CN103458024A - 一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，包括以下步骤：（1）将所有信号设备进行交互的数据进行分析，将所有信号设备的交互数据制定统一的数据类型；（2）制定服务端发送至客户端的通信协议；（3）服务端检测到步骤（2）中数据发生变化，则根据制定的通信协议将变化的数据广播至整个系统，订阅了该变化报文的客户端接收变化报文并且进行解封装，更新人机界面上的相关信息；（4）客户端周期性地向服务端请求其所订阅的所有数据，若有不同，则更新人机界面的数据。本发明解决ATS系统中客户端与服务端的大容量数据交互、更新以及同步问题，并且保证客户端数据的实时性。

Description

一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法
技术领域
本发明属于城市轨道交通领域，主要涉及一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法。
背景技术
轨道交通列车运行自动控制系统（ATC）包括列车自动防护系统（ATP）、列车自动运行系统（ATO）以及列车自动监控系统（ATS），三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。ATS系统的主要功能是行车指挥和列车调度，是列车运营工作的核心，地铁运营人员正是通过ATS系统人机界面对运行列车及相关设备进行监视和控制，保障列车正常有序运行。ATS系统人机界面必须准确实时地反映列车运行情况，为运营人员提供可靠的数据。然而，ATS系统数据量巨大，且变化频繁，数据的收集和处理都由服务端完成，客户端通过网络获取这些数据。因此，如何解决客户端通过网络实时可靠地获取大规模数据，并通过人机界面进行动态展示，是ATS系统开发的一个重要课题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，解决ATS系统中客户端与服务端的大容量数据交互、更新以及同步问题，并且保证客户端数据的实时性。
技术方案：为了实现发明的目的，本发明公开了一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，包括以下步骤：
（1）将所有信号设备进行交互的数据进行分析，将所有信号设备的交互数据制定统一的数据类型；
（2）根据数据的不同来源，制定服务端发送至客户端的通信协议，通信协议将数据报文分为字符串型、整型、浮点型以及表数据型，并针对以上四种数据报文定义不同的数据结构；
（3）服务端检测到步骤（2）中数据发生变化，则根据制定的通信协议将变化的数据重新封装成相应的数据结构并打包生成一个变化报文，广播至整个系统，订阅了该变化报文的客户端接收变化报文并且进行解封装，更新人机界面上的相关信息；
（4）客户端周期性地向服务端请求其所订阅的所有数据，若有不同，则更新人机界面的数据。
其中，步骤（1）中的所有设备包括控制中心、备用控制中心、车站以及车辆段；步骤（1）中制定的统一数据类型包括字符串类型、整型、单精度浮点数类型以及时间类型；步骤（2）中的字符串型数据类型的数据结构包括区域号、专业号、表名、关键字、列名、字符串内容以及状态；整型数据类型的数据结构包括区域号、专业号、表名、关键字、列名、数据的值以及数据的状态，浮点型数据类型的数据结构包括区域号、专业号、表名、关键字、列名、数据的值以及数据的状态，表型数据类型的数据结构包括区域号、专业号以及表名；所述的服务端包括ATS系统中的多台服务器，服务端负责数据的采集、分析以及处理；所述的客户端包括ATS中运营人员操作部分，负责数据的展示以及人机交互；步骤（4）中的客户端向服务器请求其所订阅的所有数据的周期为15秒。
有益效果：本发明与现有技术相比，步骤（1）中制定的统一数据类型屏蔽了数据的差异性，保证了数据的一致性和完整性；依靠服务端主动发送变化数据以及客户端主动请求所有数据的原则，保证了人机界面数据的准确性以及实时性。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的服务端发送变化数据的流程图；
图3为本发明的客户端周期性请求数据的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，ATS系统由值班控制中心、备用控制中心、车辆段（图中未示）和车站组成，ATS系统中包括服务端和客户端，服务端包括值班控制中心或者备用控制中心的多台服务器，负责数据的采集、分析以及处理；客户端包括ATS系统各部分中用于数据展示以及人机交互的部件。
如图2所示，服务端在系统启动之后就会不停地进行数据采集和处理，若检测到数据有变化，则会根据事先约定好的通信协议打包变化数据，并通过消息总线向整个系统进行广播，凡是订阅了该数据的客户端都会接收该数据包，并判断数据类型，解析数据并且更新人机界面的数据。客户端在整个系统中所需做的工作就是循环地去读取网络上的数据包，只有变化的数据才产生数据包，不变的数据不会产生数据包，这样避免了大量的数据传输。但是，这样的数据读取以及更新模式存在丢包的情况，即客户端未及时接收改变的数据，就会影响操作人员的判断。因此，如图3所示，客户端加入了周期性请求所有数据的机制，若请求到的数据与现有数据存在变化，则更新人机界面的数据，周期取为15秒，这样既能保证数据更新的实时性和准确性，15秒的周期对于计算机来说也不会影响其数据传输性能。
服务端发送变化数据报文与客户端周期性请求数据两种机制的结合，服务端发送变化数据报文保证了数据的实时性和准确性，客户端周期性请求数据更加保证了数据的可靠性。

Claims (7)

1.一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将所有信号设备进行交互的数据进行分析，将所有信号设备的交互数据制定统一的数据类型；
（2）根据数据的不同来源，制定服务端发送至客户端的通信协议，通信协议将数据报文分为字符串型、整型、浮点型以及表数据，并针对以上四种数据报文定义不同的数据结构；
（3）服务端检测到步骤（2）中数据发生变化，则根据制定的通信协议将变化的数据重新封装成相应的数据结构并打包生成一个变化报文，广播至整个系统，订阅了该变化报文的客户端接收变化报文并且进行解封装，更新人机界面上的相关信息；
（4）客户端周期性地向服务端请求其所订阅的所有数据，若有不同，则更新人机界面的数据。
2.如权利要求1所述的一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，步骤（1）中的所有设备包括控制中心、备用控制中心、车站以及车辆段。
3.如权利要求1或2所述的一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，步骤（1）中制定的统一数据类型包括字符串类型、整型、单精度浮点数类型以及时间类型。
4.如权利要求1所述的一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，
步骤（2）中的字符串型数据类型的数据结构包括区域号、专业号、表名、关键字、列名、字符串内容以及状态；
步骤（2）中的整型数据类型的数据结构包括区域号、专业号、表名、关键字、列名、数据的值以及数据的状态；
步骤（2）中的浮点型数据类型的数据结构包括区域号、专业号、表名、关键字、列名、数据的值以及数据的状态；
步骤（2）中的表型数据类型的数据结构包括区域号、专业号以及表名。
5.如权利要求1所述的一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，所述的服务端包括ATS系统中的多台服务器，服务端负责数据的采集、分析以及处理；所述的客户端包括ATS中运营人员操作部分，负责数据的展示以及人机交互。
6.如权利要求1所述的一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，步骤（4）中的客户端向服务器请求其所订阅的所有数据的周期为15秒。
7.如权利要求2所述的一种用于列车自动监控系统人机界面数据更新及同步方法，其特征在于，当数据产生变化时所述设备会生成数据包。
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