[发明专利]基于通用服务器的增强型信号控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种信号控制系统及方法，属于轨道交通技术领域，具体是涉及一种基于通用服务器的增强型信号控制系统及方法。本发明利用通用服务器，借助服务器的强大性能，可以扩展系统的控制能力；采用备一技术，可以最大程度避免故障屏蔽饱和。正常情况，本架构采用三取三输出，可靠性高。而当发生一重故障后，即在同时只有任何一个计算输出不同时，本架构始终能维持三取二架构的高可用性。通过对本架构的进一步变通扩展可得，本架构还可演变成四取三冗余架构，进一步提升系统容错能力。本发明中，采用软件表决的方式替代硬件表决，简化了系统的设计，使系统具有更好的通用性和移植性。

技术领域

本发明涉及一种信号控制系统及方法，属于轨道交通技术领域，具体是涉及一种基于通用服务器的增强型信号控制系统及方法。

背景技术

城市轨道交通作为大容量的交通工具，其安全性直接关系到广大乘客的生命安全，其运行效率直接影响广大乘客的出行体验。信号控制系统是保障行车安全、提高运行效率的核心技术和关键设备，故其可靠性和安全性是评价信号系统性能优劣的重要指标。信号控制系统中的设备或软件一旦出现故障，对系统影响很大，甚至使系统不能正常工作，从而导致系统无法控制行车，不能保障正常安全的铁路运输。因此在信号控制系统中都采取必要的冗余技术来提高系统的可靠性和安全性。

目前采用避错和容错两种技术可以有效的提高信号控制系统的可靠性和安全性。避错技术的目标是尽量较少系统发生故障的概率，尽量减小系统的失效率来提高系统的可靠性和安全性。避错技术不能完全解决系统可靠性和安全性问题，也不可能使硬件、软件的故障率为0，所以为此要进一步提高系统的可靠性就必须采用容错技术。冗余技术是容错技术的核心，容错计算也是通过计算机资源的冗余来实现。信号控制系统在设计时，首先采用避错技术提高系统的可靠性和安全性，在此基础上容错技术作为重要补充来进一步提高系统的可靠性和安全性。

发明内容

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的上述的技术问题，提供了一种基于通用服务器的增强型信号控制系统及方法。该系统及方法

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种基于通用服务器的增强型信号控制系统，包括：

至少四个服务器，所述至少四个服务器在启动后，包括至少M个Master服务器和至少一个Slave服务器；所述至少M个Master服务器通过选举确定一台Master服务器作为主用Leader服务器用于对外提供服务，未被选举为主用Leader服务器的Master服务器为Follower服务器；所述Follower服务器中的一台被选举为备用Leader服务器；

所述Master服务器之间周期性的进行数据同步，同时接收对方发送的计算结果数据，并与自身计算结果进行比较；

其中，当主用Leader服务器计算结果与K个Follower服务器的计算结果相同时对外输出数据，并将结果与其不同的Follower服务器设置为故障模式，同时将至少一个Slave服务器激活为Master服务器；若主用Leader服务器计算结果与M-K个Follower服务器的计算结果不同时，停止主用Leader服务器对外输出并将主用Leader服务器设置为故障状态。

优选的，上述的一种基于通用服务器的增强型信号控制系统，所述服务器为四个，所述Master服务器的数量M为3个，所述Slave服务器为1个，其中K为1。

优选的，上述的一种基于通用服务器的增强型信号控制系统，所述服务器为五个，所述Master服务器的数量M为四个，所述Slave服务器为1个，其中K为2。

优选的，上述的一种基于通用服务器的增强型信号控制系统，所述Follower服务器的计算结果与K个Master服务器的计算结果相同时则保持不变，与M-K个Master服务器的计算结果不同时则进入故障状态。