一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统和方法。系统包括：主控模块，主备裁决模块，通信模块；所述主备裁决模块用于裁决所述主控模块的工作状态，并从若干个主控模块中选择一个作为主系主控模块；所述主系主控模块向通信模块发送输出数据；所述通信模块接收外网数据，并将所述主系主控模块的输出数据发送至外网；所述主控模块内维护至少两个独立线程，各独立线程分别接收所述通信模块接收到的外网数据并分别执行计算，所述主控模块仅在其内若干个所述独立线程的输出结果一致时向所述通信模块输出主控模块计算结果。该系统及方法可以使LC系统可以更加高效，并且符合CBTC的系统需求可以保证CBTC系统的安全，可靠的运行。的运行。的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种线路控制器模拟系统和方法，属于轨道交通
，具体是涉及一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统和方法。

技术介绍

[0002]基于通信的列车控制CBTC(Communication Based Train Control)系统是当今城市轨道交通的主流控制系统，作为CBTC系统的核心地面控制设备，线路控制器(LC)主要功能是根据通信列车所汇报的位置信息以及联锁排列的进路和轨旁设备提供的轨道占用/空闲信息，为其控制范围内的列车生成和发送移动授权(MA)，是车
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地信息处理的枢纽，保障了CBTC系统下通信列车行车效率及安全运行，具备在各种列车控制级别和驾驶模式下进行列车管理的能力。
[0003]现有线路控制器设备是由应用软件、平台系统和硬件共同组成。LC子系统采用了2乘2取2结构的安全计算机平台，其特点是具备硬件冗余表决结构；能够保证系统不间断运行，提高可用性；双机热备，在主机故障情况下能够实现主备通道热切换；可维护性强，可扩展性强，对应用环境有较强的适应性，采用X86工业控制计算机和VxWorks操作系统以及对应的软件开发平台开发，CBTC系统中使用的安全计算机与轨道交通控制相关，采用容错技术可显著地提高其可靠性和可用性。系统一旦不能正常工作，有可能向被控设备输出危险的控制信号，从而造成人员伤亡和财产损失，因此要求安全计算机不仅是高可靠和高可用的容错系统，同时也是故障安全系统。
[0004]在2乘2取2安全计算机中子系统的计算机是独立进行工作的，为了能让两个子系统同时进行数据的采集输入和数据交换，我们可以让两个子系统同步进行数据的采集。当前双系统的同步实行工作的方式有命令同步和任务同步两种。命令同步指的是使用两个系统完全相同的CPU，这主要是为了能进行一致性的对比。在应用计算机技术时系统的连接口和与安全相关的零件使用不同的双种代码，这样可以避免因为使用同一个代码而发生故障。但是命令没有使双码同时运行的功能，所以无法使用这种命令同步方式，所以我们要采用任务同步方式，任务同步方式指的是在系统程序运行的管理下，结合外部零件的指示作用，进行传输，根据指示对两个子系统的运算结果进行分析比较，最后得到程序的成果。
[0005]现有的线路控制器及控制方法的测试环境需要在实验室搭建整套的LC测试环境，需要用真实的LC设备，而搭建环境需要专门场地，各种硬件设备，及专业人员。受限于真实LC设备和场地，搭建的测试环境相对固定，实验室搭建1套或者2套环境，如项目的变更和或者工期较为紧张，不能同时展开工作。受限于真实LC设备，如测试LC的应用软件功能，需要求硬件和平台软件同时具体。而硬件和平台的软件开发需要人力、物力、时间等成本，制约了LC系统的功能调试和测试。
[0006]此外，现有技术中存在基于LC系统的单机版软件，通过软件仿真硬件和平台，实现对外的收发数据功能，进而搭建整个测试环境。但是，现有的既有的单机版没有2乘2取2功能，对于需要进行同时有主备机相关的测试将无法进行，导致有些工作在单机版上运行正
常，在正真实设备上由于主备切换或者单系间取2而出现问题。

技术实现思路

[0007]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0008]本专利技术主要的目的是设计一种基于多线程跨平台的线路控制器的方法和设备，可以适应CBTC的系统需求，同时模拟真实硬件和平台软件，提高系统在多线程的2乘2取2的场景下，功能的完整性和安全性。为此，本专利技术提出了一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统和方法，该系统及方法可以使LC系统可以更加高效，安全和经济，并且符合CBTC的系统需求可以保证CBTC系统的安全，可靠的运行。
[0009]为解决上述问题，本专利技术的方案是：
[0010]一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，包括：主控模块，主备裁决模块，通信模块；
[0011]所述主备裁决模块用于裁决所述主控模块的工作状态，并从若干个主控模块中选择一个作为主系主控模块；所述主系主控模块向通信模块发送输出数据；
[0012]所述通信模块接收外网数据，并将所述主系主控模块的输出数据发送至外网；
[0013]所述主控模块内维护至少两个独立线程，各独立线程分别接收所述通信模块接收到的外网数据并分别执行计算，所述主控模块仅在其内若干个所述独立线程的输出结果一致时向所述通信模块输出主控模块计算结果。
[0014]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，所述主控模块在其内维护两个独立线程，并且仅当其两个线程的输出结果一致时对外输出主控模块计算结果。
[0015]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，所述主控模块在判断有预定数据目的独立线程输出结果一致时进一步判断其是否为主系主控模块，并且在判断其为主系主控模块时，截取输出结果一致的独立线程的输出结果进行拼包后发送至通信模块。
[0016]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，所述主备裁决模块检测到主系主控模块出现异常时，将出现异常的主系主控模块设置为备系，并且从未出现故障的主控模块中选择一个升级为主系主控模块。
[0017]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，未被选择为主系的主控模块被设置为备系主控模块，所述备系主控模块定期获取主系主控模块的工作状态和数据。
[0018]一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟方法，包括：
[0019]基于一多线程平台维护若干个主控模块，在所述主控模块内维护至少两个独立线程，各独立线程分别接收所述通信模块接收到的外网数据并分别执行计算；
[0020]判断同一主控模块内的若干个所述独立线程的输出结果是否一致，并且在输出结果一致时向所述通信模块输出主控模块计算结果；
[0021]从所述主控模块中选择一个作为主系主控模块，将所述主系主控模块的输出数据通过通信模块发送至外网。
[0022]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟方法，所述主控模块在其内维护两个独立线程，并且仅当其两个线程的输出结果一致时对外输出主控模块计算结果。
[0023]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟方法，判断同一主控模块内有预定数据目的独立线程输出结果一致时进一步判断所述主控模块是否为主系主控模块，并且在判断其为主系主控模块时，截取输出结果一致的独立线程的输出结果进行拼包后发送至通信模块。
[0024]优选的，上述的一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟方法，检测到主系主控模块出现异常时，将出现异常的主系主控模块设置为备系，并且从未出现故障的主控模块中选择一个升级为主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，其特征在于，包括：主控模块，主备裁决模块，通信模块；所述主备裁决模块用于裁决所述主控模块的工作状态，并从若干个主控模块中选择一个作为主系主控模块；所述主系主控模块向通信模块发送输出数据；所述通信模块接收外网数据，并将所述主系主控模块的输出数据发送至外网；所述主控模块内维护至少两个独立线程，各独立线程分别接收所述通信模块接收到的外网数据并分别执行计算，所述主控模块仅在其内若干个所述独立线程的输出结果一致时向所述通信模块输出主控模块计算结果；所述主控模块在其内维护两个独立线程，并且仅当其两个线程的输出结果一致时对外输出主控模块计算结果；所述主控模块在判断有预定数据目的独立线程输出结果一致时进一步判断其是否为主系主控模块，并且在判断其为主系主控模块时，截取输出结果一致的独立线程的输出结果进行拼包后发送至通信模块。2.根据权利要求1所述一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，其特征在于，所述主备裁决模块检测到主系主控模块出现异常时，将出现异常的主系主控模块设置为备系，并且从未出现故障的主控模块中选择一个升级为主系主控模块。3.根据权利要求1所述一种基于多线程跨平台的线路控制器模拟系统，其特征在于，未被选择为主系的主控模块被设置为备系主控模块，所述备系主控模块定期获取主系主控模块的工作状态和数据。4.一种基于多线程跨平台的线路控制器模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正中，马泉华，姜子旺，邓能文，
申请(专利权)人：北京城建智控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：