一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，该方法包括：定义服务器与通信前置机之间交互的数据类型，其中，定义的数据类型为消息结构体，所述消息结构体包括消息头和消息体；专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，其中，发布端实体与其对应的订阅端实体之间进行通信的数据类型为消息结构体。本发明专利技术实现各子系统件跨进程、跨区域、跨平台的高效地数据分发，子系统只需要订阅它所关注的数据，或发布它所能提供的数据即可，两者之间并不需要关心对方的地址和数量，实现了空间上的解耦。实现了空间上的解耦。实现了空间上的解耦。

【技术实现步骤摘要】
一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法


[0001]本专利技术涉及智慧轨交领域，具体涉及一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法。

技术介绍

[0002]智慧轨道交通系统(简称为智慧轨交系统)是以行车为核心的轨道交通综合监控系统，为轨道交通行车安全提供了有力的保障。该系统规模庞大，涉及到许多专业子系统，如何使这些专业子系统相互协调运行，互不干扰是智慧轨道交通系统需要解决的关键问题之一。
[0003]各专业子系统包括列车自动监控系统(ATS)、广播系统(PA)、乘客信息系统(PIS)、视频监控系统(CCTV)、环控系统(BAS)、自动售检票系统(AFC)和火灾报警系统(FAS)等，各专业子系统之间通信的数据类型繁多，且数据量庞大。传统的tcp点对点通信方式，会使得整个系统内的网络拓扑结构非常复杂，不利于系统的开发和维护，所以传统的tcp点对点通信方式已经不能满足智慧轨道交通系统对高可靠、高效率以及低维护成本的需求。
[0004]随着轨交线路规模的增加，传统分布式软总线主要是通过增加功能来满足系统通信需求，在这种通信方式下各子系统间通信的实时性、可靠性、灵活性将会极大的制约系统的整体性能及规模，因此迫切需要通过一种新的软总线通信形式来适应该形式。
[0005]智慧轨道交通系统是以行车为核心的轨道交通综合监控系统，以控制中心
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车站式结构为核心的分布式综合监控系统。以智能调度子系统为例，该系统以行车监控功能的ATS系统为核心，并与电力监控、FAS/BAS、CCTV、站台门、AFC进行集成，实现跨专业的联动。在该子系统中，控制中心和车站分别部署多台服务器，各专业子系统分别从控制中心、各车站接入，随着系统规模的不断增大，服务器与通信前置机(FEP)之间通信的数据类型与数量越来越多，网络通信结构也越来越复杂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，该方法是为了解决智慧轨道交通系统各子系统间复杂的通信方式而设计的一种分布式实时通信中间件，该中间件基于数据分发服务技术规范设计，采用了发布/订阅体系架构，使用udp传输协议和共享内存通信，能保障数据实时、高效、灵活的传输，可满足智慧轨交分布式实时通信的应用需求。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，该方法包括：
[0009]定义服务器与通信前置机之间交互的数据类型，其中，定义的数据类型为消息结构体，所述消息结构体包括消息头和消息体；
[0010]专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，其中，发布端实体与其对应的订阅端实体之间进行通信的数据类型为消息结构体。
[0011]可选地，所述消息头的结构信息包括接口版本号、消息发送时间、数据校验码、源地址信息、目的地址信息和/或消息类型。
[0012]可选地，所述源地址信息和/或所述目的地址信息包括通信前置机所在的域号和/或通信前置机的编号。
[0013]可选地，专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，具体包括：
[0014]在软总线的一个节点上创建发布端实体或订阅端实体时，向软总线注册实体信息；该实体信息被软总线发布出去，软总线的其他节点在接收到该实体信息后，进行参数匹配，只有满足匹配规则后才会被软总线记录并向相应节点返回匹配信息。
[0015]可选地，软总线通过域来实现数据隔离，在软总线的一个节点上创建发布实体或订阅实体时需要指定域号，软总线根据该域号来计算组播端口。
[0016]可选地，布端实体和订阅端实体分别设置有至少一个分区，只有当发布端实体所的分区与订阅端实体所的分区有交集时二者才能相互通信。
[0017]可选地，布端实体和订阅端实体分别关联有至少一个主题，发布端实体通过其关联的主题发布数据，订阅端实体通过其关联的主题获取感兴趣数据。
[0018]可选地，专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，具体还包括：
[0019]创建传输插件，该传输插件用于定义数据通信的传输方式，该传输方式具体为：
[0020]若一发布端实体和该发布端实体对应的订阅端实体在同一主机上，二者通过共享内存的方式进行数据通信；
[0021]若一发布端实体和该发布端实体对应的订阅端实体在不同主机上，二者通过udp单播或组播的方式进行数据通信。
[0022]可选地，专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，具体还包括：
[0023]创建数据缓存单元，用于缓存数据发布的数据队列及订阅的数据队列。
[0024]可选地，专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，具体还包括：
[0025]创建线程池容器，作为发布端实体和订阅端实体的管理容器，其管理容器的管理方法具体为：
[0026]当存在匹配的发布端实体和订阅端实体时，线程池容器负责对匹配的发布端实体和订阅端实体进行创建、使用和查询；
[0027]当匹配的发布端实体和订阅端实体断开时，线程池容器负责对失去匹配的发布端实体和订阅端实体进行销毁和回收。
[0028]可选地，该方法还包括：
[0029]定义Qos服务，发布端实体和订阅端实体内所包含的对象的任何行为均由Qos服务决定。
[0030]可选地，所述Qos服务包括可靠性服务和持久性服务。
[0031]可选地，所述可靠性服务具体包括如下三种形式：
[0032]严格可靠形式：软总线的Qos被配置为严格可靠形式时，当发布端实体和订阅端实
体完成匹配后，发布端实体发送的每一包数据都会被软总线可靠并有序的传输到订阅端实体；
[0033]最后N包数据可靠形式：软总线的Qos被配置为最后N包数据可靠形式时，则订阅端实体只关心发布端实体发布的最后N
+
包数据，软总线只会保证发布端实体的最后N包数据被订阅端实体可靠有序的接收，其中，N
+
为正整数；
[0034]尽力而为形式：软总线的Qos被配置为尽力而为形式时，软总线只会保证发布端实体发布的数据被有序的传送给订阅端实体，而不会保证所有数据被完整的送达。
[0035]可选地，所述持久性服务具体包括：
[0036]当发布端实体发布数据时，其对应的某个订阅端实体可能不在线，该订阅端实体上线后就会错过历史发布过的数据；当软总线的Qos被配置为持久性后，发布端实体的数据会被软总线保存在内存或硬盘中，当发布端实体与新的订阅端实体匹配后，软总线会主动将保存的历史数据发送给订阅端实体。
[0037]另一方面，本专利技术还公开了一种实时软总线，该软总线通过如上述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法实现，该软总线具体包括软总线资源接口、Qos、软总线事件驱动模块以及共享内存，其中，软总线资源接口包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，所述智慧轨交系统包括至少一个专业子系统，各专业子系统分别通过至少一个控制中心和/或至少一个车站接入软总线；各车站的通信前置机分别通过软总线的不同节点与车站的服务器进行交互；控制中心的通信前置机通过软总线的其他节点与控制中心服务器进行交互；该方法包括：定义服务器与通信前置机之间交互的数据类型，其中，该数据类型为包括消息头和消息体的消息结构体。2.如权利要求1所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，消息头的结构信息包括接口版本号、消息发送时间、数据校验码、源地址信息、目的地址信息和/或消息类型。3.如权利要求2所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，源地址信息包括源地址所在的域号和/或位于源地址的通信前置机的编号；和/或，目的地址信息包括目的地址所在的域号和/或位于目的地址的通信前置机的编号。4.如权利要求1所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，该方法还包括：专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体。5.如权利要求4所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，具体包括：在软总线的一个节点上创建发布端实体和/或订阅端实体时，向软总线注册实体信息；该实体信息被软总线发布出去，软总线的其他节点在接收到该实体信息后，进行参数匹配，只有满足匹配规则后才会被软总线记录并向相应节点返回匹配信息。6.如权利要求5所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，软总线通过域来实现数据隔离，在软总线的一个节点上创建发布实体或订阅实体时需要指定域号，软总线根据该域号来计算组播端口。7.如权利要求6所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，发布端实体和订阅端实体分别设置有至少一个分区，只有当发布端实体所的分区与订阅端实体所的分区有交集时二者才能相互通信。8.如权利要求7所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，发布端实体和订阅端实体分别关联有至少一个主题，发布端实体通过其关联的主题发布数据，订阅端实体通过其关联的主题获取感兴趣数据。9.如权利要求4所述的面向智慧轨交系统的实时软总线实现方法，其特征在于，专业子系统分别构建至少一个发布端实体和/或至少一个订阅端实体，具体还包括：创建传输插件，该传输插件用于定义数据通信的传输方式，该传输方式具体为：若一发布端实体和该发布端实体对应的订阅端实体在同一主机上，二者通过共享内存的方式进行数据通信；若一发布端实体和该发布端实体对应的订阅端实体在不同主机上，二者通过udp单播或组播的方式进行数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，彭宇飞，何绪兰，刘学纵，赵光旭，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：