一种基于区块链的列车运行图生成系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种基于区块链的列车运行图生成系统及方法。所述系统包括预设种类的CBTC系统的子系统，以及由设置在各子系统的区块链节点基于共识机制组成的区块链；子系统用于根据列车客运信息和运行图更新触发条件，向区块链节点发送更新运行图指令；区块链节点用于生成区块链交易，执行预存的智能合约对运行图信息进行更新，并广播至其它区块链节点，本发明专利技术实施例通过在选取的CBTC系统的子系统上设置对应的区块链节点并组合成区块链，根据子系统发出的运行图更新指令，以及区块链节点预存的智能合约，产生新的运行图信息，并发送到每个区块链节点，从而可以高效得对运行图信息进行更新，以实时地适应每个子系统当前的运行环境。

A train diagram generation system and method based on blockchain

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链的列车运行图生成系统及方法
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种基于区块链的列车运行图生成系统及方法。
技术介绍
在CBTC(CommunicationBasedTrainControlSystem)系统(基于通信的列车运行控制系统)中，基于传统编制方法的运行图生成手段主要是对列车开行方案进行优化，求解出分时段的列车开行计划，最后得到分时段固定发车间隔的列车运行图。传统编制方法以人工编制为主，在启动编图工作之前需要通过人工查找线路运营数据、线路的运行图编制限制条件、换乘数据，在编图过程中需要通过人工对折返条件进行校核、人工统计技术指标参数以及人工进行出入库车辆和正线车辆冲突检查。人工编制为主的编制方法使运行图的形成过程过度依赖人工操作，运行图编制时间长，无法根据客流变化和能耗指标实时调整列车运行计划。
技术实现思路
由于现有方法存在上述问题，本专利技术实施例提供一种基于区块链的列车运行图生成系统及方法。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于区块链的列车运行图生成系统，包括：预设种类的CBTC系统的子系统，以及由设置在各子系统的区块链节点基于预设的共识机制组成的所述区块链；所述子系统用于根据列车客运信息和预设的运行图更新触发条件，向对应的区块链节点发送更新运行图指令；所述区块链节点用于根据所述更新运行图指令生成区块链交易，并广播至所述区块链的其它区块链节点；根据所述区块链交易，执行预存的智能合约对保存的运行图信息进行更新，并将更新后的运行图信息广播至所述区块链的其它区块链节点。进一步地，所述预存的智能合约包括预设的运行图生成规则，所述运行图生成规则包括：根据采集到的线网数据、车站数据、车底运用数据、列车信息数据、以及预设的开行间隔和底图结构，生成满足所述更新运行图指令的所述更新后的运行图信息。进一步地，所述运行图信息包括但不限于：列车运行图、车底交路图、时刻表和运行图指标。进一步地，所述预设的运行图更新触发条件包括但不限于：车辆发生故障；所述列车客运信息中的客流变化超过预设的阈值；列车线路上至少一个车站出现突发客流。进一步地，所述预设种类的CBTC系统的子系统包括但不限于：自动列车监控系统、联锁、区域控制器和车辆。进一步地，所述预设的共识机制具体采用了实用拜占庭容错算法协议与EC-Schnorr多重签名相结合的算法。第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于区块链的列车运行图生成方法，包括：CBTC系统的子系统根据列车客运信息和预设的运行图更新触发条件，向对应的区块链节点发送更新运行图指令；其中，各区块链节点设置于对应的子系统，并基于预设的共识机制组成所述区块链；所述区块链节点根据所述更新运行图指令生成区块链交易，并广播至所述区块链的其它区块链节点；所述区块链节点根据所述区块链交易，执行预存的智能合约对保存的运行图信息进行更新，并将更新后的运行图信息广播至所述区块链的其它区块链节点。进一步地，所述区块链节点根据所述区块链交易，执行预存的智能合约对保存的运行图信息进行更新，具体包括：所述区块链节点根据采集到的线网数据、车站数据、车底运用数据、列车信息数据、以及预设的开行间隔和底图结构，生成满足所述更新运行图指令的所述更新后的运行图信息。进一步地，所述运行图信息包括但不限于：列车运行图、车底交路图、时刻表和运行图指标。进一步地，所述CBTC系统的子系统根据列车客运信息和预设的运行图更新触发条件，向对应的区块链节点发送更新运行图指令；具体包括：所述子系统若判定所述列车客运信息满足以下任一条运行图更新触发条件，则向对应的区块链节点发送更新运行图指令：车辆发生故障；所述列车客运信息中的客流变化超过预设的阈值；列车线路上至少一个车站出现突发客流。本专利技术实施例提供的基于区块链的列车运行图生成系统及方法，通过在预先选取的CBTC系统的子系统上设置对应的区块链节点并组合成区块链，根据子系统发出的运行图更新指令，以及区块链节点预存的智能合约，产生新的运行图信息，并发送到每个区块链节点，从而可以高效得对运行图信息进行更新，以实时地适应所述CBTC系统中每个子系统当前的运行环境。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的基于区块链的列车运行图生成系统结构示意图；图2为本专利技术实施例的运行图生成规则示意图；图3为本专利技术实施例的基于区块链的列车运行图生成方法流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例的基于区块链的列车运行图生成系统结构示意图，如图1所示，所述系统包括：预设种类的CBTC系统的子系统，以及由设置在各子系统的区块链节点基于预设的共识机制组成的所述区块链；所述子系统用于根据列车客运信息和预设的运行图更新触发条件，向对应的区块链节点发送更新运行图指令；所述区块链节点用于根据所述更新运行图指令生成区块链交易，并广播至所述区块链的其它区块链节点；根据所述区块链交易，执行预存的智能合约对保存的运行图信息进行更新，并将更新后的运行图信息广播至所述区块链的其它区块链节点。本专利技术实施例的列车运行图生成系统由预先从所述CBTC系统中选取的子系统以及对应的区块链组成。所选取的子系统为根据实际的需求在CBTC系统中与运行图信息相关的子系统，并在每个选取的子系统上设置一个独立的区块链节点，将所有的区块链节点连接并采用预设的共识机制，从而组成了所述区块链。可见，所述CBTC系统原有各个子系统不参与区块链的共识过程和成链过程，因此，当区块链节点通信中断时，CBTC系统仍然可以保持正常的工作状态。进一步地，所述预设种类的CBTC系统的子系统包括但不限于：自动列车监控系统、联锁、区域控制器和车辆。可选取的子系统有很多，且可根据实际的需要对现有的子系统进行细分或组合后分别定义为一个新的子系统，如图1所示，本专利技术实施例仅给出了其中的几种举例说明，包括：自动列车监控系统(AutomaticTrainSupervision，ATS)、联锁(ComputerInterlocking，CI)、区域控制器(ZoneController，ZC)和车辆。所述ATS系统主要负责根据运行图信息自动办理进路，自动调整车辆运行间隔等。所述联锁是为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，包括：预设种类的CBTC系统的子系统，以及由设置在各子系统的区块链节点基于预设的共识机制组成的所述区块链；/n所述子系统用于根据列车客运信息和预设的运行图更新触发条件，向对应的区块链节点发送更新运行图指令；/n所述区块链节点用于根据所述更新运行图指令生成区块链交易，并广播至所述区块链的其它区块链节点；根据所述区块链交易，执行预存的智能合约对保存的运行图信息进行更新，并将更新后的运行图信息广播至所述区块链的其它区块链节点。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，包括：预设种类的CBTC系统的子系统，以及由设置在各子系统的区块链节点基于预设的共识机制组成的所述区块链；
所述子系统用于根据列车客运信息和预设的运行图更新触发条件，向对应的区块链节点发送更新运行图指令；
所述区块链节点用于根据所述更新运行图指令生成区块链交易，并广播至所述区块链的其它区块链节点；根据所述区块链交易，执行预存的智能合约对保存的运行图信息进行更新，并将更新后的运行图信息广播至所述区块链的其它区块链节点。


2.根据权利要求1所述的基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，所述预存的智能合约包括预设的运行图生成规则，所述运行图生成规则包括：根据采集到的线网数据、车站数据、车底运用数据、列车信息数据、以及预设的开行间隔和底图结构，生成满足所述更新运行图指令的所述更新后的运行图信息。


3.根据权利要求2所述的基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，所述运行图信息包括但不限于：列车运行图、车底交路图、时刻表和运行图指标。


4.根据权利要求1所述的基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，所述预设的运行图更新触发条件包括但不限于：
车辆发生故障；
所述列车客运信息中的客流变化超过预设的阈值；
列车线路上至少一个车站出现突发客流。


5.根据权利要求1所述的基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，所述预设种类的CBTC系统的子系统包括但不限于：自动列车监控系统、联锁、区域控制器和车辆。


6.根据权利要求1-5任一所述的基于区块链的列车运行图生成系统，其特征在于，所述预设的共识机制具体采用了实...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖骁，刘波，
申请(专利权)人：交控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11