Mvb消息数据的可配置事件仲裁方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法：首先量化输入MVB网络消息数据应用场景；然后将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列；最后在消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。同时，本发明也公开了一种MVB消息数据的可配置事件仲裁装置，包括量化应用场景模块；消息数据帧发送模块；事件仲裁模块。
【专利说明】MVB消息数据的可配置事件仲裁方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及事件仲裁领域，特别涉及一种测试MVB消息数据的可配置事件仲裁方法及装置。
【背景技术】
[0002]前国际上主要的机车供应商为用户提供的列车控制系统都采用符合IEC61375标准的车辆通信网络(Train Communication Network,以下简称TCN)网络,如西门子公司的SIBAS32、BOMBARDIER公司的MITRAC等。TCN采用2级拓扑结构，列车总线采用WTB，车辆总线采用多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus,以下简称MVB)。主要有三种类型的数据在MVB总线上传输:过程数据、消息数据和监视数据。过程数据是那些短而紧迫、传输时间确定和有界的数据，可以把列车运行的控制命令和运行状态信息定义为过程数据，过程数据是周期性传输的；消息数据与过程数据相对，是非紧迫的，但是可能是冗长的、传输时间不确定且无界的数据，它的传送是非周期的，而且可以根据需要划分成单独的帧分别传送，帧的划分及组装由上层协议保证，通常把诊断信息、显示信息、服务功能作为消息数据来传送；监视数据是网络自身管理、维护在通信网中传递的数据，其传递时与其他两种数据互斥。在列车运行的过程中，主要通信的是过程数据和消息数据，只有在必要的时候传输监视数据。由于消息数据的偶发性，MVB总线上的总线管理设备BA并不知道哪个设备何时有消息要发送，所以在事件相开始要由BA发布一个一般事件轮询，开始事件巡回，要求所有设备报告是否有消息数据要发送。当有几个设备同时有消息数据要发送时，就会有多个响应并行在总线上导致碰撞，因此BA需要采用仲裁机制对事件进行分辨。仲裁机制主要通过事件仲裁方法保证，而现有的标准没有对事件仲裁方法加以指定，并且现有的MVB仲裁方法没有到达车辆设计的要求。
【发明内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本发明的目的在于解决目前没有完善的MVB消息数据的可配置事件仲裁方法及装置的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]本发明采用如下技术方案:
[0007]一种测试MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，包括以下步骤:
[0008]I)量化输入MVB网络消息数据应用场景；
[0009]2)将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列；
[0010]3)在消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。
[0011]优选的，所述步骤I)量化输入MVB网络消息数据应用场景的方法为，将消息数据应用场景量化为一个二元组，一组为总线上有消息能力设备的个数，另一组为每个设备在每轮事件仲裁中发送消息数据的概率。
[0012]优选的，所述步骤2)的中指定的概率模型为正态分布模型。
[0013]优选的，所述步骤3)中采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁的方法为以下步骤:
[0014]a、设计并实现多个事件仲裁算法；
[0015]b、模拟运行多次事件仲裁，对各个仲裁算法性能表现评估；
[0016]C、输出各个算法性能表现，并使用性能最佳事件仲裁算法进行仲裁。
[0017]优选的，所述步骤a中多个事件仲裁算法为:
[0018]树形分裂的递归算法、
[0019]对总线上所有设备地址范围依次轮询算法、
[0020]对所有设备进行编组，按照策略对各组进行轮询的算法。
[0021]优选的，对各组进行轮询的策略为:
[0022]如果对组的轮询主帧没有从帧响应，则轮询下一组；
[0023]如果对组的轮询主帧有I个从帧响应，那么发送时间请求主帧，让响应的这个设备发送消息数据；
[0024]如果对组的轮询主帧有多个从帧响应发生帧冲突，则进入组内对组内设备依次询问，并让响应的设备发送消息数据。
[0025]优选的，所述步骤b中对各个仲裁算法性能表现评估的方法为:
[0026]首先计算将所有设备的消息数据帧及发送队列帧全部发送出去所需要发送事件仲裁主帧的个数；
[0027]然后计算算法的执行时间；
[0028]计算发送事件仲裁主帧的个数优先级高于算法的执行时间，当发送事件仲裁主帧的个数相同时，再比较其算法的执行时间。
[0029]优选的，所述步骤c中性能最佳事件仲裁算法为，
[0030]在同一个消息数据应用场景进行多次实验，计算每次实验中，各个事件仲裁算法保证指定个数的消息数据帧发送完成所发送的主帧个数的平均值，平均值最小且执行花费时间最少的算法认为是性能最佳算法。
[0031]一种MVB消息数据的可配置事件仲裁装置，包括以下模块:
[0032]I)量化应用场景模块，用于量化输入MVB网络消息数据应用场景；
[0033]2)消息数据帧发送模块，用于将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列；
[0034]3)事件仲裁模块，用于将消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。
[0035](三)有益效果
[0036]本发明通过采用本发明的技术方案中的技术手段，指定了测试MVB网卡AB路冗余切换的方法及场景设置方法，解决了目前没有完善的测试MVB网卡AB路冗余切换可靠性检测规范和方法的问题。【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1所示的是本发明的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法的流程图；
[0038]图2所示的是本发明的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0040]如图1是本发明的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法的流程图，本发明的实施例应用如图1所示的方法及如图2所述的装置平台完成仲裁工作。
[0041]实施例
[0042]首先量化输入MVB网络消息数据应用场景，其方法为将消息数据应用场景量化为一个二元组，一组为总线上有消息能力设备的个数，另一组为每个设备在每轮事件仲裁中发送消息数据的概率。
[0043]然后，将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列。在本实施例中，概率模型选用正态分布模型，消息的个数为10万个。
[0044]最后，在消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。
[0045]采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁的方法为以下步骤:
[0046]a、设计并实现多个事件仲裁算法；
[0047]b、模拟运行多次事件仲裁，对各个仲裁算法性能表现评估；
[0048]C、输出各个算法性能表现，并使用性能最佳事件仲裁算法进行仲裁。
[0049]其中步骤a中多个事件仲裁算法为:
[0050]树形分裂的递归算法、
[0051]对总线上所有设备地址范围依次轮询算法、
[0052]对所有设备进行编组，按照策略对各组进行轮询的算法。
[0053]对各组进行轮询的策略为:
[0054]如果对组的轮询主帧没有从帧响应，则轮询下一组；
[0055]如果对组的轮询主帧有I个从帧响应，那么发送时间请求主帧，让响应的这个设备发送消息数据；
[0056]如果对组的轮询主帧有多个从帧响应发生帧冲突，则进入组内对组内设备依次询问，并让响应的设备发送消息数据。
[0057]步骤b中对各个仲裁算法性能表现评估的方法为:
[0058]首先计算将所有设备的消息数据帧及发送队列帧全部发送出去所需要发送事件仲裁主帧的个数；
[0059]然后计算算法的执行时间；
[0060]计算发送事件仲裁主帧的个数优先级高于算法的执行时间，当发送事件仲裁主帧的个数相同时，再比较其算法的执行时间。
[0061]所述步骤c中性能最佳事件仲裁算法为，[0062]在同一个消息数据应用场景进行多次实验，计算每次实验中，各个事件仲裁算法保证指定个数的消息数据帧发送完成所发送的主帧个数的平均值，平均值最小且执行花费时间最少的算法认为是性能最佳算法。
[0063]一种MVB消息数据的可配置事件仲裁装置，包括以下模块，如图2所示:量化应用场景模块、消息数据帧发送模块和事件仲裁模块。
[0064]量化应用场景模块，用于量化输入MVB网络消息数据应用场景。
[0065]消息数据帧发送模块，用于将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列。
[0066]事件仲裁模块，用于将消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。
[0067]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。
【权利要求】
1.一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: O量化输入MVB网络消息数据应用场景； 2)将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列； 3)在消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。
2.根据权利要求1所述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，所述步骤I)量化输入MVB网络消息数据应用场景的方法为，将消息数据应用场景量化为一个二元组，一组为总线上有消息能力设备的个数，另一组为每个设备在每轮事件仲裁中发送消息数据的概率。
3.根据权利要求1所述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，所述步骤2)的中指定的概率模型为正态分布模型。
4.根据权利要求1所述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，所述步骤3)中采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁的方法为以下步骤: a、设计并实现多个事件仲裁算法； b、模拟运行多次事件仲裁，对各个仲裁算法性能表现评估； C、输出各个算法性能表现，并使用性能最佳事件仲裁算法进行仲裁。
5.根据权利要求4所 述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，所述步骤a中多个事件仲裁算法为: 树形分裂的递归算法、 对总线上所有设备地址范围依次轮询算法、 对所有设备进行编组，按照策略对各组进行轮询的算法。
6.根据权利要求5所述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，对各组进行轮询的策略为: 如果对组的轮询主帧没有从帧响应，则轮询下一组； 如果对组的轮询主帧有I个从帧响应，那么发送时间请求主帧，让响应的这个设备发送消息数据； 如果对组的轮询主帧有多个从帧响应发生帧冲突，则进入组内对组内设备依次询问，并让响应的设备发送消息数据。
7.根据权利要求6所述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，所述步骤b中对各个仲裁算法性能表现评估的方法为: 首先计算将所有设备的消息数据帧及发送队列帧全部发送出去所需要发送事件仲裁主帧的个数； 然后计算算法的执行时间； 计算发送事件仲裁主帧的个数优先级高于算法的执行时间，当发送事件仲裁主帧的个数相同时，再比较其算法的执行时间。
8.根据权利要求7所述的一种MVB消息数据的可配置事件仲裁方法，其特征在于，所述步骤c中性能最佳事件仲裁算法为， 在同一个消息数据应用场景进行多次实验，计算每次实验中，各个事件仲裁算法保证指定个数的消息数据帧发送完成所发送的主帧个数的平均值，平均值最小且执行花费时间最少的算法认为是性能最佳算法。
9.一种MVB消息数据的可配置事件仲裁装置，其特征在于，该装置包括以下模块: O量化应用场景模块，用于量化输入MVB网络消息数据应用场景； 2)消息数据帧发送模块，用于将指定个数的消息数据帧按照指定的概率模型分发给消息数据应用场景中具有消息能力的设备消息数据帧发送队列； 3)事件仲裁模块，用于将消息数据应用场景中的主设备上采用不同的事件仲裁算法模拟事件进行仲裁。`
【文档编号】H04L12/403GK103501264SQ201310424585
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】孙家广, 樊海宁 申请人:清华大学, 北京清软英泰信息技术有限公司