CN105045964B - 用于2乘2平台的智能化应用切机方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于2乘2平台的智能化应用切机方法及系统，包括：1)初始化阶段根据应用的健康状态及切机矩阵定义生成健康位图索引表；2)主周期阶段根据应用的当前健康位图产生切机条件码，交互之后根据切机条件码执行统一的切机逻辑。与现有技术相比，本发明具有降低了平台和应用之间的耦合性、执行效率和可扩展性更高等优点。

Description

用于2乘2平台的智能化应用切机方法及系统

技术领域

本发明涉及一种应用切机方法及系统，尤其是涉及一种用于2乘2平台的智能化应用切机方法及系统。

背景技术

2乘2取2安全平台由于其维护方便和便于脱机调试的优点，其在国内外铁路和城市轨道交通领域广泛使用。2乘2结构通常包括一个主系和一个备系，主备切机模块是2乘2平台的核心技术之一。随着平台应用的多样化，一些应用需要平台提供一个接口，通过这个接口应用告知平台应用的一些状态，在平台的本身切机条件下如果满足应用定义的状态组合切机条件，平台需要作出预期的切机反应。

目前，在2乘2应用切机接口的设计上，一般根据应用切机的具体需求来设计和实现具体切机策略，为了兼容不同应用的不同切机策略(可能有的应用没有应用切机需求)，需要根据不同应用具体的一些状态来实现多套切机策略，并使用配置来适配不同的应用。采用这种多套确定性的切机策略，直接使用应用的一些状态组合作为平台的切机条件，平台和应用的耦合性增加，当应用有新的切机需求，或者老的需求在某个特定场景下发生改变，或者平台支持新的应用产生新的切机需求，这种策略下需要改变原来的切机实现或者增加新的切机实现，平台的可扩展性和自适应性比较差。因此需要针对应用切机接口设计出智能化的切机策略来满足应用切机的各种变化的需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于2乘2平台的智能化应用切机方法及系统，采用健康状态位图来描述各种应用切机状态组合，并使用自定义的字串表达式来描述位图等级，并通过位图索引表将位图转化为有大小次序的应用切机条件码来实现应用切机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于2乘2平台的智能化应用切机方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始化阶段根据应用的健康状态及切机矩阵定义生成健康位图索引表，该表包括健康位图以及对应的切机条件码；

2)主周期阶段根据应用的当前健康位图查找索引表产生切机条件码，交互之后根据切机条件码执行统一的切机逻辑。

所述的步骤1)具体为：

101)应用列出跟切机相关的健康状态信息；

102)将健康状态信息组合，并按照健康位图等级字串表达式进行描述；

103)将描述后的字串通过初始化健康状态接口InitHealthState传给系统；

104)系统通过位图索引表管理模块，调用字串解析接口，生成健康位图索引表。

所述的InitHealthState接口将字串表达式转换为健康位图索引表。

所述的步骤2)具体为：

201)应用通过设置健康状态接口SetHealthState设置当前周期的健康状态位图；

202)系统调用位图索引表管理模块，通过当前周期的健康状态位图查找索引表，生成应用切机条件码；

203)系统的主备系交换应用切机条件码；

204)根据应用切机条件码执行切机逻辑。

所述的根据应用切机码执行切机逻辑具体为：

对主系，仅当本系的应用切机条件码小于备系的应用切机条件码且备系是备机状态时，主机状态降为离线；

对备系，仅当本系上周期为备机且本系的应用切机条件码大于备系的应用切机条件码时，备机升主。

一种用于2乘2平台的智能化应用切机系统，其特征在于，包括主系和备系，其中主系和备系均包括：

应用接口模块，用于为应用提供初始化健康状态位图和设置健康位图接口；

字串解析模块，用于初始化阶段解析健康位图等级定义字串表达式，产生健康位图索引表；

切机条件交换模块，用于主周期运行阶段，主备系交换切机条件码；

位图索引表管理模块，分别与应用接口模块、字串解析模块和切机条件交换模块连接，用于初始化阶段通过健康位图序列生成健康位图索引表；主周期运行阶段根据位图生成切机条件码；

平台切机模块，用于主周期运行阶段，根据主备系交换切机条件码执行切机动作。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)采用健康位图索引表，将应用切机状态转化为切机条件码，降低了平台和应用之间的耦合性；

2)使用切机条件码切机简化和统一了切机逻辑，执行效率和可扩展性更高；

3)使用健康位图等级字串表达式来描述切机优先次序，切机逻辑的扩展性及自适应性更强。

附图说明

图1为本发明的软件功能模块图；

图2为本发明初始化阶段流程图；

图3为本发明InitHealthState功能示意图；

图4为本发明主周期运行阶段逻辑流程图；

图5为本发明SetHealthState功能示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

应用切机一般具有以下两个特点：1)应用切机状态决定应用切机的相关元素，它是一个集合，包含多个与切机相关的应用的状态；2)应用切机状态的各种情况构成了应用切机逻辑，我们称之为切机条件矩阵。本发明基于以上两个特点提供了一种智能化应用切机策略，采用健康状态位图来描述各种应用切机状态组合，并使用自定义的字串表达式来描述位图等级，并通过位图索引表将位图转化为有大小次序的应用切机条件码来实现应用切机。

本发明提出了智能化应用切机技术，是针对应用切机，因此不考虑平台本身的切机情况，其主要的工作原理如下：

平台提供一种智能化的描述方法，将应用健康状态按比特位来描述(一般情况下一个比特位，也可使用多个比特位，具体看健康状态类型是布尔还多值类型)，并通过位图字串表达式描述健康状态组合等级优先次序(<>表示优先次序，[]表示等价次序)。应用按照此方法将自身的切机需求(健康状态和切机条件矩阵)转化为字串表达式。初始化阶段平台通过字串表达式生成健康状态位图索引表。主周期运行阶段，应用通过接口设置当前健康位图，平台获知后查找索引表之后获取切机条件码，通过切机条件码进行应用切机操作。对主系，仅当本系的应用切机条件码小于备系的应用切机码且备系是备机状态时，主机状态降为离线；对备系，仅当本系上周期为备机且本系的应用切机条件码大于备系的应用切机码时，备机升主。

本发明包含由字串解析模块，位图索引表管理模块，切机条件交换模块，平台切机模块组成，各部分说明如下：

1)应用接口模块：为应用提供初始化健康状态位图和设置健康位图接口；

2)字串解析模块：初始化阶段解析健康位图等级定义字串表达式，产生健康位图序列；

3)位图管理模块：初始化阶段通过健康位图序列生成健康位图索引表；主周期运行阶段根据位图生成切机条件码；

4)切机条件交换模块：主周期运行阶段，主备系交换切机码；

5)平台切机模块：主周期运行阶段，根据备系交换切机码执行切机动作。

图1为软件结构示意图，主系用N表示，备系用R表示。

图2-5为本发明执行流程图，假设应用切机状态有两个，其集合可表示为(S1，S2)，S1和S2是布尔类型的状态，当Si＝1表示Si的状态是健康的，为0时表示其状态是不健康的。应用切机条件矩阵表1所示：

表1

图1为软件结构示意图，本发明包含主系和备系，字串解析模块，位图索引表管理模块，切机条件交换模块，平台切机模块组成，其中应用接口模块将应用定义的切机状态矩阵以字串形式告知平台，并每周期实时地将当前的健康状态以位图形式通过位图设置接口告知平台，位图索引表管理模块是中心，负责调用字串解析模块生成位图索引表以及根据位图索引表产生切机条件码，平台切机模块使用交换后的切机条件码进行主备更新。

以上文的假设为基础，详细说明了本发明的执行步骤。根据对应用切机需求的假设，我们知道S1和S2的健康状态组合有四种，11、10、01、00。根据切机条件矩阵可以定义其位图等级优先字串为：<11,[10,01],00>。其中，<>内的有优先次序的，[]内位图等级是一样的，表示这种两种位图任意组合都不切机。

平台定义了一个从大到小的32位切机条件码集，码集大小大于等于健康状态组合个数即可(一般健康状态个数定义为10，已经很够用了)。假设平台的切机条件码集为V＝{A,B,C,D,E,F,G}，其中A>B>C>D>E>F>G。

图2描述了初始化阶段生成位图索引表的过程，其中InitHealthState功能示意图见图3；图4描述了主周期阶段主备系的切机过程，其中SetHealthState功能示意图见图5。

结合图1软件结构示意图以及图2-图5处理流程图，以已应用本发明的二乘二取二轨旁安全平台为例，其实施过程：

1)初始化阶段根据应用的健康状态及切机矩阵定义生成位图索引表；

2)主周期阶段根据应用的当前健康位图产生切机条件码，交互之后跟切机条件码执行统一的切机逻辑；

图2和图4是本发明算法流程图，详细描述如下：

初始化阶段：

步骤1：应用列出跟切机相关的健康状态；

步骤2：将健康状态组合按照平台的健康位图等级字串表达式描述方法来描述；

步骤3：将描述后的字串通过InitHealthState接口传给平台；

步骤4：平台通过位图索引表管理模块，调用字串解析接口，生成健康位图索引表。

周期运行阶段：

步骤1：应用通过SetHealthState接口设置当前周期的健康状态位图；

步骤2：平台调用位图索引表管理模块，通过当前周期健康状态位图查找索引表，生成应用切机条件码；

步骤3：平台的主备系交换应用切机条件码；

步骤4：根据应用切机条件执行切机逻辑。对主系，仅当本系的应用切机条件码小于备系的应用切机码且备系是备机状态时，主机状态降为离线；对备系，仅当本系上周期为备机且本系的应用切机条件码大于备系的应用切机码时，备机升主。

以上方法应用范围不局限于轨道交通领域，也可以在其他二乘二系统中都可以得到应用；切机条件码不限于32位，健康状态位可以是单比特位也可以多比特位，可根据实际状态的实际含义来定。

Claims (3)

1.一种用于2乘2平台的智能化应用切机方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始化阶段根据应用的健康状态及切机矩阵定义生成健康位图索引表，该表包括健康位图以及对应的切机条件码；

2)主周期阶段根据应用的当前健康位图查找索引表产生切机条件码，交互之后根据切机条件码执行统一的切机逻辑；

所述的步骤1)具体为：

101)应用列出跟切机相关的健康状态信息；

102)将健康状态信息组合，并按照健康位图等级字串表达式进行描述；

103)将描述后的字串通过初始化健康状态接口InitHealthState传给系统；

104)系统通过位图索引表管理模块，调用字串解析接口，生成健康位图索引表；

所述的步骤2)具体为：

201)应用通过设置健康状态接口SetHealthState设置当前周期的健康状态位图；

202)系统调用位图索引表管理模块，通过当前周期的健康状态位图查找索引表，生成应用切机条件码；

203)系统的主备系交换应用切机条件码；

204)根据应用切机条件码执行切机逻辑；

所述的根据应用切机码执行切机逻辑具体为：

对主系，仅当本系的应用切机条件码小于备系的应用切机条件码且备系是备机状态时，主机状态降为离线；

对备系，仅当本系上周期为备机且本系的应用切机条件码大于备系的应用切机条件码时，备机升主。

2.根据权利要求1所述的一种用于2乘2平台的智能化应用切机方法，其特征在于，所述的InitHealthState将字串表达式转换为健康位图索引表。

3.一种利用权利要求1所述的方法进行切机的智能化应用切机系统，其特征在于，包括主系和备系，其中主系和备系均包括：

应用接口模块，用于为应用提供初始化健康状态位图和设置健康位图接口；

字串解析模块，用于初始化阶段解析健康位图等级定义字串表达式，产生健康位图索引表；

切机条件交换模块，用于主周期运行阶段，主备系交换切机条件码；

位图索引表管理模块，分别与应用接口模块、字串解析模块和切机条件交换模块连接，用于初始化阶段通过健康位图序列生成健康位图索引表；主周期运行阶段根据位图生成切机条件码；

平台切机模块，用于主周期运行阶段，根据主备系交换切机条件码执行切机动作。