和车辆控制单元技术

本申请提供一种主备车辆控制单元同步运行方法和车辆控制单元，该方法由车辆控制单元VCU执行，方法包括：在进入周期运行后，每隔预设周期，确定列车控制和监控系统TCMS应用所处微周期；微周期为应用处理微周期，或者，应用输出微周期，或者，应用输入微周期，或者，应用空闲微周期；根据所处微周期与另一VCU进行数据同步；若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余。本申请提供的方法，在进入周期运行后，每隔预设周期进行数据同步，保证了主备VCU中的TCMS应用每周期均同步执行，输出相同的结果，保证主备VCU切换时能够完全无缝切换。保证主备VCU切换时能够完全无缝切换。保证主备VCU切换时能够完全无缝切换。

【技术实现步骤摘要】
主备车辆控制单元同步运行方法和车辆控制单元


[0001]本申请涉及轨道交通
，尤其涉及一种主备车辆控制单元同步运行方法和车辆控制单元。

技术介绍

[0002]在列车运行过程中，TCMS(Train Control and Monitoring System，列车控制和监控系统)通过各个子系统的信息交互，完成列车的逻辑控制、数据监视以及故障诊断。由于TCMS系统是车辆手动驾驶和自动驾驶的基础设备，对硬件平台的安全性和可靠性有较高的要求，一般采用头尾各两个VCU(Vehicle Control Unit，车辆控制单元)热备冗余的方式，当主用VCU发生故障时，另一个VCU自动切换为主用VCU。
[0003]传统TCMS系统两个VCU程序独立运行，未进行严格同步，导致两个VCU切换时，可能由于指令不连续，导致车辆产生冲动或顿挫感，影响乘客的舒适性。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术缺陷之一，本申请提供了一种主备车辆控制单元同步运行方法和车辆控制单元。
[0005]本申请第一个方面，提供了一种主备车辆控制单元同步运行方法，其特征在于，方法由车辆控制单元VCU执行，方法包括：
[0006]在进入周期运行后，每隔预设周期，确定列车控制和监控系统TCMS应用所处微周期；微周期为应用处理微周期，或者，应用输出微周期，或者，应用输入微周期，或者，应用空闲微周期；
[0007]根据所处微周期与另一VCU进行数据同步；
[0008]若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余。
[0009]可选地，VCU和另一VCU分别位于不同的半动半托带驾驶室TMc车；
[0010]VCU和另一VCU分别通过双通道接入TCMS骨干网；
[0011]VCU和另一VCU之间通过双通道进行通信；
[0012]VCU和另一VCU中的一个为主，另一个为备。
[0013]可选地，微周期为应用处理微周期；
[0014]根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：
[0015]若VCU为主，则通过以太网通讯网络ECN向另一VCU发送外部输入数据；
[0016]若VCU为备，则通过ECN接收另一VCU发送的外部输入数据；
[0017]若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：
[0018]若VCU为备，则根据另一VCU发送的外部输入数据进行应用逻辑处理。
[0019]可选地，通过ECN向另一VCU发送外部输入数据之前，还包括：
[0020]获取外部输入数据，根据获取的输入数据进行应用逻辑处理。
[0021]可选地，微周期为应用输出微周期；
[0022]根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：
[0023]若VCU为主，则通过ECN向另一VCU发送应用逻辑处理结果；
[0024]若VCU为备，则通过ECN接收另一VCU发送的应用逻辑处理结果；
[0025]若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：
[0026]若VCU为备，则确定另一VCU发送的应用逻辑处理结果与自身的应用逻辑处理结果是否一致；
[0027]若不一致，则进行报警。
[0028]可选地，微周期为应用输入微周期；
[0029]根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：
[0030]若VCU为主，则通过ECN向另一VCU发送外部输入数据；
[0031]若VCU为备，则通过ECN接收另一VCU发送的外部输入数据；
[0032]若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：
[0033]若VCU为备，则根据另一VCU发送的外部输入数据确定应用运算的输入。
[0034]可选地，微周期为应用空闲微周期；
[0035]根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：
[0036]若VCU为主，则通过第一通道接收到另一VCU发送的时钟同步消息后，确定接收到时钟同步消息的时间，并通过第一通道向另一VCU反馈接收到时钟同步消息的时间和反馈发送时间；通过第二通道接收到另一VCU发送的时钟同步消息后，确定接收到时钟同步消息的时间，并通过第二通道向另一VCU反馈接收到时钟同步消息的时间和反馈发送时间；其中，第一通道为VCU和另一VCU之间双通道中的一个，第二通道为VCU和另一VCU之间双通道中的另一个；
[0037]若VCU为备，则通过第一通道向另一VCU发送时钟同步消息，并从第一通道接收另一VCU反馈的接收到时钟同步消息的时间和反馈发送时间；通过第二通道向另一VCU发送时钟同步消息，并从第二通道接收另一VCU反馈的接收到时钟同步消息的时间和反馈发送时间；
[0038]若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：
[0039]若VCU为备，则
[0040]从同步的数据中，获取另一VCU通过第一通道反馈的接收到时钟同步消息的时间t
12
和反馈发送时间t
13
；获取另一VCU通过第二通道反馈的接收到时钟同步消息的时间t
22
和反馈发送时间t
23
；
[0041]确定通过第一通道向另一VCU发送时钟同步消息的时间t
11
，以及，通过第一通道接收另一VCU反馈的时间t
14
；确定通过第二通道向另一VCU发送时钟同步消息的时间t
21
，以及，通过第二通道接收另一VCU反馈的时间t
24
；
[0042]计算第一通道的时钟偏移计算第二通道的时钟偏移
[0043]若offset1和offset2均有效，且offset1和offset2均不超过预设误差，则输出offset1和offset2的平均值；
[0044]若offset1和offset2中仅有一个有效，则输出有效的时钟偏移；
[0045]若offset1和offset2均无效，则进行热备冗余切换。
[0046]可选地，在进入周期运行后，每隔预设周期，确定列车控制和监控系统TCMS应用所处微周期之前，还包括：
[0047]上电后，完成硬件和软件初始化；
[0048]初始化成功后，接收另一VCU的板卡ID；
[0049]若在预设时间段内未接收到另一VCU的板卡ID，则确定VCU为备；
[0050]若在预设时间段内接收到另一VCU的板卡ID，且另一VCU的板卡ID大于自身的板卡ID，则确定VCU为主；
[0051]若在预设时间段内接收到另一VCU的板卡ID，且另一VCU的板卡ID小于自身的板卡ID，则确定VCU为备；
[0052]若VCU为主，则在进入周期运行后，向另一VCU发送跟随数据信息帧；
[0053]若VCU为备，则在收到跟随数据信息帧后，进行跟随，且在跟随成功后进入周期运行。
[0054]可选地，上电后，完成硬件和软本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主备车辆控制单元同步运行方法，其特征在于，所述方法由车辆控制单元VCU执行，所述方法包括：在进入周期运行后，每隔预设周期，确定列车控制和监控系统TCMS应用所处微周期；所述微周期为应用处理微周期，或者，应用输出微周期，或者，应用输入微周期，或者，应用空闲微周期；根据所处微周期与另一VCU进行数据同步；若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VCU和另一VCU分别位于不同的半动半托带驾驶室TMc车；所述VCU和所述另一VCU分别通过双通道接入TCMS骨干网；所述VCU和所述另一VCU之间通过双通道进行通信；所述VCU和所述另一VCU中的一个为主，另一个为备。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微周期为应用处理微周期；所述根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：若所述VCU为主，则通过以太网通讯网络ECN向另一VCU发送外部输入数据；若所述VCU为备，则通过ECN接收另一VCU发送的外部输入数据；所述若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：若所述VCU为备，则根据另一VCU发送的外部输入数据进行应用逻辑处理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过ECN向另一VCU发送外部输入数据之前，还包括：获取外部输入数据，根据获取的输入数据进行应用逻辑处理。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微周期为应用输出微周期；所述根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：若所述VCU为主，则通过ECN向另一VCU发送应用逻辑处理结果；若所述VCU为备，则通过ECN接收另一VCU发送的应用逻辑处理结果；所述若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：若所述VCU为备，则确定另一VCU发送的应用逻辑处理结果与自身的应用逻辑处理结果是否一致；若不一致，则进行报警。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微周期为应用输入微周期；所述根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：若所述VCU为主，则通过ECN向另一VCU发送外部输入数据；若所述VCU为备，则通过ECN接收另一VCU发送的外部输入数据；所述若VCU为备，则根据同步的数据进行热备冗余，包括：若所述VCU为备，则根据另一VCU发送的外部输入数据确定应用运算的输入。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述微周期为应用空闲微周期；所述根据所处微周期与另一VCU进行数据同步，包括：若所述VCU为主，则通过第一通道接收到另一VCU发送的时钟同步消息后，确定接收到时钟同步消息的时间，并通过第一通道向所述另一VCU反馈接收到时钟同步消息的时间和
反馈发送时间；通过第二通道接收到另一VCU发送的时钟同步消息后，确定接收到时钟同步消息的时间，并通过第二通道向所述另一VCU反馈接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春雨，吴昊，张妍，刘昊，王征，王翯，于浩，
申请(专利权)人：北京市基础设施投资有限公司北京市轨道交通建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：