CN116980855B - 依托网络的集中型铁路cir线路定位系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统及实现方法。该系统及实现方法包括奇数线路定位服务器，偶数线路定位服务器，线路定位服务程序，服务器线路运维客户端，支持集中定位的CIR。该系统实现了铁路CIR线路定位的集中化，线路数据的集中化，线路数据管理的集中化，机车运行状态的集中化。集中化的好处是非常巨大的，比如它能解决因线路数据改变而频繁上车升级CIR线路数据的麻烦，同时也能监控到所有在运行机车的经纬度、速度及所处的线路等状态信息。采用该系统整个路局只要一名运维人员即可，这彻底避免了铁路各个工区人员需要频繁上车升级CIR线路数据的工作。
Description
技术领域
本发明涉及铁路CIR线路定位，特别涉及一种依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统及实现方法。
背景技术
随着我国铁路建设的大发展，铁路线路越来越多，车站也是越来越多，所以CIR中的线路数据也面临频繁增加与修改的问题。每修改一次线路数据，工区的工人就需要拿着U盘上车去给每辆机车升级线路数据，升级完成后还要查验数据版本号是否符合预期。由于机车数量巨大，每辆车又不能同时在库里，所以升级线路数据是个麻烦且很耗时的事情。除此之外，用户想知道当前机车的线路数据版本，需要上车检查或者库检一次才能知道，也是件比较麻烦的事情，更不用说想同时知道所有机车的线路数据版本（目前根本做不到）。基于上述原因，提出了集中型线路定位系统，这个系统能彻底解决这些问题。
发明内容
考虑到现有CIR定位线路的机制是本地化的，线路数据存在CIR中，所以升级线路数据是十分麻烦的问题。同时，用户想要获取某个机车的线路数据版本信息时，也是颇为麻烦的。为了解决上述问题，本发明提供一种依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统及实现方法。
本发明采取的技术方案是：所述定位系统包括分别含有相同线路定位服务程序的奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器、服务器线路运维客户端和支持集中定位的CIR；其中，奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器通过铁路的GSM-R网络均连接所述服务器线路运维客户端和位于N台机车上所述支持集中定位的CIR，实现人机交互；所述奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器上分别存储着相同的线路数据。
所述线路定位服务程序执行以下操作：
A1、两个线路定位服务器开机后自动后台启动线路定位服务程序。
A2、初始化网络，设置和所述支持集中定位的CIR通信的UDP收发端口；设置和所述服务器线路运维客户端通信的UDP收发端口。
A3、创建线路定位处理线程和线路运维处理线程，所述线路定位处理线程用于处理所述支持集中定位的CIR的线路定位业务，所述线路运维处理线程用于处理所述服务器线路运维客户端的运维业务。
A4、在创建的所述线路定位处理线程和线路运维处理线程中处理线路定位业务流程和运维业务流程。
一种依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统的实现方法，所述奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器同时为所述支持集中定位的CIR提供线路定位服务，并通过机车号尾数来实现负载均衡；当机车的机车号尾数是奇数时，支持集中定位的CIR优先使用奇数线路定位服务器来实现线路定位，当奇数线路定位服务器故障而无法提供服务时，将临时使用偶数线路定位服务器来实现线路定位；同理，当机车的机车号尾数是偶数时，所述支持集中定位的CIR优先使用偶数线路定位服务器来实现线路定位，当偶数线路定位服务器故障而无法提供服务时，将临时使用奇数线路定位服务器来实现线路定位。
所述奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器的线路定位服务程序同时接收位于N台机车上所述支持集中定位的CIR发送的机车运行状态信息，然后根据每个机车运行状态信息分别去线路数据中搜索出相应机车的线路定位信息，最后将每个机车的线路定位信息分别发送给对应的支持集中定位的CIR；所述线路定位服务程序通过每个机车的机车号来唯一标识每个支持集中定位的CIR；同时，所述线路定位服务程序利用UDP协议与HTTP文件传输协议为服务器线路运维客户端提供线路数据的上传、下载与版本查询，以及服务器运行状态信息和机车运行状态信息的获取。
本发明设计原理：利用现有的铁路GSM-R网络，通过将位于CIR内部的线路数据转移至服务器上，通过服务器实现CIR的线路定位。考虑到服务器要可靠稳定的运行，所以采用了双服务器方案，两台服务器通过巧妙的机车号尾号机制实现负载均衡与热备。服务器可同时为所有在运行机车提供线路定位功能，所有机车CIR不再需要自身实现定位，也就不再需要将线路数据存放在机车CIR上。机车CIR不需要线路数据了，也就不再需要人为上车升级线路数据，这样做无疑解放了工区的工人。对服务器以及上面的线路数据可通过服务器线路运维客户端进行远程维护，对所有运行机车的状态信息还可以远程查看并图形化显示出来，让人一目了然。
本发明的技术效果是：通过本集中型铁路CIR线路定位系统，实现了CIR线路定位功能转移至服务器端。利用服务器实现了铁路CIR线路定位的集中化，即线路数据的集中化，数据管理的集中化，机车运行状态的集中化。本系统的研发成功彻底解放了工区工人上车维护CIR线路数据的工作，也极大的方便了工人获取机车运行状态信息。
本系统实现了铁路CIR线路定位的集中化，线路数据的集中化，线路数据管理的集中化，机车运行状态的集中化。集中化的好处是非常巨大的，比如它能解决因线路数据改变而频繁上车升级CIR线路数据的麻烦，同时也能监控到所有在运行机车的经纬度、速度及所处的线路等状态信息。采用本系统整个路局只要一名运维人员即可，这彻底避免了铁路各个工区人员需要频繁上车升级CIR线路数据的工作。
本依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统运行稳定可靠，利用服务器线路运维客户端，工人可以方便的实现运维管理。
附图说明
图1为本发明的系统构成框图；
图2为图1中线路定位服务程序流程图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明，以下结合附图和实施例进行详细描述：
如图1所示，依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统包括分别含有相同线路定位服务程序的奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器、服务器线路运维客户端和支持集中定位的CIR；其中，奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器通过铁路的GSM-R网络均连接服务器线路运维客户端和位于N台机车上支持集中定位的CIR，实现人机交互；奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器上分别存储着相同的线路数据。
如图2所示，线路定位服务程序执行以下操作：
A1、两个线路定位服务器开机后自动后台启动线路定位服务程序。
A2、初始化网络，设置和支持集中定位的CIR通信的UDP收发端口；设置和服务器线路运维客户端通信的UDP收发端口。
本实施例中，和机车CIR通信的UDP端口设置成31000（接收）和31001（发送）。和线路运维客户端通信的端口设置成41000（接收）和41001（发送）。
A3、创建线路定位处理线程和线路运维处理线程，线路定位处理线程用于处理支持集中定位的CIR的线路定位业务，线路运维处理线程用于处理服务器线路运维客户端的运维业务。
A4、在创建的线路定位处理线程和线路运维处理线程中处理线路定位业务流程和运维业务流程。
如图2所示，线路定位业务流程执行以下操作：
B1、线路定位处理线程等待接收所述支持集中定位的CIR发送的机车运行状态信息。
B2、所述线路定位处理线程判断是否收到所述机车运行状态信息，如果收到则进入步骤B3；否则返回步骤B1。
B3、所述线路定位处理线程判断接收到所述机车运行状态信息中是否包含司机已选择的并行运行线路，如果包含，则在司机已选择的并行运行线路上进行定位；否则在全部的线路中进行定位。
B4、所述线路定位处理线程判断是否能定位到所述司机已选择的并行运行线路，如果能，则通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1；否则在全部的线路中进行定位。
B5、所述线路定位处理线程判断是否在全部的线路中定位到了多条线路，如果定位到了多条线路，则判断与所述司机已选择的并行运行线路是否不一致，如果不一致，则在定位信息中增加待司机选择的并行运行线路，并通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1；
B6、如果定位到的多条线路与所述司机已选择的并行运行线路一致，则通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1。
B7、如果没定位到任何线路，则将待发送的线路定位信息设置为无效；通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1。
如图2所示，运维业务流程执行以下操作：
C1、线路运维处理线程等待接收来自服务器线路运维客户端的命令。
C2、如果收到服务器线路运维客户端的命令，则判断是否为查询线路数据版本信息命令，如果是，则返回线路数据的版本；然后返回步骤C1。
C3、如果收到服务器线路运维客户端的命令不是查询线路数据版本信息命令，则判断是否是上传下载线路数据命令，如果是，则利用HTTP文件传输协议实现线路数据的上传下载；然后返回步骤C1。
C4、如果是获取服务器运行状态信息和机车运行状态信息命令，则返回相应的状态信息；如果不是获取服务器运行状态信息和机车运行状态信息命令，则返回步骤C1。
两个线路定位服务器是本系统的核心，运行的线路定位服务程序同时存放线路数据，依托现有的铁路GSM-R网络实现数据的传输；服务器线路运维客户端向运维人员提供人机交互界面，方便维护服务器上的线路数据，同时可图形化显示机车运行状态信息；支持集中定位的CIR负责发送机车运行状态信息，同时接收两个服务器返回的线路定位信息。
奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器可同时为机车CIR提供线路定位服务，并通过奇偶数来实现负载均衡。当机车的机车号尾数是奇数时，CIR优先使用奇数线路定位服务器来实现线路定位，当奇数服务器故障无法提供服务时，将临时使用偶数服务器来定位。同理，当机车的机车号尾数是偶数时，CIR优先使用偶数线路定位服务器来实现线路定位，当偶数服务器故障无法提供服务时，将临时使用奇数服务器来定位。
奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器的线路定位服务程序能够同时接收多个机车CIR发送的机车运行状态信息（包含机车号、车次号、经纬度、速度和司机已选择的并行运行线路等信息），然后根据这些信息去线路数据中搜索出线路定位信息（包含定位到的运行线路、前方站、后方站、当前调度和待司机选择的并行运行线路等信息），最后将线路定位信息发送给机车CIR。
本系统实现了铁路CIR线路定位的集中化（两个服务器同时为多个机车CIR提供线路定位），线路数据的集中化(只需在服务器上存放一份线路数据)，数据管理的集中化（利用一个运维客户端即可管理数据），机车运行状态的集中化（运维客户端可同时查询多个机车的运行状态）。
线路运维客户端提供了线路数据上传下载到服务器；提供了服务器运行状态、机车运行状态和线路数据版本的查询；提供了图形化显示机车运行状态。
支持集中定位的CIR提供了设置奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器IP的功能；CIR通过向服务器发送机车运行状态信息，然后获取服务器返回的线路定位信息，并将该信息显示在CIR的MMI上，以此指导司机开车。
服务器线路运维客户端利用UDP协议与HTTP文件传输协议同两个线路服务器上的线路定位服务程序进行通信，实现了奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器上的线路数据的上传下载，服务器运行状态信息、机车运行状态信息和线路数据版本的查询；服务器运维客户端也利用在线地图将机车运行状态信息实时呈现出来。
Claims (3)
1.一种依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统，其特征在于，所述定位系统包括分别含有相同线路定位服务程序的奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器、服务器线路运维客户端和支持集中定位的CIR；其中，奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器通过铁路的GSM-R网络均连接所述服务器线路运维客户端和位于N台机车上所述支持集中定位的CIR，实现人机交互；所述奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器上分别存储着相同的线路数据；
所述线路定位服务程序执行以下操作：
A1、两个线路定位服务器开机后自动后台启动线路定位服务程序；
A2、初始化网络，设置和所述支持集中定位的CIR通信的UDP收发端口；设置和所述服务器线路运维客户端通信的UDP收发端口；
A3、创建线路定位处理线程和线路运维处理线程，所述线路定位处理线程用于处理所述支持集中定位的CIR的线路定位业务，所述线路运维处理线程用于处理所述服务器线路运维客户端的运维业务；
A4、在创建的所述线路定位处理线程和线路运维处理线程中处理线路定位业务流程和运维业务流程；
所述线路定位业务流程执行以下操作：
B1、线路定位处理线程等待接收所述支持集中定位的CIR发送的机车运行状态信息；
B2、所述线路定位处理线程判断是否收到所述机车运行状态信息，如果收到则进入步骤B3；否则返回步骤B1；
B3、所述线路定位处理线程判断接收到所述机车运行状态信息中是否包含司机已选择的并行运行线路，如果包含，则在司机已选择的并行运行线路上进行定位；否则在全部的线路中进行定位；
B4、所述线路定位处理线程判断是否能定位到所述司机已选择的并行运行线路，如果能，则通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1；否则在全部的线路中进行定位；
B5、所述线路定位处理线程判断是否在全部的线路中定位到了多条线路，如果定位到了多条线路，则判断与所述司机已选择的并行运行线路是否不一致，如果不一致，则在定位信息中增加待司机选择的并行运行线路，并通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1；
B6、如果定位到的多条线路与所述司机已选择的并行运行线路一致，则通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1；
B7、如果没定位到任何线路，则将待发送的线路定位信息设置为无效；通过GSM-R网络向支持集中定位的CIR发送线路定位信息，然后返回步骤B1；
所述运维业务流程执行以下操作：
C1、线路运维处理线程等待接收来自服务器线路运维客户端的命令；
C2、如果收到服务器线路运维客户端的命令，则判断是否为查询线路数据版本信息命令，如果是，则返回线路数据的版本；然后返回步骤C1；
C3、如果收到服务器线路运维客户端的命令不是查询线路数据版本信息命令，则判断是否是上传下载线路数据命令，如果是，则利用HTTP文件传输协议实现线路数据的上传下载；然后返回步骤C1；
C4、如果是获取服务器运行状态信息和机车运行状态信息命令，则返回相应的状态信息；如果不是获取服务器运行状态信息和机车运行状态信息命令，则返回步骤C1。
2.一种如权利要求1所述的依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统的实现方法，其特征在于，所述奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器同时为所述支持集中定位的CIR提供线路定位服务，并通过机车号尾数来实现负载均衡；当机车的机车号尾数是奇数时，支持集中定位的CIR优先使用奇数线路定位服务器来实现线路定位，当奇数线路定位服务器故障而无法提供服务时，将临时使用偶数线路定位服务器来实现线路定位；同理，当机车的机车号尾数是偶数时，所述支持集中定位的CIR优先使用偶数线路定位服务器来实现线路定位，当偶数线路定位服务器故障而无法提供服务时，将临时使用奇数线路定位服务器来实现线路定位。
3.根据权利要求2所述的依托网络的集中型铁路CIR线路定位系统的实现方法，其特征在于，所述奇数线路定位服务器和偶数线路定位服务器的线路定位服务程序同时接收位于N台机车上所述支持集中定位的CIR发送的机车运行状态信息，然后根据每个机车运行状态信息分别去线路数据中搜索出相应机车的线路定位信息，最后将每个机车的线路定位信息分别发送给对应的支持集中定位的CIR；所述线路定位服务程序通过每个机车的机车号来唯一标识每个支持集中定位的CIR；同时，所述线路定位服务程序利用UDP协议与HTTP文件传输协议为服务器线路运维客户端提供线路数据的上传、下载与版本查询，以及服务器运行状态信息和机车运行状态信息的获取。
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