务调度线程与逻辑运算线程之间的数据交互。
[0040]其中，线程(1)、线程⑶和线程(5)为顺序执行；线程⑶和线程⑷的端口读取操作运行可同时运行，解决单一线程顺序读取、执行周期长的问题。
[0041]逻辑运算线程，负责实现与列车逻辑运算有关的线程，在逻辑运算线程中，主要实现以下功能:
[0042]功能(I):控制逻辑运算，包括对输入信号进行判断、逻辑操作给出输出信号，实现对列车通信网络子系统的控制、监控和保护，完成列车整车控制逻辑以及故障诊断等各项管理工作，列车通信网络子系统包括牵引、制动、辅助、充电机、照明、旅客信息、轴温、空调、门、烟火等子系统；
[0043]功能(2):故障存储功能、故障触发记录功能和变量记录功能，支持车辆运行状态等关键变量和故障数据的存储，用于故障分析与定位。
[0044]逻辑运算线程与线程(5)之间为互斥关系，确保线程对变量资源访问的互斥性，达到对变量的保护。
[0045]CXU辅助进程通过以太网接口与CXU服务软件实现信息交互。在CXU辅助进程中，由单一线程通过以太网数据收发完成如下任务:
[0046]任务⑴:列车网络变量相关的在线监控；
[0047]任务⑵:网络变量的在线强制:
[0048]任务(3):列车运行配置文件的修改、上传和下载:
[0049]任务⑷:程序的在线更新。
[0050]与现有技术不同，该中央控制单元的CXU辅助进程独立运行，且与CXU主进程通过共享内存的方式实现信息交互，即CXU辅助进程通过共享内存将CXU服务软件中需要监控和强制的变量传递至CCU主进程，CCU主进程定时将更新的数据传送到共享内存中，完成两进程之间的数据交互。
[0051]参见图2，上述CCU主进程和CCU辅助进程中的线程和执行顺序划分明确，并基于QNX操作系统，实现线程的同步与互斥机制，动车组中央控制单元的CCU主进程和CCU辅助进程的多线程处理方法为:
[0052](I) CCU主进程创建MVB任务调度线程、MVB信息板卡初始化线程、MVB牵引板卡初始化线程和逻辑运算线程；
[0053](2) MVB任务调度线程发送初始化信号至MVB信息板卡初始化线程和MVB牵引板卡初始化线程，发送读写信号至MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程；
[0054](3)MVB信息板卡初始化线程等待初始化信号，一旦初始化信号接收成功，则创建MVB信息板卡读写线程;MVB牵引板卡初始化线程等待初始化信号，一旦初始化信号接收成功，则创建MVB牵引板卡读写线程，且MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程为两个独立线程，且两者可同时运行；
[0055](4)MVB信息板卡和MVB牵引板卡等待读写信号，一旦读写信号接收成功，发出读写完成信号，执行过程变量与逻辑变量更新线程；
[0056](5)逻辑运算线程与逻辑变量更新线程之间设有互斥锁信号，确保两者互斥运行；
[0057]￠) CXU主进程和C⑶辅助进程之间通过共享内存实现数据交互。
[0058]其中，CXU主进程中，设置同步运行的MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程，以及设置互斥运行的逻辑运算线程与逻辑变量更新线程，既采用同步操作，亦包括互斥操作，提高运行变量的可靠性，且线程的同步执行，大大提高网络数据的读取速度和数据操作的实时性。
[0059]C⑶主进程与C⑶辅助进程通过共享内存实现数据交互，即在C⑶辅助进程出现故障时，不影响CCU主进程的程序执行，与现有的列车网络控系统相比，不会因CCU服务软件出现故障而影响列车CCU主进程的执行，提高中央控制单元程序执行的稳定性和可靠性。
【主权项】
1.动车组中央控制单元多线程处理方法，包括CCU主进程和CCU辅助进程，其特征在于，包括以下方法步骤: (1)CCU主进程创建MVB任务调度线程、MVB信息板卡初始化线程、MVB牵引板卡初始化线程和逻辑运算线程； (2)MVB任务调度线程发送初始化信号至MVB信息板卡初始化线程和MVB牵引板卡初始化线程，发送读写信号至MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程； (3)MVB信息板卡初始化线程等待初始化信号，一旦初始化信号接收成功，则创建MVB信息板卡读写线程;MVB牵引板卡初始化线程等待初始化信号，一旦初始化信号接收成功，则创建MVB牵引板卡读写线程，且MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程为两个独立线程，且两者可同时运行； (4)MVB信息板卡和MVB牵引板卡等待读写信号，一旦读写信号接收成功，发出读写完成信号，执行过程变量与逻辑变量更新线程； (5)逻辑运算线程与逻辑变量更新线程之间设有互斥锁信号，两者互斥运行； (6)CXU主进程和CXU辅助进程之间通过共享内存实现数据交互。2.根据权利要求1所述的动车组中央控制单元多线程处理方法，其特征在于:所述CCU主进程包括负责与MVB相关的MVB任务调度线程和负责与列车逻辑运算相关的逻辑运算线程，MVB任务调度线程通过MVB总线实现与列车单元设备以及重联列车单元设备之间的信息传递。3.根据权利要求2所述的动车组中央控制单元多线程处理方法，其特征在于: 所述MVB任务调度线程包含5个子线程， 线程⑴:MVB信息板卡初始化线程，负责完成MVB信息板卡初始化任务，上电后运行一次； 线程(2):MVB牵引板卡初始化线程，负责完成MVB牵引板卡初始化任务，上电后运行一次； 线程(3):MVB信息板卡读写线程，负责完成MVB信息板卡的读写操作； 线程(4):MVB牵引板卡读写线程，负责完成MVB牵引板卡的读写操作； 线程(5):过程变量与逻辑变量更新线程，负责完成MVB任务调度线程与逻辑运算线程之间的数据交互； 线程(1)、线程(3)和线程(5)为顺序执行；线程(3)和线程(4)的端口读取操作运行可同时运行。4.根据权利要求3所述的动车组中央控制单元多线程处理方法，其特征在于:所述逻辑运算线程与线程(5)之间为互斥运行。5.根据权利要求1所述的动车组中央控制单元多线程处理方法，其特征在于:所述CCU辅助进程通过以太网接口与CCU服务软件实现信息交互，在CCU辅助进程中，由单一线程通过以太网数据收发完成列车网络变量相关的在线监控、网络变量的在线强制、列车运行配置文件的修改、上传和下载和程序的在线更新4项任务。
【专利摘要】本发明涉及列车网络控制系统，具体的说，涉及一种动车组中央控制单元多线程处理方法，按照进程和线程划分程序，提高程序执行效率和执行可靠性；通过将整个程序划分为两个进程，即CCU主进程和CCU辅助进程，CCU主进程与CCU辅助进程通过共享内存实现数据交互，避免CCU辅助进程出现故障而影响CCU主进程的程序执行，提高CCU线程执行的可靠性；在CCU主进程中设置同步运行的MVB信息板卡读写线程和MVB牵引板卡读写线程，以及设置互斥运行的逻辑运算线程与逻辑变量更新线程，有效提高中央控制单元的数据读取速度和数据操作的实时性。
【IPC分类】B61L27/04
【公开号】CN104890703
【申请号】CN201510368418
【发明人】田学文, 殷培强, 王伟, 马翔宇
【申请人】青岛四方车辆研究所有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日