[發明專利]基于二乘二取二架構的列車監控服務器系統及控制方法

有效

• 申請號: 201611219877.5
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106627668B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 魏臻;程磊;楊偉;胡慶新;李謙;龐師鋒;諸葛戰斌;程運安;茆忠華
• 申請（專利權）人: 合肥工大高科信息科技股份有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種基于二乘二取二架構的列車監控服務器系統，其特征在于，包括第一、第二ATS服務器(10、20)和第一、第二交換機(30、40)，第一ATS服務器(10)包括第一CPU(11)、第二CPU(12)、第一網絡端口(13)、第二網絡端口(14)，第二ATS服務器(20)包括第三CPU(21)、第四CPU(22)、第三網絡端口(23)、第四網絡端口(24)，第一CPU(11)、第二CPU(12)分別通過第一網絡端口(13)、第二網絡端口(14)與第一交換機(30)、第二交換機(40)連接，第三CPU(21)、第四CPU(22)分別通過第三網絡端口(23)、第四網絡端口(24)與第一交換機(30)、第二交換機(40)連接；且第一、第二ATS服務器(10、20)分別被具有相同功能的第一、第二ATS服務單元(50、60)服務以對安全數據運算處理實現二取二表決；其中，所述的第一、第二ATS服務單元(50、60)均包括通信模塊(52)和非安全相關運算模塊(56)，非安全相關運算模塊(56)與通信模塊(52)連接以進行雙向通信；所述的第一、第二ATS服務單元(50、60)還均包括通過通信模塊(52)與非安全相關運算模塊(56)連接以進行通信的主備系切換模塊(57)。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述ATS服務器單元使用雙線程分別服務第一、第二CPU(11、12)，以及使用雙線程分別服務第三、第四CPU(21、22)。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述的第一、第二ATS服務單元(50、60)均包括初始模塊(51)、第一、第二安全相關運算模塊(53、54)以及任務同步比較模塊(55)；

所述初始化模塊(51)的輸出端通過通信模塊(52)與第一安全相關運算模塊(53)和第二安全相關運算模塊(54)的輸入端連接以改變雙線程的親緣性；

所述通信模塊(52)的輸入端通過第一和第二網絡端口(13、14)或第三和第四網絡端口(23、24)與CBTC外部系統及ATS客戶端連接，通信模塊(52)的輸出端與第一安全相關運算模塊(53)和第二安全相關運算模塊(54)的輸入端連接；

所述第一安全相關運算模塊(53)和第二安全相關運算模塊(54)的輸出端與任務同步比較模塊(55)的輸入端連接；

所述任務同步比較模塊(55)的輸出端與通信模塊(52)的輸入端連接，以通過通信模塊(52)與CBTC外部系統及ATS客戶端進行通信。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述的初始模塊(51)、第一、第二安全相關運算模塊(53、54)以及任務同步比較模塊(55)通過通信模塊(52)與主備系切換模塊(57)連接以進行通信。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的基于二乘二取二架構的列車監控服務器系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、啟動第一、第二ATS服務器(10、20)，第一、第二ATS服務器(10、20)通過第一、第二ATS服務單元(50、60)互相監測對方工作狀態；

S2、第一、第二ATS服務單元(50、60)讀取CBTC外部系統以及ATS客戶端上傳的數據和命令后對安全數據運算處理實現二取二表決；

其步驟S2還包括：

通信模塊(52)將非安全相關的數據和命令輸出至非安全相關運算模塊(56)；

非安全相關運算模塊(56)對接收到的非安全相關的數據和命令進行處理，并將處理結果通過通信模塊(52)輸出至CBTC外部系統及ATS客戶端；

主備系切換模塊(57)通過通信模塊(52)對初始模塊(51)、第一、第二安全相關運算模塊(53、54)、任務同步比較模塊(55)以及非安全相關運算模塊(56)進行實時監測，并在發現其中任一模塊發生故障時，啟動倒機切換邏輯判斷；并在滿足預設的切系邏輯后，第一、第二ATS服務單元進行切換輸出；

S3、第一、第二ATS服務單元(50、60)將安全數據運算處理的二取二表決發送至CBTC外部系統以及ATS客戶端。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21、初始化模塊(51)改變雙線程的親緣性以為第一和第二安全相關運算模塊(53、54)分別指定CPU1/CPU2，并對第一和第二網絡端口(13、14)或第三和第四網絡端口(23、24)進行初始化；

S22、通信模塊(52)通過第一和第二網絡端口(13、14)或第三和第四網絡端口(23、24)讀取CBTC外部系統以及ATS客戶端上傳的數據和命令，并將安全相關的數據和命令發送至第一、第二安全相關運算模塊(53、54)；

S23、第一、第二安全相關運算模塊(53、54)對安全相關的數據和命令進行處理，并將處理結果輸出至任務同步比較模塊(55)；

S24、任務同步比較模塊(55)對第一、第二安全相關運算模塊(53、54)輸出的處理結果進行比較，并在比較一致時將通信模塊(52)將第一、第二安全相關運算模塊(53、54)輸出的處理結果輸出至CBTC外部系統及ATS客戶端。