Mvb消息數據的可配置事件仲裁方法及裝置製造方法
2023-12-07 01:13:36 1
Mvb消息數據的可配置事件仲裁方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法：首先量化輸入MVB網絡消息數據應用場景；然後將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列；最後在消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。同時，本發明也公開了一種MVB消息數據的可配置事件仲裁裝置，包括量化應用場景模塊；消息數據幀發送模塊；事件仲裁模塊。
【專利說明】MVB消息數據的可配置事件仲裁方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及事件仲裁領域，特別涉及一種測試MVB消息數據的可配置事件仲裁方法及裝置。
【背景技術】
[0002]前國際上主要的機車供應商為用戶提供的列車控制系統都採用符合IEC61375標準的車輛通信網絡(Train Communication Network,以下簡稱TCN)網絡,如西門子公司的SIBAS32、BOMBARDIER公司的MITRAC等。TCN採用2級拓撲結構，列車總線採用WTB，車輛總線採用多功能車輛總線(Multifunction Vehicle Bus,以下簡稱MVB)。主要有三種類型的數據在MVB總線上傳輸:過程數據、消息數據和監視數據。過程數據是那些短而緊迫、傳輸時間確定和有界的數據，可以把列車運行的控制命令和運行狀態信息定義為過程數據，過程數據是周期性傳輸的；消息數據與過程數據相對，是非緊迫的，但是可能是冗長的、傳輸時間不確定且無界的數據，它的傳送是非周期的，而且可以根據需要劃分成單獨的幀分別傳送，幀的劃分及組裝由上層協議保證，通常把診斷信息、顯示信息、服務功能作為消息數據來傳送；監視數據是網絡自身管理、維護在通信網中傳遞的數據，其傳遞時與其他兩種數據互斥。在列車運行的過程中，主要通信的是過程數據和消息數據，只有在必要的時候傳輸監視數據。由於消息數據的偶發性，MVB總線上的總線管理設備BA並不知道哪個設備何時有消息要發送，所以在事件相開始要由BA發布一個一般事件輪詢，開始事件巡迴，要求所有設備報告是否有消息數據要發送。當有幾個設備同時有消息數據要發送時，就會有多個響應並行在總線上導致碰撞，因此BA需要採用仲裁機制對事件進行分辨。仲裁機制主要通過事件仲裁方法保證，而現有的標準沒有對事件仲裁方法加以指定，並且現有的MVB仲裁方法沒有到達車輛設計的要求。
【發明內容】
[0003](一)要解決的技術問題
[0004]本發明的目的在於解決目前沒有完善的MVB消息數據的可配置事件仲裁方法及裝置的問題。
[0005](二)技術方案
[0006]本發明採用如下技術方案:
[0007]一種測試MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，包括以下步驟:
[0008]I)量化輸入MVB網絡消息數據應用場景；
[0009]2)將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列；
[0010]3)在消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。
[0011]優選的，所述步驟I)量化輸入MVB網絡消息數據應用場景的方法為，將消息數據應用場景量化為一個二元組，一組為總線上有消息能力設備的個數，另一組為每個設備在每輪事件仲裁中發送消息數據的概率。
[0012]優選的，所述步驟2)的中指定的概率模型為正態分布模型。
[0013]優選的，所述步驟3)中採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁的方法為以下步驟:
[0014]a、設計並實現多個事件仲裁算法；
[0015]b、模擬運行多次事件仲裁，對各個仲裁算法性能表現評估；
[0016]C、輸出各個算法性能表現，並使用性能最佳事件仲裁算法進行仲裁。
[0017]優選的，所述步驟a中多個事件仲裁算法為:
[0018]樹形分裂的遞歸算法、
[0019]對總線上所有設備地址範圍依次輪詢算法、
[0020]對所有設備進行編組，按照策略對各組進行輪詢的算法。
[0021]優選的，對各組進行輪詢的策略為:
[0022]如果對組的輪詢主幀沒有從幀響應，則輪詢下一組；
[0023]如果對組的輪詢主幀有I個從幀響應，那麼發送時間請求主幀，讓響應的這個設備發送消息數據；
[0024]如果對組的輪詢主幀有多個從幀響應發生幀衝突，則進入組內對組內設備依次詢問，並讓響應的設備發送消息數據。
[0025]優選的，所述步驟b中對各個仲裁算法性能表現評估的方法為:
[0026]首先計算將所有設備的消息數據幀及發送隊列幀全部發送出去所需要發送事件仲裁主幀的個數；
[0027]然後計算算法的執行時間；
[0028]計算發送事件仲裁主幀的個數優先級高於算法的執行時間，當發送事件仲裁主幀的個數相同時，再比較其算法的執行時間。
[0029]優選的，所述步驟c中性能最佳事件仲裁算法為，
[0030]在同一個消息數據應用場景進行多次實驗，計算每次實驗中，各個事件仲裁算法保證指定個數的消息數據幀發送完成所發送的主幀個數的平均值，平均值最小且執行花費時間最少的算法認為是性能最佳算法。
[0031]一種MVB消息數據的可配置事件仲裁裝置，包括以下模塊:
[0032]I)量化應用場景模塊，用於量化輸入MVB網絡消息數據應用場景；
[0033]2)消息數據幀發送模塊，用於將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列；
[0034]3)事件仲裁模塊，用於將消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。
[0035](三)有益效果
[0036]本發明通過採用本發明的技術方案中的技術手段，指定了測試MVB網卡AB路冗餘切換的方法及場景設置方法，解決了目前沒有完善的測試MVB網卡AB路冗餘切換可靠性檢測規範和方法的問題。【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1所示的是本發明的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法的流程圖；
[0038]圖2所示的是本發明的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】做進一步描述。以下實施例僅用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0040]如圖1是本發明的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法的流程圖，本發明的實施例應用如圖1所示的方法及如圖2所述的裝置平臺完成仲裁工作。
[0041]實施例
[0042]首先量化輸入MVB網絡消息數據應用場景，其方法為將消息數據應用場景量化為一個二元組，一組為總線上有消息能力設備的個數，另一組為每個設備在每輪事件仲裁中發送消息數據的概率。
[0043]然後，將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列。在本實施例中，概率模型選用正態分布模型，消息的個數為10萬個。
[0044]最後，在消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。
[0045]採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁的方法為以下步驟:
[0046]a、設計並實現多個事件仲裁算法；
[0047]b、模擬運行多次事件仲裁，對各個仲裁算法性能表現評估；
[0048]C、輸出各個算法性能表現，並使用性能最佳事件仲裁算法進行仲裁。
[0049]其中步驟a中多個事件仲裁算法為:
[0050]樹形分裂的遞歸算法、
[0051]對總線上所有設備地址範圍依次輪詢算法、
[0052]對所有設備進行編組，按照策略對各組進行輪詢的算法。
[0053]對各組進行輪詢的策略為:
[0054]如果對組的輪詢主幀沒有從幀響應，則輪詢下一組；
[0055]如果對組的輪詢主幀有I個從幀響應，那麼發送時間請求主幀，讓響應的這個設備發送消息數據；
[0056]如果對組的輪詢主幀有多個從幀響應發生幀衝突，則進入組內對組內設備依次詢問，並讓響應的設備發送消息數據。
[0057]步驟b中對各個仲裁算法性能表現評估的方法為:
[0058]首先計算將所有設備的消息數據幀及發送隊列幀全部發送出去所需要發送事件仲裁主幀的個數；
[0059]然後計算算法的執行時間；
[0060]計算發送事件仲裁主幀的個數優先級高於算法的執行時間，當發送事件仲裁主幀的個數相同時，再比較其算法的執行時間。
[0061]所述步驟c中性能最佳事件仲裁算法為，[0062]在同一個消息數據應用場景進行多次實驗，計算每次實驗中，各個事件仲裁算法保證指定個數的消息數據幀發送完成所發送的主幀個數的平均值，平均值最小且執行花費時間最少的算法認為是性能最佳算法。
[0063]一種MVB消息數據的可配置事件仲裁裝置，包括以下模塊，如圖2所示:量化應用場景模塊、消息數據幀發送模塊和事件仲裁模塊。
[0064]量化應用場景模塊，用於量化輸入MVB網絡消息數據應用場景。
[0065]消息數據幀發送模塊，用於將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列。
[0066]事件仲裁模塊，用於將消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。
[0067]以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本發明的保護範疇。
【權利要求】
1.一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: O量化輸入MVB網絡消息數據應用場景； 2)將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列； 3)在消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。
2.根據權利要求1所述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，所述步驟I)量化輸入MVB網絡消息數據應用場景的方法為，將消息數據應用場景量化為一個二元組，一組為總線上有消息能力設備的個數，另一組為每個設備在每輪事件仲裁中發送消息數據的概率。
3.根據權利要求1所述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，所述步驟2)的中指定的概率模型為正態分布模型。
4.根據權利要求1所述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，所述步驟3)中採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁的方法為以下步驟: a、設計並實現多個事件仲裁算法； b、模擬運行多次事件仲裁，對各個仲裁算法性能表現評估； C、輸出各個算法性能表現，並使用性能最佳事件仲裁算法進行仲裁。
5.根據權利要求4所 述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，所述步驟a中多個事件仲裁算法為: 樹形分裂的遞歸算法、 對總線上所有設備地址範圍依次輪詢算法、 對所有設備進行編組，按照策略對各組進行輪詢的算法。
6.根據權利要求5所述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，對各組進行輪詢的策略為: 如果對組的輪詢主幀沒有從幀響應，則輪詢下一組； 如果對組的輪詢主幀有I個從幀響應，那麼發送時間請求主幀，讓響應的這個設備發送消息數據； 如果對組的輪詢主幀有多個從幀響應發生幀衝突，則進入組內對組內設備依次詢問，並讓響應的設備發送消息數據。
7.根據權利要求6所述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，所述步驟b中對各個仲裁算法性能表現評估的方法為: 首先計算將所有設備的消息數據幀及發送隊列幀全部發送出去所需要發送事件仲裁主幀的個數； 然後計算算法的執行時間； 計算發送事件仲裁主幀的個數優先級高於算法的執行時間，當發送事件仲裁主幀的個數相同時，再比較其算法的執行時間。
8.根據權利要求7所述的一種MVB消息數據的可配置事件仲裁方法，其特徵在於，所述步驟c中性能最佳事件仲裁算法為， 在同一個消息數據應用場景進行多次實驗，計算每次實驗中，各個事件仲裁算法保證指定個數的消息數據幀發送完成所發送的主幀個數的平均值，平均值最小且執行花費時間最少的算法認為是性能最佳算法。
9.一種MVB消息數據的可配置事件仲裁裝置，其特徵在於，該裝置包括以下模塊: O量化應用場景模塊，用於量化輸入MVB網絡消息數據應用場景； 2)消息數據幀發送模塊，用於將指定個數的消息數據幀按照指定的概率模型分發給消息數據應用場景中具有消息能力的設備消息數據幀發送隊列； 3)事件仲裁模塊，用於將消息數據應用場景中的主設備上採用不同的事件仲裁算法模擬事件進行仲裁。`
【文檔編號】H04L12/403GK103501264SQ201310424585
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】孫家廣, 樊海寧 申請人:清華大學, 北京清軟英泰信息技術有限公司