[發明專利]一種主備表決切換方法及系統

在審

• 申請號: 202110977092.9
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113835934A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張世強;王強;張鋒瑞;李金鵬
• 申請（專利權）人: 交控科技股份有限公司
• 主分類號: G06F11/20
• 分類號: G06F11/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發明提供一種主備表決切換方法及系統，包括：確定第一執行主機、第二執行主機和第三方仲裁主機；其中第一執行主機為主動請求方，第二執行主機為被動請求方，第一執行主機、第二執行主機和第三方仲裁主機之間均通過雙網獨立通信方式進行兩兩通信，或均通過單網通信方式進行兩兩通信；若第一執行主機和/或第二執行主機處于上電狀態，則基于主備上電表決判斷算法確定主備執行主機；若第一執行主機和第二執行主機處于運行狀態，則基于主備運行表決判斷算法確定主備執行主機。本發明通過設計主備雙機以及第三方仲裁機制，實現雙機間的上電及運行時的主備表決，以及發生故障時無縫自動切系功能，在保證可用性基礎上，實現雙主事件零概率的發生。

技術領域

本發明涉及軌道交通計算機技術領域，尤其涉及一種主備表決切換方法及系統。

背景技術

隨著計算機技術的發展，目前雙機熱備型計算機聯鎖已得到廣泛使用，技術也基本成熟。但隨著高速鐵路建設的發展，對計算機聯鎖的安全性、可靠性提出了更高的要求，需要計算機聯鎖技術在雙機熱備的基礎上有一個大的提高，以適應高速鐵路的信號控制要求。近中一種新的冗余技術在計算機聯鎖系統中得以推廣和應用，這就是二乘(二取二)計算機聯鎖系統(2X2OO2安全計算機平臺)，該系統從系統硬件結構、故障-安全、網絡通信等方面都注入了全新的設計思想和設計方法，尤其使區域計算機聯鎖和調度集中更易于實現。

在傳統的2X2OO2安全計算機平臺，如何實現主備表決，如何避免雙主以及如何保證無縫切系，都是保證設備穩定可靠運行關鍵技術問題。目前地面設備主備表決方案多采用硬件互斥仲裁電路+軟件實現的方式實現雙機切系。當雙系都健康運行時，雙系通過軟件驅動硬件互斥仲裁電路，硬件互斥仲裁電路通過硬件表決產生只允許一系升主，雙系板卡通過回采硬件電路輸出的仲裁點位信息，決定本系為主系還是備系；當本系發生故障后，另一系如果健康運行，本系軟件主動停止驅動放棄仲裁權力，硬件仲裁電路則允許另一系升主。該方案具有如下缺點：

1)增加硬件電路設計成本及設備空間，與車載小型化設計初衷違背；

2)仲裁電路存在單點故障，無法保證完全避免雙主的實現或者切系成功。需要增加人工成本，定期對仲裁電路進行人工故障自檢，驗證仲裁電路的可用性；

3)當電路發生故障，如繼電器發生黏連時，可能發生雙主事件。其設計方案存在雙主的可能性。

發明內容

本發明提供一種主備表決切換方法及系統，用以解決現有技術中存在實現雙機主備表決時需要增加硬件成本，以及容易出現雙主故障的缺陷。

第一方面，本發明提供一種主備表決切換方法，包括：

確定第一執行主機、第二執行主機和第三方仲裁主機；其中所述第一執行主機為主動請求方，所述第二執行主機為被動請求方，所述第一執行主機、所述第二執行主機和所述第三方仲裁主機之間均通過雙網獨立通信方式進行兩兩通信，或均通過單網通信方式進行兩兩通信；

若所述第一執行主機和/或所述第二執行主機處于上電狀態，則基于主備上電表決判斷算法確定主備執行主機；

若所述第一執行主機和所述第二執行主機處于運行狀態，則基于主備運行表決判斷算法確定主備執行主機。

在一個實施例中，所述第一執行主機、所述第二執行主機和所述第三方仲裁主機均采用雙CPU板卡，或均采用單CPU板卡。

在一個實施例中，所述若所述第一執行主機和/或所述第二執行主機處于上電狀態，則基于主備上電表決判斷算法確定主備執行主機，包括：

確定所述第一執行主機處于上電狀態，所述第一執行主機向所述第二執行主機發送請求升主信息；

若所述第二執行主機處于上電主備表決時期，則向所述第一執行主機發送應答允許升主信息，所述第一執行主機收到所述應答允許升主信息后，則升為主用執行主機；