CN110851523A - 一种线网调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种线网调度系统，包括：线路接口子系统、数据通信子系统和线网调度云平台；所述线网调度云平台包括基础云平台、数据共享平台、应用模块和展示终端模块；所述基础云平台用于提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池；所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信。本发明实施例能够有效提升线网调度系统的扩展性，提升应用上线部署速度，实现迅捷开发模型的基于Docker和微服务的线网调度系统。

Description

一种线网调度系统

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，具体涉及一种线网调度系统。

背景技术

传统的城市轨道交通线网调度系统是城市轨道交通中以运营线网的车辆、客流、设备、应急为监控目标，实现线网的指挥调度、协调管理、生产数据分析、运营考核、应急决策指挥等功能的综合应用系统。

既有系统按照逻辑分层一般可分为数据接入层、系统处理层及应用展示终端模块，通过各层软件内部的数据交换实现线网多线多系统的运营信息的监视、应急指挥管理、运营服务信息的发送、运营指标的动态统计等功能。

近年来，全国各地的城市轨道交通建设规划不断的扩建、扩容，并形成网络化运营趋势。城市轨道交通线网调度系统的应用需求越来越大，同时由于线网调度系统积累的大量数据迫切的需要结合互联网+、大数据、PHM等技术进行数据分析、数据挖掘以提供智能化的调度应用，提升线网运营指挥能力。既有的一般由B-S架构开发的线网调度系统已无法满足用户的快速迭代上线及线路扩增的动态扩建需求。

目前，线网调度系统的数据接入能力随城市轨道交通网络化运行的发展而不断变大，系统的应用需求随互联网+、大数据、PHM等新兴技术及概念引入而不断增加。从而导致系统规模不断变大、系统功能迭代周期不断缩短。同时，结合轨道交通运行特点，系统升级难度不断提升。

传统城市轨道交通线网调度系统随着城市轨道交通线路的增加及应用需求的增加，系统实现及部署难度增加。主要体现在：

1、开通线路不断接入，系统可扩展性不强，仅能通过更换处理服务器进行扩容；

2、系统迭代周期慢，新的用户需求实现后，需大幅更新整个系统的系统应用。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种线网调度系统。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种线网调度系统，包括：线路接口子系统、数据通信子系统和线网调度云平台；

所述线路接口子系统用于从各线路调度中心采集线路调度信息；

所述数据通信子系统用于将所述线路接口子系统采集的线路调度信息发送给所述线网调度云平台；

所述线网调度云平台包括基础云平台、数据共享平台、应用模块和展示终端模块；所述基础云平台用于提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池，为所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块提供基础运行环境；所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信。

进一步地，所述基础云平台基于Docker和微服务功能提供的基础应用资源池包括：计算服务器、存储阵列和局域网网络交换设备。

进一步地，所述数据共享平台用于存储所述线路接口子系统采集的线路调度信息；所述应用模块用于对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现相应业务系统的业务需求；所述展示终端模块用于在各展示终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

进一步地，所述线路接口子系统用于从各线路调度中心采集各线路信号系统、综合监控系统、自动售检票系统和乘客调度系统的运行日志和设备状态信息。

进一步地，所述数据共享平台用于存储结构化数据、非结构化数据和流数据。

进一步地，所述应用模块用于对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现行车类指标、设备设施类指标、客流类指标、能耗类指标、清算信息类指标、票务信息类指标和服务类指标数据统计。

进一步地，所述展示终端模块通过图形化界面，在PC、大屏或手持终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

进一步地，所述线路接口子系统位于各线路调度中心，包括：信息安全防护设备和数据采集服务器；所述信息安全防护设备用于为线路调度中心提供网络安全防护功能，所述数据采集服务器用于从线路调度中心采集线路调度信息。

进一步地，所述信息安全防护设备包括边界防火墙和入侵检测设备。

进一步地，所述线路调度信息包括列车运行信息、客流信息、售检票信息和视频监控信息中的一种或多种。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的线网调度系统，由于基础云平台能够提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池，为所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块提供基础运行环境，因而使得数据共享平台、应用模块和展示终端模块能够通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信，从而能够有效提升线网调度系统的扩展性，提升应用上线部署速度，实现迅捷开发模型的基于Docker+微服务的线网调度系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的线网调度系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的线网调度云平台300的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的线网调度系统的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在介绍本发明实施例提供的线网调度系统之前，先对Docker技术进行简单解释说明。Docker使用客户端-服务器(C/S)架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。Docker容器通过Docker镜像来创建，容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。Docker采用C/S架构Docker daemon作为服务端接受来自客户的请求，并处理这些请求(创建、运行、分发容器)，客户端和服务端既可以运行在一个机器上，也可通过socket或者RESTful API来进行通信。Docker daemon一般在宿主主机后台运行，等待接收来自客户端的消息。Docker客户端则为用户提供一系列可执行命令，用户用这些命令实现跟Dockerdaemon交互。Docker技术的使用具体如下介绍的明显优势：一、持续部署与测试。容器消除了线上线下的环境差异，保证了应用生命周期的环境一致性标准化。开发人员使用镜像实现标准开发环境的构建，开发完成后通过封装着完整环境和应用的镜像进行迁移，由此，测试和运维人员可以直接部署软件镜像来进行测试和发布，大大简化了持续集成、测试和发布的过程。二、跨云平台支持。容器带来的最大好处之一就是其适配性，越来越多的云平台都支持容器，用户再也无需担心受到云平台的捆绑，同时也让应用多平台混合部署成为可能。目前支持容器的IaaS云平台包括但不限于亚马逊云平台(AWS)、Google云平台(GCP)微软云平台(Azure)、Open Stack等，还包括如Chef、Puppet、Ansible等配置管理工具。三、环境标准化和版本控制。基于容器提供的环境一致性和标准化，你可以使用Gt等工具对容器镜像进行版本控制，相比基于代码的版本控制来说，你还能够对整个应用运行环境实现版本控制，一旦出现故障可以快速回滚。相比以前的虚拟机镜像，容器压缩和备份速度更快，镜像启动也像启动一个普通进程一样快速。四、高资源利用率与隔离。容器容器没有管理程序的额外开销，与底层共享操作系统，性能更加优良，系统负载更低，在同等条件下可以运行更多的应用实例，可以更充分地利用系统资源。同时，容器拥有不错的资源隔离与限制能力，可以精确地对应用分配CPU、内存等资源，保证了应用间不会相互影响。五、容器跨平台性与镜像。Linux容器虽然早在Linux2.6版本内核已经存在，但是缺少容器的跨平台性，难以推广。容器在原有Linux容器的基础上进行大胆革新，为容器设定了一整套标准化的配置方法，将应用及其依赖的运行环境打包成镜像，真正实现了“构建一次，到处运行”的理念，大大提高了容器的跨平台性。六、应用镜像仓库。Docker官方构建了一个镜像仓库，组织和管理形式类似于Github，其上已累积了成千上万的镜像。因为Docker的跨平台适配性，相当于为用户提供了一个非常有用的应用商店，所有人都可以自由地下载微服务组件，这为开发者提供了巨大便利。

在介绍完上面所述的Docker相关内容后，对本实施例提供的基于DOCKER+微服务技术的线网调度系统进行详细说明。

图1示出了本发明一实施例提供的线网调度系统的流程图，如图1所示，本发明实施例提供的线网调度系统，包括：线路接口子系统100、数据通信子系统200和线网调度云平台300；

所述线路接口子系统100用于从各线路调度中心采集线路调度信息；

所述数据通信子系统200用于将所述线路接口子系统采集的线路调度信息发送给所述线网调度云平台；

如图2所示，所述线网调度云平台300进一步包括基础云平台301、数据共享平台302、应用模块303和展示终端模块304；所述基础云平台301用于提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池(计算资源池、存储资源池和网络资源池)，为所述数据共享平台302、所述应用模块303和所述展示终端模块304提供基础运行环境；所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信。

在本实施例中，需要说明的是，正如上面所述的Docker具有方便部署、测试、跨平台和方便随时扩展配置各种微服务组件的优势，因此，在实施例中，当基础云平台301提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池时，基础云平台301可以为所述数据共享平台302、所述应用模块303和所述展示终端模块304提供基于Docker和微服务功能的基础运行环境，从而使得所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块能够通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信，从而使得能够有效提升线网调度系统的扩展性，提升应用上线部署速度，实现迅捷开发模型的基于Docker+微服务的线网调度系统。

在本实施例中，线路接口子系统位于各个线路调度中心，由信息安全防护设备(如：边界防火墙、入侵检测设备等)、数据采集服务器组成。主要是完成：1、从线路调度中心采集线路列车运行信息、客流信息、售检票信息、视频监控信息等信息；2、为线路调度中心提供网络安全防护功能。

在本实施例中，数据通信子系统负责将线路接口子系统采集到的线路信息通过互联网通信设备(如：VPN、4G、5G、局域网交换机)传输至线网调度云平台。

在本实施例中，如图3所示，线网调度云平台由基础云平台(具备Docker、微服务功能)、数据共享平台、应用模块及展示终端模块组成。基础云平台提供线网调度系统的基础运行环境(如：计算服务器、存储阵列、局域网网络交换设备)，提供基于云平台的Docker和微服务功能。数据共享平台通过各线路接口子系统采集并存储线路的列车运行信息、客流信息、售检票信息、视频监控信息等信息。应用模块负责从数据共享平台获取数据，并对实时、离线等不同数据按照相应业务系统的需要，进行快速处理，并通过统一的接口为外部各应用系统提供数据支持。如：运行图数据组件、各类子系统报警组件、各类子系统日志组件、各类子系统单元显示组件等。如增加应用功能，仅需在此部署新的模块进行扩展即可。展示终端通过图形化界面，在PC、大屏、手持终端等各类型终端上，向用户展示各系统监视数据信息和实现各类应用功能的可视化显示。上述各组成部分的所有接口服务统一使用标准Restful接口进行信息交互。

在本实施例中，所述线网调度系统具体如下功能：

A、具备采集各线路信号系统、综合监控系统、自动售检票系统、乘客调度系统等系统的运行日志、设备状态等相关信息(由线路接口子系统采集)。

B、具备存储结构化数据、非结构化数据、流数据的功能(由数据共享平台存储)。

C、具备行车类指标、设备设施类指标、客流类指标、能耗类指标、清算信息类指标、票务信息类指标、服务类指标统计及展示(由应用模块统计以及由展示终端模块展示)。

D、具备在手持终端、PC端、大屏等各类终端的显示功能(由展示终端模块展示)。

E、具备实施监督全路网运营情况的功能(由展示终端模块展示完备的全路网运营情况)

在本实施例中，所述线网调度系统的数据处理流程为：

线网调度系统通过物理的计算、存储、网络等基础设施，为系统获取运算环境及资源。各线路数据通过网络传输至支撑应用模块的数据共享平台。线路接口子系统的采集服务器将采集的数据经过接收和简单处理，将数据有效的存储至数据共享平台下的各类型数据库或其他存储空间中，便于其他应用进行调用。应用模块对基础云平台中的基础应用资源池中各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用数据共享平台处理后的各类数据，从而实现业务需求。最终，提供到展示终端模块的各类终端进行显示。

由上面分析可知，在本实施例中，线网调度系统采用了线路接口子系统、基础云平台、数据共享平台、应用模块、展示终端模块的五级系统架构进行了功能设计和开发，本实施例提供的线网调度系统中的数据共享平台、应用模块、展示终端模块通过Docker技术实现快速初始化、部署、发布、销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信。本线网调度系统支持局域网、4G、5G、VPN等各种网络技术进行数据通信，实现线路与线网的系统通信。本线网调度系统结合城市轨道交通信息安全等级保护的相关要求，在系统边界配置了信息安全策略设备。

由上面分析可知，本实施例提供的线网调度系统充分考虑城市轨道交通信息安全等级保护的相关要求进行边界防护。本实施例提供的线网调度系统的应用模块通过Docker技术实现快速初始化、部署、发布、销毁，展示终端、数据共享平台、应用模块间采用微服务的标准接口方式进行通信。本实施例提供的线网调度系统采用了云平台架构，提升系统的扩展性。本实施例提供的线网调度系统可结合应用模块和展示模块的实际需求，动态分配资源给用户使用。本实施例提供的线网调度系统改进传统的B-S系统架构，将系统应用集成为微服务，进一步提升软件的“高聚合”。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的线网调度系统，由于基础云平台能够提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池，为所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块提供基础运行环境，因而使得数据共享平台、应用模块和展示终端模块能够通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信，从而能够有效提升线网调度系统的扩展性，提升应用上线部署速度，实现迅捷开发模型的基于Docker+微服务的线网调度系统。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述基础云平台基于Docker和微服务功能提供的基础应用资源池包括：计算服务器、存储阵列和局域网网络交换设备。

在本实施例中，所述基础云平台基于Docker和微服务功能提供的基础应用资源池包括：计算服务器、存储阵列和局域网网络交换设备，从而可以满足对数据共享平台、应用模块和展示终端模块的数据支持，且由于基础云平台基于Docker和微服务功能提供的基础应用资源池，因而，基础云平台提供的数据支持方便扩展、升级和部署，从而能够有效提升线网调度系统的扩展性，提升应用上线部署速度。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述数据共享平台用于存储所述线路接口子系统采集的线路调度信息；所述应用模块用于对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现相应业务系统的业务需求；所述展示终端模块用于在各展示终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

在本实施例中，由于所述基础云平台的基础应用资源池中存在有各种类型的微服务组件，因此，所述应用模块可以根据实际业务需要对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现相应业务系统的业务需求；相应地，所述展示终端模块用于在各展示终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述线路接口子系统用于从各线路调度中心采集各线路信号系统、综合监控系统、自动售检票系统和乘客调度系统的运行日志和设备状态信息。

在本实施例中，线路接口子系统位于各个线路调度中心，用于从线路调度中心采集各线路信号系统、综合监控系统、自动售检票系统和乘客调度系统的运行日志和设备状态信息，并将采集的信息发送给数据共享平台，从而使得数据共享平台能够存储各线路的列车运行信息、客流信息、售检票信息、视频监控信息等信息，从而方便应用模块根据不同的业务需求从数据共享平台中调用不同的数据信息，同时也方便不同的展示终端展示相应的数据信息(如客流信息、视频监控信息等)。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述数据共享平台用于存储结构化数据、非结构化数据和流数据。

在本实施例中，所述数据共享平台用于存储各种类型的数据，包括结构化数据、非结构化数据和流数据等等，从而扩展了数据存储的类型，方便了数据应用。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述应用模块用于对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现行车类指标、设备设施类指标、客流类指标、能耗类指标、清算信息类指标、票务信息类指标和服务类指标数据统计。

在本实施例中，所述应用模块通过各种业务需求，如行车类指标数据统计需求、设备设施类指标数据统计需求、客流类指标数据统计需求、能耗类指标数据统计需求、清算信息类指标数据统计需求、票务信息类指标数据统计需求和服务类指标数据统计需求，对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件(如运行图数据组件、客流量数据组件等等)进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现行车类指标、设备设施类指标、客流类指标、能耗类指标、清算信息类指标、票务信息类指标和服务类指标数据统计。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述展示终端模块通过图形化界面，在PC、大屏或手持终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

在本实施例中，所述展示终端可以为各种各样的终端，如PC终端、大屏或手持终端。

基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述线路接口子系统位于各线路调度中心，包括：信息安全防护设备和数据采集服务器；所述信息安全防护设备用于为线路调度中心提供网络安全防护功能，所述数据采集服务器用于从线路调度中心采集线路调度信息。

在本实施例中，线路接口子系统位于各个线路调度中心，由信息安全防护设备和数据采集服务器组成。这里的信息安全防护设备主要指边界防火墙和入侵检测设备等安全防护设备，本实施例采用边界防火墙和入侵检测设备进行安全防护能够很好地实现城市轨道交通信息的边界防护，也即本实施例充分考虑了城市轨道交通信息安全等级保护的相关要求进行边界防护。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种线网调度系统，其特征在于，包括：线路接口子系统、数据通信子系统和线网调度云平台；

所述线路接口子系统用于从各线路调度中心采集线路调度信息；

所述数据通信子系统用于将所述线路接口子系统采集的线路调度信息发送给所述线网调度云平台；

所述线网调度云平台包括基础云平台、数据共享平台、应用模块和展示终端模块；所述基础云平台用于提供基于Docker和微服务功能的基础应用资源池，为所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块提供基础运行环境；所述数据共享平台、所述应用模块和所述展示终端模块通过Docker实现快速初始化、部署、发布和销毁，并采用微服务的标准接口方式进行通信。

2.根据权利要求1所述的线网调度系统，其特征在于，所述基础云平台基于Docker和微服务功能提供的基础应用资源池包括：计算服务器、存储阵列和局域网网络交换设备。

3.根据权利要求2所述的线网调度系统，其特征在于，所述数据共享平台用于存储所述线路接口子系统采集的线路调度信息；所述应用模块用于对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现相应业务系统的业务需求；所述展示终端模块用于在各展示终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

4.根据权利要求1～3任一项所述的线网调度系统，其特征在于，所述线路接口子系统用于从各线路调度中心采集各线路信号系统、综合监控系统、自动售检票系统和乘客调度系统的运行日志和设备状态信息。

5.根据权利要求1～3任一项所述的线网调度系统，其特征在于，所述数据共享平台用于存储结构化数据、非结构化数据和流数据。

6.根据权利要求1～3任一项所述的线网调度系统，其特征在于，所述应用模块用于对所述基础云平台的基础应用资源池中的各个微服务组件进行服务定制和组合，使对应的微服务组件调用所述数据共享平台处理后的各类数据，以实现行车类指标、设备设施类指标、客流类指标、能耗类指标、清算信息类指标、票务信息类指标和服务类指标数据统计。

7.根据权利要求1～3任一项所述的线网调度系统，其特征在于，所述展示终端模块通过图形化界面，在PC、大屏或手持终端上向用户展示线路调度信息和所述应用模块的可视化信息。

8.根据权利要求1所述的线网调度系统，其特征在于，所述线路接口子系统位于各线路调度中心，包括：信息安全防护设备和数据采集服务器；所述信息安全防护设备用于为线路调度中心提供网络安全防护功能，所述数据采集服务器用于从线路调度中心采集线路调度信息。

9.根据权利要求8所述的线网调度系统，其特征在于，所述信息安全防护设备包括边界防火墙和入侵检测设备。

10.根据权利要求8所述的线网调度系统，其特征在于，所述线路调度信息包括列车运行信息、客流信息、售检票信息和视频监控信息中的一种或多种。

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