[发明专利]一种列控系统行车许可运营指令流存储装置

说明书

本发明涉及一种列控系统行车典型许可运营指令流执行装置，属于铁路信息化领域。涉及一种列控系统行车典型许可运营指令流存储装置，包括控制器、指令转换装置、指令执行装置、流处理集群组、服务器；本发明通过定义离散指令事件到精确指令的转换规则，将抽象指令转换成批量执行的专用指令群。

技术领域

本发明属于铁路信息技术领域，提供一种列控系统行车许可运营指令存储的领域。

背景技术

随着我国铁路运输事业的发展和现代电子技术和计算机技术的发展运用，高速铁路列控系统的行车许可运营的指令正在向自动化、智能化方向发展，从原来的继电联锁，到目前已经广泛应用的计算机联锁、微机监测、TDCS系统等，铁路信号正经历着前所未有的变化，高速铁路列控系统是一个混杂的系统，但均没能很好地执行列控系统中子系统之间的离散事件指令执行的过程。本发明针对列控系统混杂性的研究，要精确的形式化方法描述列控系统的行为，不仅要考虑物理实体的连续演变过程(如列车的速度、位置等)，还要考虑子系统之间离散指令事件的交互过程。控制器根据CTCS-3级列控系统的要求，将抽象的行车许可指令分为接发车进路、通过进路和区间闭塞分区3种许可指令，本发明要解决的问题是区间闭塞分区行车许可指令指令交互过程的信息流处理合理性问题。线路由共N个闭塞分区组成，假设闭塞分区的长度均相同，每个闭塞分区均有相应的限速。列车运行过程中传感器的测速测距存在误差，因此在每个闭塞分区都布有1个应答器，用来矫正测得的列车位置和列车速度。因此，本发明具有很大的实际价值。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种列控系统行车许可运营指令流存储方法，用于解决指令的以极小的代价进行执行问题；包括控制器、指令转换装置、指令执行装置、流处理集群组、服务器组；

控制器和指令转换装置通过定义离散指令事件到精确指令的转换规则，将抽象指令转换成批量执行的专用指令群；

流处理集群组包括流处理集群0、流处理集群1、流处理集群2、流处理集群3；服务器组包括服务器0、服务器1、服务器2、服务器3；

控制器通过虚拟机对流处理集群组中所有的流处理集群组虚拟出一块处理器，虚拟机通过SR-IOV直接访问这块处理器，原本控制的指令数据包的执行功能通过虚拟机平均分给不同的流处理集群组中所有的流处理集群里面，并采用流动性执行，虚拟机收发指令数据包只需要流处理集群组进行执行，节约了指令执行装置资源，提高虚拟机的性能(25Gbps)，把控制器之间的网络延迟降低；

服务器组和控制器大规模部署所采用的架构为：把控制器之间的网络连接扩展到整个地面设备无线闭塞中心的数据规模，控制器之间的网络连接不局限于同一个层级以内，控制器之间专网互联的方式可以扩大规模，通过指令执行装置来转发执行来降低系统开销；

控制器之间专网互联的方式为：控制器之间通过轻量级传送层(LightweightTransport Layer)通信；轻量级传送层采用的是支持PFC流控协议和DCQCN拥塞控制协议的传输网络；同一层级以内延迟在3微秒以内；8微秒以内可达1000块控制器；20微秒可达所有控制器；

为了支持大范围的控制器间通信，控制器内的逻辑模块关系为：每个用户逻辑(DNN加速、网络功能加速、加密)，外面的部分负责各个用户逻辑之间的通信及用户逻辑与外设之间的通信；

控制器采用StratixVD5，有172K个ALM，2014个M20K片上内存，1590个DSP；指令转换装置使用一个8GBDDR3-1333内存，一个PCIeGen3x8接口，两个10Gbps网络接口；流处理集群组之间、服务器组之间采用轻量级传送层连接，一组10G网口8个一组连成环，另一组10G网口6个一组连成环，不使用交换机；车载设备和地面设备无线闭塞中心之间的指令由控制器发出并发进程指令组成控制流程进行控制；