CN113911182A - 一种铁路智能综合调度试验测试数据交互平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铁路智能综合调度试验测试数据交互平台。通过在信息端设置综合调度接口服务器以及相应的接口数据库，本发明能够利用现有的隔离网闸，在同一物理网络内实现重载铁路信息系统与TDCS/CTC网络之间的隔离，保证既有网络节点与新增的综合调度接口服务器之间的信息安全，并同时实现对各类数据的及时更新。本发明能够直接利用既有的网闸隔离方式，保证重载铁路信息系统与TDCS/CTC网络与信息安全，通过共享的接口数据库实现与MQ传输方式之间实时的数据交换与共享。本发明能够保证铁路智能综合调度试验过程中实时的数据通信，并保证不同服务器接口之间不会发生数据冲突。
Description
技术领域
本发明涉及铁路运输系统领域，具体而言涉及一种铁路智能综合 调度试验测试数据交互平台。
背景技术
铁路列车在行车过程中，会遇到突发状况不能按图行车时，需要 采取调整措施，通过对铁路路网上各列车进行调度以尽快使列车恢复 正常行车。
现有的调度过程需要按业务工种不同，在信息端(T端)和电务 端(D端)之间进行多种数据的传输。由于没有统一规划、统一设计、 统一标准，十几年来两端独立发展，各自形成了复杂的体系和技术风 格。同时，也因为两者处于不同的物理网络，两网之间采取严格的物 理隔离方式。技术的独立和网络的隔离导致了TD之间形成了严格的 技术屏障，两者之间只能在《铁总运2016[253]号》文件的基础上进 行有限的信息交换，严重限制了运输调度，尤其是和列车计划、行车 有关领域的创新。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种铁路智能综合调度试验测 试数据交互平台，本发明突破TD既有标准，充分发挥新技术优势， 实现TD领域高层次的信息共享。本发明具体采用如下技术方案。
首先，为实现上述目的，提出一种铁路智能综合调度试验测试数 据交互平台，其包括：综合调度接口服务器，其设置在信息端，用于 连接调度台以及各车站作业人员，与既有的电务端接口服务器交互； 接口数据库，其设置在信息端，用于同步并更新数据；所述交互平台 在既有的D端接口服务器与综合调度接口服务器之间，以及既有MQ 服务器与既有的D端接口服务器之间设置隔离网闸；其中，所述综合 调度接口服务器具有与既有的MQ服务器相同的功能，所述既有的MQ 服务器由第一通道通过网闸连接至既有的D端接口服务器，在调度台 与既有行调台以及车站值班员之间提供数据交互传输线路；所述综合 调度接口服务器由第二通道通过网闸连接至既有的CTC端接口服务 器，在机调调度台、车站作业人员与既有行调台以及车站值班员之间 提供数据交互传输线路；其中，第一通道与第二通道之间相互隔离， 独立进行数据交互；所述接口数据库用于存储综合调度接口服务器共享的交互数据，并通过数据同步与远程主数据库同步数据。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述第一通道仅用于传输频次达到设定次数、或数据量低 于预设量值、或实时性要求高于设定量值的数据，其采用MQ传输方 式进行数据交换。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述第二通道仅用于传输频次低于设定次数、或数据量大 于预设量值、或实时性要求低于设定量值的数据，其通过更新接口数 据库的方式进行数据交换。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述接口数据库采用并发写入方式更新其中的数据并通过MQ传输方式向CTC端接口服务器、机调调度台、车站作业人员、既 有行调台以及车站值班员发送保存成功的消息，进行数据交换；其中， 所述接口数据库并发写入的数量与车站数量一致。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述CTC端接口服务器、机调调度台、车站作业人员、既 有行调台以及车站值班员在接收到保存成功的消息后根据接口数据 库中最新更新的数据进行相应处理。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述MQ传输方式的数据延时不超过2s；所述接口数据库 写入数据的延时不超过2s；所述CTC端接口服务器、机调调度台、 车站作业人员、既有行调台以及车站值班员在接收运行图数据时的延 时不超过2s。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述接口数据库的通讯规程、调度命令格式、以及调度命 令回执格式均设置为：与MQ服务器、D端接口服务器之间的通讯规 程、调度命令格式、以及调度命令回执格式一致。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，向接口数据库写入基础数据时，同步删除已经不再使用的 同类基础数据。
可选的，如上任一所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平 台，其中，所述综合调度接口服务器与隔离网闸之间、接口数据库与 隔离网闸之间、D端接口服务器与隔离网闸之间、MQ服务器与隔离网 闸之间均通过交换机通信连接。
有益效果
本发明通过在信息端设置综合调度接口服务器以及相应的接口 数据库，从而直接利用现有的隔离网闸，在同一物理网络内实现重载 铁路信息系统与TDCS/CTC网络之间的隔离，保证既有网络节点与 新增的综合调度接口服务器之间的信息安全，并同时实现对各类数据 的及时更新。本发明能够直接利用既有的网闸隔离方式，保证重载铁 路信息系统与TDCS/CTC网络与信息安全，通过共享的接口数据库 实现与MQ传输方式之间实时的数据交换与共享。本发明能够保证铁 路智能综合调度试验过程中实时的数据通信，并保证不同服务器接口 之间不会发生数据冲突。
本发明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，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分， 并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限 制。在附图中：
图1是本发明的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台中数 据交换结构的示意图；
图2是本发明数据交换网络中各设备之间连接方式的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发 明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。 显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造 性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有 术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技 术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定 义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致 的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义 来解释。
图1为根据本发明的一种铁路智能综合调度试验测试数据交互 平台，包括通过图2方式连接在一个物理网络中的：
综合调度接口服务器，其设置在信息端，用于连接调度台以及各 车站作业人员，与既有的电务端接口服务器交互；
接口数据库，其设置在信息端，是一个可提供数据同享的共享数 据库，用于同步并更新数据；
所述交互平台在既有的D端接口服务器与综合调度接口服务器 之间，以及既有MQ服务器与既有的D端接口服务器之间设置隔离网 闸；
其中，所述综合调度接口服务器具有与既有的MQ服务器相同的 功能，并且，所述既有的MQ服务器由第一通道通过网闸连接至既有 的D端接口服务器，在调度台与既有行调台以及车站值班员之间提供 数据交互传输线路；
所述综合调度接口服务器由第二通道通过网闸连接至既有的CTC 端接口服务器，在机调调度台、车站作业人员与既有行调台以及车站 值班员之间提供数据交互传输线路；其中，第一通道与第二通道之间 相互隔离，独立进行数据交互；
所述接口数据库用于存储综合调度接口服务器共享的交互数据， 并通过数据同步与远程主数据库同步数据。
由此，本发明通过在信息端设置综合调度接口服务器以及相应的 接口数据库，而直接利用现有的隔离网闸，在同一物理网络内实现重 载铁路信息系统与TDCS/CTC网络之间的隔离，保证既有网络节点 与新增的综合调度接口服务器之间的信息安全，并同时实现对各类数 据的及时更新。
具体而言，本发明中数据交换可采用以下两种方式：
(1)对于频次高、数据量小、实时性要求高的数据应优先采用 MQ传输方式进行数据交换；
(2)对于数据量大或实时性要求不高的数据可采用数据库方式 进行数据交换，由数据提供方将数据保存至共享数据库，应采用并发 写入方式，并发数目根据车站实际数量确定，同时通过MQ方式发送 保存成功的消息；
其中，对数据的频次、数据量大小、以及实时性要求的高低，可 通过预设特定的预设值而实现准确把控。
本发明在进行数据交换时，数据提供方在本系统数据发生改变 时，应及时通知并将改变后的数据提供给数据接收方，保证所提供数 据间的逻辑关系完整、数据含义清晰、描述完整，保证传输的数据准 确无误，没有错误或遗漏，更新基础数据时，应同步删除已不再使用 的历史数据。系统应严格按照共享数据库中的数据字典进行编码。具 体性能指标及有关要求如下：
(1)共享数据库中的数据应保证与数据提供方实际生产数据库 中的数据一致，实现实时数据交换。
(2)采用MQ传输方式进行数据交换时，数据延时<2秒。
(3)采用数据库方式进行数据交换时，数据延时<2分钟。共享 数据库性能应满足运行图数据写入平均延时小于2秒。
由此，本发明可以满足平台测试过程中对传输性能的要求。保 证在进行数据交换时，数据提供方在本系统数据发生改变时，应及时 通知并将改变后的数据提供给数据接收方，保证所提供数据间的逻辑 关系完整、数据含义清晰、描述完整，保证传输的数据准确无误，没 有错误或遗漏，更新基础数据时，应同步删除已不再使用的历史数据。 系统应严格按照共享数据库中的数据字典进行编码。
本发明在具体实现时，可相应设置平台的性能指标满足：共享数 据库中的数据应保证与数据提供方实际生产数据库中的数据一致，实 现实时数据交换。
具体以与CMD系统数据接口实现数据上传为例说明本发明数据 交互平台的工作过程：
首先，根据在智能综合调度系统中运报一(乙)数据格式，与CMD系统制定并形成标准数据格式，制定数据交换方案，CMD系统增 加运报一(乙)数据协议。在西安局试验环境内搭建CMD地面数据处 理系统，接收调度系统发送数据。
然后，进行CMD地面数据处理系统和车载系统直接的试验，试验 方式有两种：
a.利用北京中车大厦CMD试验中心车载设备，将试验环境临时 接入到互联网环境，通过互联网传输到试验中心车载CMD系统设备中， 车载设备接受到后返回回执。
b.利用“基于LKJ的货运列车辅助驾驶系统试验”机车，申请 西安局安全平台MTUP地址，西安局试验CMD地面数据处理系统通过 西安局安全平台与试验用机车进行通讯，传输到车载设备中，车载设 备接受到后返回回执。
最后，试验信息显示，信息通过CMD系统传输到车载设备后，需要在机车 既有屏幕上进行显示，可选方案为通过6A系统显示屏进行显示，需要CMD车 载设备与6A系统增加协议，并在显示屏上增加TAP页，显示运输信息。
对于其他智能化应用的数据接口，本发明的平台还可以通过以下 方式实现数据交互：
首先，实现智能综合调度试验环境与智能浩吉大脑平台试验环境 的连通，将生产数据导入到试验环境中并发送给大脑平台，通过调用 大脑平台提供GIS服务，实现综合运行图展示和列车轨迹追踪等。
然后，利用试验一，两台安装智能综合调度系统的终端，一台与 大脑平台接入，一台未接入，输入相同数据，通过大脑平台分析结果 进行计划辅助编制，并将结果进行比对，记录综合效益分析对计划编 制结果的影响，完善综合效益分析模型。由此本发明的平台可提供测 试与基础设置智能运维的接口。
上述交互过程中，所述接口数据库采用并发写入方式更新其中的 数据并通过MQ传输方式向CTC端接口服务器、机调调度台、车站作 业人员、既有行调台以及车站值班员发送保存成功的消息，进行数据 交换。其中，所述接口数据库并发写入的数量可设置为与车站数量一 致，以避免交互时出现数据传输的冲突。
数据库更新过程中，接口数据库的通讯规程、调度命令格式、以 及调度命令回执格式均设置为：与MQ服务器、D端接口服务器之间 的通讯规程、调度命令格式、以及调度命令回执格式一致。
数据库更新后，在确定已经完成向接口数据库写入基础数据时， 可进一步的同步删除已经不再使用的同类基础数据。由此可保证所述 CTC端接口服务器、机调调度台、车站作业人员、既有行调台以及车 站值班员在接收到保存成功的消息后，能够直接根据接口数据库中最 新更新的数据进行相应处理。
其中，交互过程中，本发明可进一步的将综合调度接口服务器与 隔离网闸之间、接口数据库与隔离网闸之间、D端接口服务器与隔离 网闸之间、MQ服务器与隔离网闸之间分别通过相互独立运行的交换 机实现通信连接。
其中，各类信息数据库更新的通知消息格式如下：
数据库中，以及传输交互过程中的各数据可进一步按照下列表格 进行相应设置，以在网络中的不同节点之间实现通用和共享：
1.1基本图
1.1.1基本图运行线表：XD_TDX
注：第9、10项内容在接收后需要确认
1.1.2基本图时刻表：XD_TDX_TT
注：第10、11、12、13项内容在接收后需要确认。
1.1.3基本图数据更新表：XD_TDX_UPDATE
1.2调度命令
1.2.1命令内容
与TDCS/CTC调度命令格式一致。
1.2.2调度命令签收
1.2.2调度命令签收
1.3确报信息
1.3.1确报报头表：QB_SJR_BT
1.3.2确报报文表：QB_SJR_BW
1.4数据字典
1.4.1站名字典表：DIC_STATION
1.4.2品名字典表：DIC_CARGO_NAME
1.4.3车种字典表：DIC_CAR_KIND
| 序号 | 中文列名 | 符号名 | 类型长度 | 空值 | 备注 |
| 1 | 操作时间 | CZSJ | VARchar2(12) | N | |
| 2 | 操作说明 | CZSM | VARchar2(1) | N | |
| 3 | 车种代码 | DM | VARchar2(10) | N | 主键 |
| 4 | 数据生效时间 | SJSXSJ | VARchar2(12) | Y | |
| 5 | 单位 | DW | NUMBER(4) | Y | |
| 6 | 容积 | RJ | NUMBER(4) | Y | |
| 7 | 总重 | ZZ | NUMBER(4,1) | Y | |
| 8 | 换长 | HC | NUMBER(3,1) | Y | |
| 9 | 起始车号 | QSCH | VARchar2(7) | Y | |
| 10 | 终止车号 | ZZCH | VARchar2(7) | Y | |
| 11 | 客货标志 | KHBZ | VARchar2(1) | Y | |
| 12 | 简码 | JM | VARchar2(2) | Y | |
| 13 | 简称 | JC | VARchar2(4) | Y |
1.4.4机车字典表：DIC_LOCOMOTIVE
1.4.5记事字典表：DIC_MEMO
| 序号 | 中文列名 | 符号名 | 类型长度 | 空值 | 备注 |
| 1 | 记事ID | ID | NUMBER(8) | N | 8位序列号 |
| 2 | 记事汉字 | CONTENT | VARchar2(20) | Y | |
| 3 | 记事拼音码 | PYM | VARchar2(10) | Y | |
| 4 | 备注 | MEMO | VARchar2(60) | Y |
1.4.6传输配置表：TD_MSG_CONFIG
注：此表用以定义需要TDCS提供阶段计划、列车到发与股道占用的车站，该类车站一般为技术作业站与股道运用情况紧张的客运站。
1.4.7调度命令模板：TD_ORDER_TEMPLATE
前他实现方式下，本发明中，MQ发送消息的格式具体可设置为 以下方式：
2.1智能综合调度系统向行调台发送的数据
2.1.1智能综合调度系统发送的消息通知
智能综合调度系统发送的通用消息格式定义如下：
其中，上表第7项信息内容通用格式定义如下表
| 1 | 目的码 | 2 | 目的调度台ID，2字节 |
| 2 | 源码 | 2 | 调度台号码ID，2字节 |
| 3 | 消息类型 | 2 | |
| 4 | 消息长度 | 4 | |
| 5 | 消息内容 |
0x62：日班计划下达信息内容格式
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 目的码 | 2 | 目的调度台ID，2字节 |
| 2 | 源码 | 2 | 调度台号码ID，2字节 |
| 3 | 消息类型 | 2 | 0x62 |
| 4 | 消息长度 | 4 | DWORD值＝0 |
| 5 | 消息内容 | 0 | |
0x71：计划台下达阶段计划(运行线)
0x71：计划台下达阶段计划(运行线)
0x72：下达单趟车变化通知(运行线)
0x73：机务信息变化通知
1.4远程调用响应
根据请求的数据内容，响应远程调用请求的通用消息格式定义如下：
其中，第7项信息内容通用格式定义如下表：
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 目的码 | 2 | 目的调度台ID，2字节 |
| 2 | 源码 | 2 | 发送台号码ID，2字节 |
| 3 | 请求类型 | 2 | 调用的处理类型 |
| 4 | 请求ID | 2 | 用于匹配返回结果 |
| 5 | 响应长度 | 2 | |
| 6 | 响应内容 | 响应内容格式如下列各表所定义 |
智能综合调度系统远程调用返回：
0x01：请求全局列车编组
0x02：根据全局ID获取本台运行线
0x03：根据时间范围获取本台运行线
0x04：根据车次获取全局线ID
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 全局ID | 4 |
0x05：根据车次及开始时间获取全局线ID
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 全局ID | 4 | DWORD |
0x06：根据车次获取全局线ID
0x07：全局列车ID对应的列车是否在本台通过
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 通过与否 | 1 | 1在本台有运行线条；0在本台没有运行线条 |
0x08：取列表中全局列车在本台的最新表现形式
0x09：发送已经接收计划调度员下达的计划
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 消息处理正常与否 | 1 | 0正常；1异常(需重新发送) |
0x0b：发送其它消息
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 消息处理正常与否 | 1 | 0正常；1异常(需重新发送) |
0x12：获取营业站信息
| 序号 | 内容 | 字节 | 内容说明 |
| 1 | 全局ID | 4 | DWORD |
| 2 | 车次长度 | 2 | WORD |
| 3 | 车次 | N | 车次号 |
| 4 | 始发站长度 | 2 | WORD |
| 5 | 始发站 | N | 站名 |
| 6 | 终到站长度 | 2 | WORD |
| 7 | 终到站 | N | 站名 |
| 8 | 循环个数 | 2 | WORD |
| 9 | 站名长度 | 2 | WORD |
| 10 | 站名 | N | |
| 11 | 到达时间 | 7 | 年月日时分秒 |
| 12 | 出发时间 | 7 | 年月日时分秒 |
0x14：获取乘务信息
0x16：根据时间范围获取全局日班计划运行线
0x17：根据全局ID获取机务信息
2.1.2通用数据格式定义
2.1.2.1运行线
3.MQ发送XML消息格式
3.1通用数据格式
3.2调车钩计划信息
3.3股道现车信息
3.3.1股道现车信息
每次发送一个车站的全部站存车信息。
3.4到发列车外勤通知回执、作业完成信息
3.5站调阶段计划信息
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此 而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变 形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，包括：
综合调度接口服务器，其设置在信息端，用于连接调度台以及各车站作业人员，与既有的电务端接口服务器交互；
接口数据库，其设置在信息端，用于同步并更新数据；
所述交互平台在既有的D端接口服务器与综合调度接口服务器之间，以及既有MQ服务器与既有的D端接口服务器之间设置隔离网闸；
其中，所述综合调度接口服务器具有与既有的MQ服务器相同的功能，
所述既有的MQ服务器由第一通道通过网闸连接至既有的D端接口服务器，在调度台与既有行调台以及车站值班员之间提供数据交互传输线路；
所述综合调度接口服务器由第二通道通过网闸连接至既有的CTC端接口服务器，在机调调度台、车站作业人员与既有行调台以及车站值班员之间提供数据交互传输线路；
其中，第一通道与第二通道之间相互隔离，独立进行数据交互；
所述接口数据库用于存储综合调度接口服务器共享的交互数据，并通过数据同步与远程主数据库同步数据。
2.如权利要求1所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述第一通道仅用于传输频次达到设定次数、或数据量低于预设量值、或实时性要求高于设定量值的数据，其采用MQ传输方式进行数据交换。
3.如权利要求1所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述第二通道仅用于传输频次低于设定次数、或数据量大于预设量值、或实时性要求低于设定量值的数据，其通过更新接口数据库的方式进行数据交换。
4.如权利要求3所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述接口数据库采用并发写入方式更新其中的数据并通过MQ传输方式向CTC端接口服务器、机调调度台、车站作业人员、既有行调台以及车站值班员发送保存成功的消息，进行数据交换；
其中，所述接口数据库并发写入的数量与车站数量一致。
5.如权利要求3-4所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述CTC端接口服务器、机调调度台、车站作业人员、既有行调台以及车站值班员在接收到保存成功的消息后根据接口数据库中最新更新的数据进行相应处理。
6.如权利要求3-5所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述MQ传输方式的数据延时不超过2s；所述接口数据库写入数据的延时不超过2s；所述CTC端接口服务器、机调调度台、车站作业人员、既有行调台以及车站值班员在接收运行图数据时的延时不超过2s。
7.如权利要求1-6所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述接口数据库的通讯规程、调度命令格式、以及调度命令回执格式均设置为：与MQ服务器、D端接口服务器之间的通讯规程、调度命令格式、以及调度命令回执格式一致。
8.如权利要求5所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，向接口数据库写入基础数据时，同步删除已经不再使用的同类基础数据。
9.如权利要求1-8所述的铁路智能综合调度试验测试数据交互平台，其特征在于，所述综合调度接口服务器与隔离网闸之间、接口数据库与隔离网闸之间、D端接口服务器与隔离网闸之间、MQ服务器与隔离网闸之间均通过交换机通信连接。
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