列车数据传输方法、装置、车辆控制单元和列车与流程

1.本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种列车数据传输方法、装置、车辆控制单元和列车。


背景技术：

2.随着城市轨道交通的日益完善，越来越多的城市正在延伸既有线路，规划、建设新线路。城市轨道交通线路规模不断扩大的同时，人们对轨道交通列车的各类需求也日益增多、要求也逐步提升，比如安全性、舒适性及智能化等。列车的智能运维功能及系统，慢慢成为城轨车辆的重要组成部分，是车辆智能化的体现。
3.车地智能运维系统的目的是提升对列车的实时监控及检修、维护能力，对列车状态的检查，故障的分析、处理及预防具有关键作用。
4.城轨车辆智能运维系统的功能主要包含车辆实时数据的监控功能及非实时性记录文件的下载与分析功能。相关技术中，实时数据和非实时性记录文件通过同一数据传输通道进行数据传输，当数据量较大时，必然会出现数据拥堵现象，严重时可能会危及列车运行。
5.因此，亟需一种解决方法，能够使列车的实时数据与非实时数据按照对其各自设定的传输方式进行传输，以避免出现数据拥堵现象。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的是提供一种列车数据传输方法、装置、车辆控制单元和列车，以使得列车所产生的不同类型的数据按照其各自的数据传输方式进行传输，避免出现数据拥堵的现象。
7.第一方面，本发明提供一种列车数据传输方法，包括：接收列车所产生的不同类型的数据；基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，其中，数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。
8.在一个实施例中，不同类型的数据，包括：实时数据和记录性数据，其中，记录性数据包括实时数据的备份数据。
9.在一个实施例中，基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，包括：当数据类型为实时数据时，通过第一数据传输通道将该实时数据实时传输至地面设备；当数据类型为记录性数据时，先通过第二数据传输通道将该记录性数据缓存至指定车载设备，在列车工况满足预设条件时，再通过第三数据传输通道将该记录性数据传输至地面设备。
10.在一个实施例中，当数据类型为实时数据时，通过第一数据传输通道将该实时数据实时传输至地面设备，包括：当数据类型为实时数据时，通过无线传输装置将该实时数据实时转发至地面设备。
11.在一个实施例中，当数据类型为记录性数据时，先通过第二数据传输通道将该记录性数据缓存至指定车载设备，包括：当数据类型为记录性数据时，先按照文件传输协议或udp协议将该记录性数据缓存至车载无线传输装置。
12.在一个实施例中，预设条件，包括：列车位于指定地点；和/或列车连接上指定地点的无线网络。
13.在一个实施例中，将该记录性数据传输至地面设备，包括：将该记录性数据自动传输至地面设备；或当接收到的数据传输指令时，再将该记录性数据传输至地面设备。
14.在一个实施例中，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，包括：将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别通过移动网络和/或以太网传输至地面设备。
15.第二方面，本发明提供一种列车数据传输装置，包括：数据接收模块，用于接收列车所产生的不同类型的数据；传输控制模块，用于基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，其中，数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。
16.第三方面，本发明提供一种计算设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的列车数据传输方法的步骤。
17.第四方面，本发明提供一种车辆控制单元，包括如上文所述的计算设备，用于利用如上文所述的列车数据传输方法将列车所产生的不同类型的数据传输至地面设备。
18.第五方面，本发明提供一种列车，包括如上文所述的车辆控制单元。
19.第六方面，本发明提供一种存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的列车数据传输方法的步骤。
20.本发明的方法兼顾了列车所产生的不同类型的数据的传输，尤其是车地的列车的实时数据及非实时记录非实时性的记录性数据，使得不同类型的数据分别通过各自的数据传输方式进行传输，且各个数据传输通道之间相互独立，不同类型的数据在传输时互不干涉，保证了车辆数据传输的有序性、稳定性和高效性，有利于车辆运行的稳定性、安全性，提升了智能运维的效率。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
22.图1为根据本技术一示例性实施方式的列车数据传输方法的流程图；
23.图2为根据本技术一具体实施例的列车数据传输方法的示意图；
24.图3为根据本技术一具体实施例的列车数据缓存的示意图。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.实施例一
27.本实施例提供一种列车数据传输方法，图1为根据本技术一示例性实施方式的列
车数据传输方法的流程图。如图1所示，本实施例的方法包括：
28.s100：接收列车所产生的不同类型的数据。
29.s200：基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备。其中，数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。
30.通过上述步骤，根据列车所产生的数据类型的不同而选择相应的数据传输方式，能够为不同类型的数据使用与其特点相匹配的数据传输方式，从而使得列车数据传输高效有序进行。而且，各个数据传输通道之间相互独立，避免出现数据传输的拥堵现象，保证了数据传输的可靠性。
31.在上述步骤中，不同类型的数据可以根据需要进行灵活设定，例如，可以分为列车运行控制数据和乘客数据，可以按照紧急程度分为紧急数据和非紧急数据，还可以分为实时数据和非实时数据。相应的，可以根据数据类型为其配置相应的数据传输方式，以使列车数据传输高效稳定有序进行。不同的数据传输方式，例如可以包括移动网络通信和无线网络通信，亦或是有线网络通信，等等，还可以包括使用何种通信设备以及数据传输通道等设定。各个数据传输通道之间相互独立，例如，可以设置多条相互独立的物理通信线路，通过不同的车地系统进行独立传输，例如wtd的车地无线或pids的车地无线，还可以在同一个车地无线通信设备中设置多个通信信道，例如无线天线1对应通道1以及无线天线2对应通道2，具体可以根据需要进行设定。
32.在一个示例中，不同类型的数据，可以包括：实时数据和记录性数据，其中，记录性数据包括实时数据的备份数据。
33.实时数据可以是影响列车运行的关键数据，例如控制数据，可以包括牵引、制动、级位以及方向信号等。记录性数据来源于事件记录装置，其中还包括对实时数据的备份数据。
34.基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，可以包括：当数据类型为实时数据时，通过第一数据传输通道将该实时数据实时传输至地面设备；当数据类型为记录性数据时，先通过第二数据传输通道将该记录性数据缓存至指定车载设备，在列车工况满足预设条件时，再通过第三数据传输通道将该记录性数据传输至地面设备。指定车载设备可以是任意能够进行数据缓存的车载设备。预设条件可以根据需要进行灵活设定，例如预设时间、预设地点或者其他各种条件。
35.其中，当数据类型为实时数据时，通过第一数据传输通道将该实时数据实时传输至地面设备，可以包括：当数据类型为实时数据时，通过无线传输装置将该实时数据实时转发至地面设备。
36.其中，当数据类型为记录性数据时，先通过第二数据传输通道将该记录性数据缓存至指定车载设备，可以包括：当数据类型为记录性数据时，先按照文件传输协议(file transfer protocol，简称ftp)或udp(user datagram protocol，用户数据包协议)协议将该记录性数据缓存至车载无线传输装置。预设条件，可以包括：列车位于指定地点；和/或列车连接上指定地点的无线网络。将该记录性数据传输至地面设备，可以包括：将该记录性数据自动传输至地面设备；或当接收到的数据传输指令时，再通过第三数据传输通道将该记
录性数据传输至地面设备。其中，指定地点可以是适于大量记录性数据传输的地点，例如可以是车库内。
37.第一、第二和第三数据传输通道之间相互独立，且分别可以根据实际情况进行设定，在此不做具体限定。
38.通过将记录性数据预先缓存的方法，先对记录性数据进行慢速传输缓存，库内时再利用专门的无线传输装置(wireless transmission device，简称wtd)进行快速传输下载，降低了对实时数据传输的影响及正线带宽的要求，从而降低了对列车运行的影响，在库内再进行文件传输提高了文件传输下载的效率，同时通过缓存为记录性数据做了一次备份，防止数据丢失，提高了列车数据的安全性，降低了利用正线传输记录性数据的成本。
39.其中，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，可以包括：将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别通过移动网络和/或以太网传输至地面设备。
40.本发明的方法兼顾了列车所产生的不同类型的数据的传输，尤其是列车的实时数据及非实时性的记录性数据，使得不同类型的数据分别通过各自的数据传输方式进行传输，且各个数据传输通道之间相互独立，不同类型的数据在传输时互不干涉，保证了车辆数据传输的有序性、稳定性和高效性，有利于车辆运行的稳定性、安全性，提升了列车的安全性和智能维护的效率。
41.实施例二
42.车地智能运维系统按照设备地点分布可分为车载设备和地面设备，按照功能分类可以分为实时数据传输与监控、非实时记录文件下载及分析。
43.其中，实时数据需要实时传输至地面设备，相关技术中，有的正线通过4g/5g移动网络通信技术进行无线传输，这种方式耗费的流量越大成本越高。而非实时性记录文件数据量巨大，如果将非实时性记录文件也通过4g/5g移动网络通信技术进行传输，会占用实时数据传输的带宽，难免不会影响实时数据传输的实时性和稳定性，严重时可能会影响车辆运行，而且还会大大增加数据传输的成本。
44.本实施例提供一种列车数据传方法的具体实施例，在本实施例中，列车正线时，针对实时数据采用实时传输的策略，由于非实时性记录文件在离线分析时才会使用，针对非实时性记录文件则可以预先进行缓存，而不实时向地面设备进行传输；列车在车库内时，实时数据仍可进行实时传输，非实时性记录文件则可通过大带宽的数据传输通道进行传输，例如无线以太网。
45.同时，还需要考虑到一个情况，由于在车库内，实时数据也是在实时传输的，这时候如果同时传输非实时性记录文件，要充分考虑车载网络的带宽、数据交换设备及文件记录设备的传输性能限制。非实时文件的传输可能会占用了实时数据的带宽，如果要在短时间内将记录的文件传输完成，大量数据的传输可能会导致网络不稳定甚至瘫痪，从而使得设备运行出问题，以及文件传输失败等。
46.图2为根据本技术一具体实施例的列车数据传输方法的示意图。如图2所示，实时数据和非实时性记录文件通过相互独立的车地通信线路或者信道进行传输。针对非实时性记录文件，在正线时，采取预先缓存的方式，可以利用慢速车载以太网通过ftp或者udp协议定期将文件缓存到wtd等专门的无线传输设备中，在车库内时，再利用高速车载以太网将非
实时性记录文件传输到地面。
47.具体实现方法如下。
48.针对实时数据，无论是正线还是库内均为实时传输，可以将vcu(vehicle control unit，车辆控制单元，例如egwm(ethernet gateway module，以太网网关模块)或vcm(vehicle control moldule，车辆控制模块))产生的实时数据利用车载网络ecnn(ethernet communication node，以太网通信节点)通过合成器及pids(passenger information display system，乘客信息及显示系统)天线或信道1直接透传至地面服务器，也可以采用车载设备wtd中转的方式通过合成器及pids天线或信道1转发至地面服务器。
49.针对非实时性记录文件，正线时预先进行缓存，可以采用ftp或者udp传输协议，通过小带宽或者慢速的车载以太网，定期将文件预先缓存到车载设备wtd，当车辆回到车库时，根据列车的gps位置信息判断出列车处于车库内时或者连接上车库内的无线网络时，再自动通过大带宽或者快速的无线网络将非实时性记录文件传输至地面服务器，并支持文件续传功能。
50.图3为根据本技术一具体实施例的列车数据缓存的示意图。如图3所示，在将非实时性记录文件进行缓存时，可以基于ftp或者udp通信协议，edrm(event data record module，事件数据记录模块)作为ftp或者udp通信协议的服务器，wtd作为ftp或者udp通信协议的客户端，edrm给wtd开放ftp或udp交互协议。wtd基于ftp或者udp交互协议向edrm请求非实时性记录文件。edrm收到请求后，将非实时性记录文件传给wtd进行缓存。
51.实施例三
52.本实施例提供一种列车数据传输装置，包括：数据接收模块，用于接收列车所产生的不同类型的数据；传输控制模块，用于基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，其中，数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。
53.本实施例的列车数据传输装置还可以包括处理器和存储器，处理器用以执行存储器中存储的以下程序模块：数据接收模块和传输控制模块，以实现根据数据类型选用相应的数据传输方式进行数据传输。
54.应当注意，尽管在上文的详细描述中提及了列车数据传输装置的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能也可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
55.实施例四
56.本实施例提供一种计算设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的列车数据传输方法的步骤。
57.在一个实施例中，该计算设备可以包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
58.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash flash ram)。内存是计算机可读
介质的示例。
59.实施例五
60.本实施例提供一种车辆控制单元，包括如上文所述的计算设备，用于利用如上文所述的列车数据传输方法将列车所产生的不同类型的数据传输至地面设备。
61.实施例六
62.本实施例提供一种列车，包括如上文所述的车辆控制单元。
63.实施例七
64.本实施例提供一种存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的列车数据传输方法的步骤。
65.计算机程序可以采用一个或多个存储介质的任意组合。存储介质可以是可读信号介质或可读存储介质。
66.可读存储介质例如可以包括电、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。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)可以包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、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。
67.可读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，其中承载了可读计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，例如可以包括电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何存储介质，该存储介质可以发送、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。
68.存储介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，例如可以包括无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
69.可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序。程序设计语言可以包括面向对象的程序设计语言——例如java、c++等，还可以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。计算机程序可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网(例如可以包括局域网或广域网)连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
70.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
71.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
72.此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明的操作方法，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的
结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
73.虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

技术特征：
1.一种列车数据传输方法，其特征在于，包括：接收列车所产生的不同类型的数据；基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，其中，所述数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。2.根据权利要求1所述的列车数据传输方法，其特征在于，所述不同类型的数据，包括：实时数据和记录性数据，其中，所述记录性数据包括所述实时数据的备份数据。3.根据权利要求1所述的列车数据传输方法，其特征在于，基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，包括：当数据类型为实时数据时，通过第一数据传输通道将该实时数据实时传输至地面设备；当数据类型为记录性数据时，先通过第二数据传输通道将该记录性数据缓存至指定车载设备，在列车工况满足预设条件时，再通过第三数据传输通道将该记录性数据传输至地面设备。4.根据权利要求3所述的列车数据传输方法，其特征在于，当数据类型为实时数据时，通过第一数据传输通道将该实时数据实时传输至地面设备，包括：当数据类型为实时数据时，通过无线传输装置将该实时数据实时转发至地面设备。5.根据权利要求3所述的列车数据传输方法，其特征在于，当数据类型为记录性数据时，先通过第二数据传输通道将该记录性数据缓存至指定车载设备，包括：当数据类型为记录性数据时，先按照文件传输协议或udp协议将该记录性数据缓存至车载无线传输装置。6.根据权利要求3所述的列车数据传输方法，其特征在于，所述预设条件，包括：列车位于指定地点；和/或列车连接上指定地点的无线网络。7.根据权利要求3所述的列车数据传输方法，其特征在于，将该记录性数据传输至地面设备，包括：将该记录性数据自动传输至地面设备；或当接收到的数据传输指令时，再将该记录性数据传输至地面设备。8.根据权利要求1所述的列车数据传输方法，其特征在于，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，包括：将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别通过移动网络和/或以太网传输至地面设备。9.一种列车数据传输装置，其特征在于，包括：数据接收模块，用于接收列车所产生的不同类型的数据；传输控制模块，用于基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，其中，所述数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。10.一种计算设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程
序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的列车数据传输方法的步骤。11.一种车辆控制单元，其特征在于，包括如权利要求10所述的计算设备，用于利用如权利要求1至8中任一项所述的列车数据传输方法将列车所产生的不同类型的数据传输至地面设备。12.一种列车，其特征在于，包括如权利要求11所述的车辆控制单元。13.一种存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的列车数据传输方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种列车数据传输方法、装置、车辆控制单元和列车，该方法包括：接收列车所产生的不同类型的数据；基于预设的数据类型与数据传输方式之间的对应关系，将不同类型的数据按照其各自对应的数据传输方式分别传输至地面设备，其中，所述数据传输方式包括所使用的数据传输通道，各个数据传输通道之间相互独立。使得不同类型的数据分别通过各自的数据传输方式进行传输，且各个数据传输通道之间相互独立，不同类型的数据在传输时互不干涉，保证了车辆数据传输的有序性、稳定性和高效性。稳定性和高效性。稳定性和高效性。


技术研发人员：刘峰 熊艳 宾华佳 汤长春 黄科清 王拥军
受保护的技术使用者：株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2023/4/28