本發(fā)明屬于軌道交通，尤其是一種邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)解耦的列控方法。

背景技術(shù)：

1、列控系統(tǒng)是現(xiàn)代鐵路交通中不可或缺的一部分，現(xiàn)有的列控系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)通常與其所管轄的區(qū)域和設(shè)備有著緊密的綁定關(guān)系，這樣的設(shè)計(jì)能夠確保每個(gè)子系統(tǒng)對(duì)其所控制的設(shè)備和區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立、高效穩(wěn)定的控制。但是隨著鐵路網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展和升級(jí)，特別是在延伸線或分期開(kāi)通的情況下，這種強(qiáng)綁定關(guān)系逐漸暴露出一些問(wèn)題。首先，對(duì)于新增的設(shè)備和區(qū)域，如果它們不能很好地與現(xiàn)有的子系統(tǒng)進(jìn)行集成，那么就需要引入新的控制器或系統(tǒng)來(lái)管理這些新增的部分，新的控制器或系統(tǒng)可能無(wú)法充分利用現(xiàn)有的硬件和軟件資源，不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，還可能導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。其次，如果嘗試?yán)矛F(xiàn)有的控制器來(lái)管理新增的設(shè)備和區(qū)域，既有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置是針對(duì)其原始管轄區(qū)域和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化的，而新增的設(shè)備和區(qū)域可能具有不同的特性和需求，會(huì)對(duì)既有系統(tǒng)造成較大的影響，因此將它們簡(jiǎn)單地集成到既有系統(tǒng)中可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降、穩(wěn)定性降低或甚至出現(xiàn)故障。此外，由于子系統(tǒng)之間的強(qiáng)綁定關(guān)系，當(dāng)某個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要維護(hù)時(shí)，可能會(huì)影響到整個(gè)鐵路網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。這是因?yàn)槠渌酉到y(tǒng)可能依賴于該子系統(tǒng)的輸出或數(shù)據(jù)，而一旦該子系統(tǒng)無(wú)法正常工作，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就可能陷入癱瘓狀態(tài)。綜上現(xiàn)有的列控系統(tǒng)中子系統(tǒng)與設(shè)備、區(qū)域之間的強(qiáng)綁定關(guān)系在面臨鐵路網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展升級(jí)時(shí)存在一定的局限性，可拓展性低。為了克服解決上述問(wèn)題，需要更加靈活、可擴(kuò)展更高的列控系統(tǒng)，以便更好地適應(yīng)鐵路網(wǎng)絡(luò)不斷變化的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的列控系統(tǒng)的控制設(shè)備與邏輯設(shè)備存在強(qiáng)耦合關(guān)系，在新增控制設(shè)備或列車(chē)線路分期開(kāi)通時(shí)現(xiàn)有的邏輯設(shè)備不能完全滿足邏輯計(jì)算需求，導(dǎo)致列控系統(tǒng)可拓展性低的問(wèn)題，提供一種邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)解耦的列控方法，基于列控業(yè)務(wù)需求對(duì)邏輯計(jì)算單元進(jìn)行分割得到邏輯計(jì)算子單元，并通過(guò)邏輯計(jì)算子單元向集控單元申請(qǐng)?jiān)O(shè)備狀態(tài)，集控單元接收到申請(qǐng)后以設(shè)備為單位進(jìn)行控制權(quán)管理，避免了邏輯計(jì)算設(shè)備與控制設(shè)備的強(qiáng)耦合關(guān)系，能夠快速適應(yīng)新的控制設(shè)備或線路變化，而無(wú)需增加新的邏輯計(jì)算單元，從而提高了列控系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和管理效率。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)解耦的列控方法，包括如下步驟：

4、s1、基于外部設(shè)備所在區(qū)域設(shè)定對(duì)應(yīng)的集控單元，基于列控業(yè)務(wù)需求對(duì)邏輯計(jì)算單元進(jìn)行分割得到對(duì)應(yīng)的邏輯計(jì)算子單元；集控單元和邏輯計(jì)算子單元按需交互設(shè)備狀態(tài)和控制命令；s2、邏輯計(jì)算子單元根據(jù)分配的邏輯功能以設(shè)備狀態(tài)清單方式向集控單元申請(qǐng)所需的設(shè)備狀態(tài)；集控單元接收申請(qǐng)請(qǐng)求后，向邏輯計(jì)算子單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表以及設(shè)備狀態(tài)清單的校驗(yàn)碼；邏輯計(jì)算子單元接收反饋信息后，驗(yàn)證設(shè)備狀態(tài)清單的校驗(yàn)碼與請(qǐng)求清單是否一致，若驗(yàn)證成功則接受輸入設(shè)備狀態(tài)列表；若驗(yàn)證失敗則丟棄對(duì)應(yīng)信息；

5、s3、集控單元以設(shè)備為單位進(jìn)行控制權(quán)管理，僅接受有控制權(quán)的邏輯計(jì)算子單元的控制命令；邏輯計(jì)算子單元在控制設(shè)備前，基于設(shè)備狀態(tài)列表申請(qǐng)?jiān)O(shè)備控制權(quán)；基于設(shè)備狀態(tài)列表反饋設(shè)備控制權(quán)信息；通過(guò)本地強(qiáng)制切換控制權(quán)以覆蓋集控單元與邏輯計(jì)算子單元通信斷鏈的場(chǎng)景。

6、上述技術(shù)方案中，通過(guò)將集控單元和邏輯計(jì)算單元進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，并根據(jù)列控業(yè)務(wù)需求對(duì)邏輯計(jì)算單元進(jìn)行分割，使得系統(tǒng)具有更高的靈活性和可擴(kuò)展性，這種設(shè)計(jì)允許系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行快速調(diào)整和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和響應(yīng)速度。邏輯計(jì)算子單元以設(shè)備狀態(tài)清單的方式向集控單元申請(qǐng)所需的設(shè)備狀態(tài)，確保了信息的準(zhǔn)確性和針對(duì)性；集控單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表時(shí)還附帶校驗(yàn)碼，邏輯計(jì)算子單元通過(guò)驗(yàn)證校驗(yàn)碼確保接收到的設(shè)備狀態(tài)信息的完整性和準(zhǔn)確性，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

7、優(yōu)選的，所述s1包括如下步驟：

8、s11、識(shí)別列車(chē)線路的外部設(shè)備，獲取所述外部設(shè)備對(duì)應(yīng)的區(qū)域地理位置；

9、s12、基于所述區(qū)域地理位置將外部設(shè)備以就近采集控制原則劃分為多個(gè)集控單元，所述集控單元外接一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備；

10、s13、基于區(qū)域間低耦合原則需求確定邏輯轄區(qū)范圍；

11、s14、基于所述邏輯轄區(qū)所需計(jì)算資源對(duì)邏輯計(jì)算單元進(jìn)行分割得到多個(gè)邏輯計(jì)算子單元。

12、上述技術(shù)方案中，通過(guò)識(shí)別外部設(shè)備的區(qū)域地理位置，并根據(jù)就近采集控制原則將其劃分為多個(gè)集控單元，可以確保設(shè)備狀態(tài)和控制命令的傳輸更加高效，這種劃分方式減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，使得系統(tǒng)能夠更快速地響應(yīng)外部設(shè)備的變化，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率?；趨^(qū)域間低耦合原則確定邏輯轄區(qū)范圍，并根據(jù)邏輯轄區(qū)所需計(jì)算資源對(duì)邏輯計(jì)算單元進(jìn)行分割，可以確保計(jì)算資源的合理分配和高效利用，提高了系統(tǒng)的資源利用率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。通過(guò)集控單元和邏輯計(jì)算子單元的劃分，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的分區(qū)管理和控制，當(dāng)某個(gè)集控單元或邏輯計(jì)算子單元出現(xiàn)故障時(shí)，只會(huì)影響到該區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，而不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；同時(shí)由于每個(gè)集控單元和邏輯計(jì)算子單元都是獨(dú)立的，它們之間的故障不會(huì)相互傳播，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

13、優(yōu)選的，所述s2包括如下步驟：

14、s21、邏輯計(jì)算子單元根據(jù)所轄邏輯轄區(qū)關(guān)聯(lián)的設(shè)備生成所需的設(shè)備狀態(tài)清單；設(shè)備狀態(tài)清單每一行由設(shè)備識(shí)別號(hào)和狀態(tài)類型識(shí)別組成；若所需設(shè)備狀態(tài)涉及多個(gè)集控單元，則按集控單元拆分清單；

15、s22、基于哈希算法生成所述設(shè)備狀態(tài)清單對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)碼并緩存校驗(yàn)碼，用于反饋報(bào)文的校驗(yàn)；s23、邏輯計(jì)算子單元將所述設(shè)備狀態(tài)清單發(fā)送至對(duì)應(yīng)的集控子單元；

16、s24、集控單元接收到邏輯計(jì)算子單元的設(shè)備狀態(tài)清單后，緩存設(shè)備狀態(tài)清單；并根據(jù)哈希算法計(jì)算清單校驗(yàn)碼，緩存校驗(yàn)碼用于后續(xù)狀態(tài)列表發(fā)送；

17、s25、集控單元以預(yù)定頻率向邏輯計(jì)算子單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表以及設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼；所需設(shè)備狀態(tài)列表，僅包含設(shè)備具體狀態(tài)值，不包含設(shè)備識(shí)別號(hào)和設(shè)備狀態(tài)類型識(shí)別號(hào)；

18、s26、邏輯計(jì)算子單元接收到集控單元發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)列表以及設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼后，將報(bào)文的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼與本地緩存的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼比較；如果一致，則采用緩存的設(shè)備狀態(tài)清單對(duì)設(shè)備狀態(tài)列表進(jìn)行狀態(tài)解析和處理；如果失敗，則丟棄報(bào)文；

19、s27、邏輯計(jì)算子單元如果已接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼，則后續(xù)以設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼向集控單元請(qǐng)求設(shè)備狀態(tài)；如果未接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼，則繼續(xù)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)清單；

20、s28、集控單元接收到來(lái)自邏輯計(jì)算子單元的包含設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼的狀態(tài)請(qǐng)求報(bào)文時(shí)，如果設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼與緩存的一致，則以緩存的設(shè)備狀態(tài)清單反饋設(shè)備狀態(tài)列表。

21、上述技術(shù)方案中，通過(guò)哈希算法生成設(shè)備狀態(tài)清單對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)碼，并在發(fā)送和接收過(guò)程中進(jìn)行校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的完整性和準(zhǔn)確性，有效防止了數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或篡改，提高了系統(tǒng)的可靠性。邏輯計(jì)算子單元根據(jù)所轄邏輯轄區(qū)關(guān)聯(lián)的設(shè)備生成所需的設(shè)備狀態(tài)清單，避免了不必要的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)通過(guò)緩存設(shè)備狀態(tài)清單和校驗(yàn)碼，減少了重復(fù)計(jì)算，提高了處理效率。集控單元以預(yù)定頻率向邏輯計(jì)算子單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表，確保邏輯計(jì)算子單元能夠及時(shí)了解設(shè)備狀態(tài)，并做出相應(yīng)處理；邏輯計(jì)算子單元在接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼后，后續(xù)直接以校驗(yàn)碼請(qǐng)求設(shè)備狀態(tài)，進(jìn)一步減少了數(shù)據(jù)傳輸延遲，提升了系統(tǒng)響應(yīng)速度。當(dāng)邏輯計(jì)算子單元未接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼時(shí)，繼續(xù)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)清單，確保數(shù)據(jù)能夠正確傳輸。這種重傳機(jī)制增強(qiáng)了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)邏輯計(jì)算子單元未接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗(yàn)碼時(shí)，繼續(xù)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)清單，確保數(shù)據(jù)能夠正確傳輸，增強(qiáng)了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

22、優(yōu)選的，所述s3包括如下步驟：

23、s31、集控單元以設(shè)備為單位進(jìn)行控制權(quán)管理，集控單元僅支持獲取控制權(quán)的邏輯計(jì)算子單元對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制；

24、s32、邏輯計(jì)算子單元在操作設(shè)備前，基于設(shè)備狀態(tài)列表中的狀態(tài)信息判斷是否已獲取設(shè)備控制權(quán)；

25、s33、若沒(méi)有預(yù)期設(shè)備控制權(quán)，則通過(guò)邏輯計(jì)算子單元向集控單元申請(qǐng)?jiān)O(shè)備控制權(quán)；

26、s34、集控單元根據(jù)先到先得，唯一控制權(quán)的原則，向申請(qǐng)?jiān)O(shè)備控制權(quán)的邏輯計(jì)算子單元授予控制權(quán)；

27、s35、集控單元接收到邏輯計(jì)算子單元的設(shè)備控制命令時(shí)，若所述邏輯計(jì)算子單元擁有對(duì)應(yīng)設(shè)備的設(shè)備控制權(quán)則執(zhí)行所述設(shè)備控制命令，若所述邏輯計(jì)算子單元未擁有對(duì)應(yīng)設(shè)備的設(shè)備控制權(quán)，則丟棄所述設(shè)備控制命令；

28、s36、集控單元判斷與邏輯計(jì)算子單元通信斷開(kāi)后，保留所述邏輯計(jì)算子單元的設(shè)備控制權(quán)；s37、集控單元接收到本地終端的控制權(quán)切換命令后，將設(shè)備控制權(quán)切換至本地控制，允許接收來(lái)自本地的設(shè)備控制命令。

29、上述技術(shù)方案中，通過(guò)集控單元以設(shè)備為單元進(jìn)行控制權(quán)管理，確保只有獲得控制權(quán)的邏輯計(jì)算子單元才能對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，有效防止了未授權(quán)操作，提高了系統(tǒng)的安全性。邏輯計(jì)算子單元在操作設(shè)備前，先判斷是否已經(jīng)獲得設(shè)備的控制權(quán)，這避免了無(wú)效操作，優(yōu)化了操作流程；同時(shí)如果未獲得控制權(quán)，邏輯計(jì)算子單元可以向集控單元申請(qǐng)，集控單元按照先到先得、唯一控制權(quán)的原則進(jìn)行授權(quán)，保證了操作的順序性和排他性。集控單元在接收到邏輯計(jì)算子單元的設(shè)備控制命令時(shí)，會(huì)先檢查該單元是否擁有對(duì)應(yīng)設(shè)備的控制權(quán)，只有擁有控制權(quán)的單元才能執(zhí)行命令，否則命令將被丟棄，這確保了命令執(zhí)行的準(zhǔn)確性。在邏輯計(jì)算子單元與集控單元通信斷開(kāi)的情況下，集控單元會(huì)保留該邏輯計(jì)算子單元的設(shè)備控制權(quán)，在一定程度上增強(qiáng)了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力；當(dāng)通信恢復(fù)后，邏輯計(jì)算子單元可以繼續(xù)使用之前獲得的控制權(quán)。集控單元可以接收本地終端的控制權(quán)切換命令，將設(shè)備控制權(quán)切換為本地控制，允許接收來(lái)自本地的設(shè)備控制命令，提供了靈活的控制方式，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行切換。

30、本發(fā)明的有益效果：通過(guò)邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)的解耦設(shè)計(jì)，顯著提升了列車(chē)控制系統(tǒng)的靈活性和安全性。首先通過(guò)區(qū)域劃分和邏輯計(jì)算子單元的分割，實(shí)現(xiàn)了外部設(shè)備狀態(tài)與控制命令的按需交互，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。其次通過(guò)設(shè)備狀態(tài)清單的校驗(yàn)機(jī)制確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？刂茩?quán)管理的優(yōu)化使得系統(tǒng)能夠更有效地處理多個(gè)邏輯計(jì)算子單元對(duì)同一設(shè)備的控制請(qǐng)求，避免了沖突和誤操作。本地強(qiáng)制切換控制權(quán)的設(shè)計(jì)，能夠在通信斷鏈時(shí)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的魯棒性。

31、上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。