CN113050498A - 一种cbtc系统中区域控制器的数据同步方法 - Google Patents

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CN113050498A CN202110310542.9A CN202110310542A CN113050498A CN 113050498 A CN113050498 A CN 113050498A CN 202110310542 A CN202110310542 A CN 202110310542A CN 113050498 A CN113050498 A CN 113050498A
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CN202110310542.9A
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张皓
熊辉
吕福健
王洪军
魏柏全
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Beijing Helishi System Integration Co ltd
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Beijing Hollysys Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

Abstract

本申请实施例公开了一种CBTC系统中区域控制器的数据同步方法。所述方法包括：在互为主备的第一系统和第二系统运行过程中，所述第一系统获取所述第二系统的状态数据；所述第一系统将所述第二系统的状态数据与所述第一系统的状态数据进行比较，得到比较结果；如果所述比较结果为不同，则所述第一系统控制作为备用的系统使用利用作为主用的系统的状态数据进行状态数据的覆盖操作。

Description

一种CBTC系统中区域控制器的数据同步方法
技术领域
本申请实施例涉及信息处理领域，尤指一种CBTC系统中区域控制器的数据同步方法。
背景技术
基于无线通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Control)已经成为了并将在很长一段时间仍然是当今城市轨道交通的主流控制系统。区域控制器(ZoneController，ZC)作为CBTC系统的核心地面子系统，其稳定运行对于CBTC整体的可用性至关重要。
为了提高系统的可用性，ZC系统的逻辑运算模块一般采用“二乘二取二”的安全计算机平台。在系统上电启动时，ZC的主备系分别接收外部设备信息，同步进行逻辑计算。当主系故障后，系统可以无缝切换到备系运行，切换过程对外部其他系统来说是透明的。但在实际运行过程中，主系备系会由于启动时间不同，或内部运行错误而出现两系不一致的状态，为了满足双系同步的要求，需要让两系保持同步。
发明内容
为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种CBTC系统中区域控制器的数据同步方法。
为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种CBTC系统中区域控制器的数据同步方法，包括：
在互为主备的第一系统和第二系统运行过程中，所述第一系统获取所述第二系统的状态数据；
所述第一系统将所述第二系统的状态数据与所述第一系统的状态数据进行比较，得到比较结果；
如果所述比较结果为不同，则所述第一系统控制作为备用的系统使用利用作为主用的系统的状态数据进行状态数据的覆盖操作。
一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文所述的方法。
一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
在互为主备的第一系统和第二系统运行过程中，所述第一系统获取所述第二系统的状态数据，将所述第二系统的状态数据与所述第一系统的状态数据进行比较，得到比较结果，如果所述比较结果为不同，则控制作为备用的系统使用作为主用的系统的状态数据覆盖作为备用的系统的状态数据，通过对状态数据的比较，实现对两个系统是否同步的检测，从而触发同步机制，保证主备系统之间的同步。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的安全平台中区域控制器的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的CBTC系统中区域控制器的数据同步方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的主用系统对状态数据处理的方法流程图；
图4为本申请实施例提供的备用系统同步状态数据的方法流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本申请实施例提供的安全平台中区域控制器的结构示意图。如图1所示，区域控制器包括功能完整且独立运行的两系(A系、B系)和切换面板。A/B两系按主备模式运行：在正常工作时，一系为主系，另外一系为备系。两系根据自身的运行状态和切换面板的控制决定主备关系。两系之间的数据交换由独立的系间通讯通道完成。
ZC双系同步操作是在主备系运行状态不一致(即，不同步)时，备系使用主系的状态数据覆盖本系状态数据。
基于上述分析，本申请实施例提供如下解决方案，包括：
图2为本申请实施例提供的CBTC系统中区域控制器的数据同步方法的流程图。如图2所示，包括：
步骤201、在互为主备的第一系统和第二系统运行过程中，所述第一系统获取所述第二系统的状态数据；
步骤202、所述第一系统将所述第二系统的状态数据与所述第一系统的状态数据进行比较，得到比较结果；
步骤203、如果所述比较结果为不同，则所述第一系统控制作为备用的系统使用利用作为主用的系统的状态数据进行状态数据的覆盖操作。
本申请实施例提供的方法，在互为主备的第一系统和第二系统运行过程中，所述第一系统获取所述第二系统的状态数据，将所述第二系统的状态数据与所述第一系统的状态数据进行比较，得到比较结果，如果所述比较结果为不同，则控制作为备用的系统使用作为主用的系统的状态数据覆盖作为备用的系统的状态数据，通过对状态数据的比较，实现对两个系统是否同步的检测，从而触发同步机制，保证主备系统之间的同步。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
执行比较操作的系统可以为主用系统，在主用系统检测到备用系统和自身的状态数据不同步时，可以通知备用系统进行数据同步操作；或者，
执行比较操作的第一系统为作为备用的系统，所述第二系统为作为主用的系统，在备用系统检测到自身与主用系统的状态数据不一致时，启动数据同步操作。
在上述两种方式中，采用备用系统进行状态数据一致性的检测，可以减少主用系统的工作压力，充分发挥备用系统的处理能力。
在一个示例性实施例中，所获取的状态数据为按照预设的数据压缩策略对原始的状态数据进行处理后得到的数据。
由于备系只需要在与主系不同步时才需要完整的主系状态数据，故采用压缩后的数据作为系间通讯数据进行状态数据一致性的检测，从而节省系间通信的数据量，提高通讯效率。
在一个示例性实施例中，所获取的状态数据为采用摘要算法对原始的状态数据进行处理得到的摘要数据；
其中，所述将所述第二系统的状态数据与本系统的状态数据进行比较，得到比较结果，包括：
采用与第二系统相同的摘要算法对本系统中原始的状态数据进行处理，得到本系统的摘要数据；
将所述第二系统的摘要数据和本系统的摘要数据进行比较，得到所述比较结果。
采用摘要算法对状态数据进行计算，可以实现对数据量的大幅度减少，有效减少系间通信量，且，采用摘要数据进行一致性的比较，可以更方便快捷地确定状态数据是否一致。
在一个示例性实施例中，按照预设的检测周期，将所述第二系统的状态数据与本系统的状态数据进行比较，得到每个检测周期内的比较结果；
所述控制作为备用的系统使用作为主用的系统的状态数据覆盖本系统的状态数据的操作之前，所述方法还包括:
在连续N个检测周期的比较结果均为不同时，控制作为备用的系统使用作为主用的系统的状态数据覆盖本系统的状态数据的操作。
两个系统每周期获取邻系状态数据的摘要数据，与本系统的运行状态数据的摘要数据进行比较，比较后可以得出主备系本周期是否同步的结论。由于可能出现系间数据传输错误而导致的两系摘要数据比较不一致的问题，可以通过设置不同步容忍周期的方法，使得两系只有连续多个周期MD5码比较不一致才真正判定两系不同步，以避免两系“假不同步”情况下，备系重构的发生。当备系判定与主系不同步后，备系才取主系状态数据来覆盖本方备系运行状态。
在一个示例性实施例中，比较操作所使用的状态数据为当前周期内产生的状态数据。
由于每个周期均执行状态数据一致性的比较，因此，在当前周期仅需对当前周期内新产生的状态数据的一致性进行判断，无需对之前周期的状态数据进行比较，从而有效减少比较的状态数据的数据量，提高比较效率。
在一个示例性实施例中，所述方法还包括：
在所述第一系统作为主用系统运行时，所述第一系统将当前周期内产生的状态数据保存在预先设置的内存空间，其中所述内存空间用于存储备用系统进行数据同步操作所需的同步数据。
在两个系统均独立设置有该内存空间。在系统作为主用工作时，该内存空间作为状态数据的存储区域。当作为备用的另一系统需要读取该状态数据时，可以通过预设的接口函数从该内存空间读取状态数据。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
图3为本申请实施例提供的主用系统对状态数据处理的方法流程图。如图3所示，主用系统在每周期运行过程中，计算本系运行状态数据的长度，并将本系所有状态数据置于同步数据内存区。对当前周期所有同步数据计算MD5码，并将计算后结果存储于系间通讯数据区。
图4为本申请实施例提供的备用系统同步状态数据的方法流程图。如图3所示，备用系统每周期获取到邻系状态数据的MD5码后，与本系运行状态数据的MD5码进行比较，比较后可以得出主备系本周期是否同步的结论。由于可能出现系间数据传输错误而导致的两系MD5码比较不一致的问题，可以通过设置不同步容忍周期的方法，使得两系只有连续多个周期MD5码比较不一致才真正判定两系不同步，以避免两系“假不同步”情况下，备系重构的发生。当备系判定与主系不同步后，备系才取主系状态数据来覆盖本方备系运行状态。
可以采取其他数据压缩的方法以替代MD5码，但从实现复杂度及数据安全性等多方面考虑，本申请实施例采取的MD5码更优。
本发明提出了一种CBTC系统区域控制器两系同步方法，具有系间数据传输量小，效率高等优点；且，使用MD5码压缩状态数据，备系只在与主系状态数据的MD5码比较不一致的情况下采取实际获取主系状态数据，且使用容忍周期以避免由“假不同步”而引起的备系重构的发生。
本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文任一项中所述的方法。
本申请实施例提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (9)

1.一种CBTC系统中区域控制器的数据同步方法，包括：
在互为主备的第一系统和第二系统运行过程中，所述第一系统获取所述第二系统的状态数据；
所述第一系统将所述第二系统的状态数据与所述第一系统的状态数据进行比较，得到比较结果；
如果所述比较结果为不同，则所述第一系统控制作为备用的系统使用利用作为主用的系统的状态数据进行状态数据的覆盖操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一系统为作为备用的系统，所述第二系统为作为主用的系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所获取的状态数据为按照预设的数据压缩策略对原始的状态数据进行处理后得到的数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:
所获取的状态数据为采用摘要算法对原始的状态数据进行处理得到的摘要数据；
其中，所述将所述第二系统的状态数据与本系统的状态数据进行比较，得到比较结果，包括：
采用与第二系统相同的摘要算法对本系统中原始的状态数据进行处理，得到本系统的摘要数据；
将所述第二系统的摘要数据和本系统的摘要数据进行比较，得到所述比较结果。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于：
按照预设的检测周期，将所述第二系统的状态数据与本系统的状态数据进行比较，得到每个检测周期内的比较结果；
所述控制作为备用的系统使用作为主用的系统的状态数据覆盖本系统的状态数据的操作之前，所述方法还包括:
在连续N个检测周期的比较结果均为不同时，控制作为备用的系统使用作为主用的系统的状态数据覆盖本系统的状态数据的操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
比较操作所使用的状态数据为当前周期内产生的状态数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一系统作为主用系统运行时，所述第一系统将当前周期内产生的状态数据保存在预先设置的内存空间，其中所述内存空间用于存储备用系统进行数据同步操作所需的同步数据。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
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