本發(fā)明屬于軌道交通，尤其是一種邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)解耦的列控方法。

背景技術(shù)：

1、列控系統(tǒng)是現(xiàn)代鐵路交通中不可或缺的一部分，現(xiàn)有的列控系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)通常與其所管轄的區(qū)域和設(shè)備有著緊密的綁定關(guān)系，這樣的設(shè)計能夠確保每個子系統(tǒng)對其所控制的設(shè)備和區(qū)域進行獨立、高效穩(wěn)定的控制。但是隨著鐵路網(wǎng)絡(luò)的不斷擴展和升級，特別是在延伸線或分期開通的情況下，這種強綁定關(guān)系逐漸暴露出一些問題。首先，對于新增的設(shè)備和區(qū)域，如果它們不能很好地與現(xiàn)有的子系統(tǒng)進行集成，那么就需要引入新的控制器或系統(tǒng)來管理這些新增的部分，新的控制器或系統(tǒng)可能無法充分利用現(xiàn)有的硬件和軟件資源，不僅增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，還可能導(dǎo)致資源的浪費。其次，如果嘗試利用現(xiàn)有的控制器來管理新增的設(shè)備和區(qū)域，既有系統(tǒng)的設(shè)計和配置是針對其原始管轄區(qū)域和設(shè)備進行優(yōu)化的，而新增的設(shè)備和區(qū)域可能具有不同的特性和需求，會對既有系統(tǒng)造成較大的影響，因此將它們簡單地集成到既有系統(tǒng)中可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降、穩(wěn)定性降低或甚至出現(xiàn)故障。此外，由于子系統(tǒng)之間的強綁定關(guān)系，當(dāng)某個子系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要維護時，可能會影響到整個鐵路網(wǎng)絡(luò)的正常運行。這是因為其他子系統(tǒng)可能依賴于該子系統(tǒng)的輸出或數(shù)據(jù)，而一旦該子系統(tǒng)無法正常工作，整個網(wǎng)絡(luò)就可能陷入癱瘓狀態(tài)。綜上現(xiàn)有的列控系統(tǒng)中子系統(tǒng)與設(shè)備、區(qū)域之間的強綁定關(guān)系在面臨鐵路網(wǎng)絡(luò)擴展升級時存在一定的局限性，可拓展性低。為了克服解決上述問題，需要更加靈活、可擴展更高的列控系統(tǒng)，以便更好地適應(yīng)鐵路網(wǎng)絡(luò)不斷變化的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的列控系統(tǒng)的控制設(shè)備與邏輯設(shè)備存在強耦合關(guān)系，在新增控制設(shè)備或列車線路分期開通時現(xiàn)有的邏輯設(shè)備不能完全滿足邏輯計算需求，導(dǎo)致列控系統(tǒng)可拓展性低的問題，提供一種邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)解耦的列控方法，基于列控業(yè)務(wù)需求對邏輯計算單元進行分割得到邏輯計算子單元，并通過邏輯計算子單元向集控單元申請設(shè)備狀態(tài)，集控單元接收到申請后以設(shè)備為單位進行控制權(quán)管理，避免了邏輯計算設(shè)備與控制設(shè)備的強耦合關(guān)系，能夠快速適應(yīng)新的控制設(shè)備或線路變化，而無需增加新的邏輯計算單元，從而提高了列控系統(tǒng)的可擴展性和管理效率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)解耦的列控方法，包括如下步驟：

4、s1、基于外部設(shè)備所在區(qū)域設(shè)定對應(yīng)的集控單元，基于列控業(yè)務(wù)需求對邏輯計算單元進行分割得到對應(yīng)的邏輯計算子單元；集控單元和邏輯計算子單元按需交互設(shè)備狀態(tài)和控制命令；s2、邏輯計算子單元根據(jù)分配的邏輯功能以設(shè)備狀態(tài)清單方式向集控單元申請所需的設(shè)備狀態(tài)；集控單元接收申請請求后，向邏輯計算子單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表以及設(shè)備狀態(tài)清單的校驗碼；邏輯計算子單元接收反饋信息后，驗證設(shè)備狀態(tài)清單的校驗碼與請求清單是否一致，若驗證成功則接受輸入設(shè)備狀態(tài)列表；若驗證失敗則丟棄對應(yīng)信息；

5、s3、集控單元以設(shè)備為單位進行控制權(quán)管理，僅接受有控制權(quán)的邏輯計算子單元的控制命令；邏輯計算子單元在控制設(shè)備前，基于設(shè)備狀態(tài)列表申請設(shè)備控制權(quán)；基于設(shè)備狀態(tài)列表反饋設(shè)備控制權(quán)信息；通過本地強制切換控制權(quán)以覆蓋集控單元與邏輯計算子單元通信斷鏈的場景。

6、上述技術(shù)方案中，通過將集控單元和邏輯計算單元進行模塊化設(shè)計，并根據(jù)列控業(yè)務(wù)需求對邏輯計算單元進行分割，使得系統(tǒng)具有更高的靈活性和可擴展性，這種設(shè)計允許系統(tǒng)根據(jù)實際需求進行快速調(diào)整和優(yōu)化，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和響應(yīng)速度。邏輯計算子單元以設(shè)備狀態(tài)清單的方式向集控單元申請所需的設(shè)備狀態(tài)，確保了信息的準(zhǔn)確性和針對性；集控單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表時還附帶校驗碼，邏輯計算子單元通過驗證校驗碼確保接收到的設(shè)備狀態(tài)信息的完整性和準(zhǔn)確性，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

7、優(yōu)選的，所述s1包括如下步驟：

8、s11、識別列車線路的外部設(shè)備，獲取所述外部設(shè)備對應(yīng)的區(qū)域地理位置；

9、s12、基于所述區(qū)域地理位置將外部設(shè)備以就近采集控制原則劃分為多個集控單元，所述集控單元外接一個或多個外部設(shè)備；

10、s13、基于區(qū)域間低耦合原則需求確定邏輯轄區(qū)范圍；

11、s14、基于所述邏輯轄區(qū)所需計算資源對邏輯計算單元進行分割得到多個邏輯計算子單元。

12、上述技術(shù)方案中，通過識別外部設(shè)備的區(qū)域地理位置，并根據(jù)就近采集控制原則將其劃分為多個集控單元，可以確保設(shè)備狀態(tài)和控制命令的傳輸更加高效，這種劃分方式減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，使得系統(tǒng)能夠更快速地響應(yīng)外部設(shè)備的變化，提高了整個系統(tǒng)的運行效率?；趨^(qū)域間低耦合原則確定邏輯轄區(qū)范圍，并根據(jù)邏輯轄區(qū)所需計算資源對邏輯計算單元進行分割，可以確保計算資源的合理分配和高效利用，提高了系統(tǒng)的資源利用率，降低了運營成本。通過集控單元和邏輯計算子單元的劃分，可以實現(xiàn)對外部設(shè)備的分區(qū)管理和控制，當(dāng)某個集控單元或邏輯計算子單元出現(xiàn)故障時，只會影響到該區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，而不會影響整個系統(tǒng)的運行；同時由于每個集控單元和邏輯計算子單元都是獨立的，它們之間的故障不會相互傳播，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。

13、優(yōu)選的，所述s2包括如下步驟：

14、s21、邏輯計算子單元根據(jù)所轄邏輯轄區(qū)關(guān)聯(lián)的設(shè)備生成所需的設(shè)備狀態(tài)清單；設(shè)備狀態(tài)清單每一行由設(shè)備識別號和狀態(tài)類型識別組成；若所需設(shè)備狀態(tài)涉及多個集控單元，則按集控單元拆分清單；

15、s22、基于哈希算法生成所述設(shè)備狀態(tài)清單對應(yīng)的校驗碼并緩存校驗碼，用于反饋報文的校驗；s23、邏輯計算子單元將所述設(shè)備狀態(tài)清單發(fā)送至對應(yīng)的集控子單元；

16、s24、集控單元接收到邏輯計算子單元的設(shè)備狀態(tài)清單后，緩存設(shè)備狀態(tài)清單；并根據(jù)哈希算法計算清單校驗碼，緩存校驗碼用于后續(xù)狀態(tài)列表發(fā)送；

17、s25、集控單元以預(yù)定頻率向邏輯計算子單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表以及設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼；所需設(shè)備狀態(tài)列表，僅包含設(shè)備具體狀態(tài)值，不包含設(shè)備識別號和設(shè)備狀態(tài)類型識別號；

18、s26、邏輯計算子單元接收到集控單元發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)列表以及設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼后，將報文的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼與本地緩存的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼比較；如果一致，則采用緩存的設(shè)備狀態(tài)清單對設(shè)備狀態(tài)列表進行狀態(tài)解析和處理；如果失敗，則丟棄報文；

19、s27、邏輯計算子單元如果已接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼，則后續(xù)以設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼向集控單元請求設(shè)備狀態(tài)；如果未接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼，則繼續(xù)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)清單；

20、s28、集控單元接收到來自邏輯計算子單元的包含設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼的狀態(tài)請求報文時，如果設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼與緩存的一致，則以緩存的設(shè)備狀態(tài)清單反饋設(shè)備狀態(tài)列表。

21、上述技術(shù)方案中，通過哈希算法生成設(shè)備狀態(tài)清單對應(yīng)的校驗碼，并在發(fā)送和接收過程中進行校驗，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性和準(zhǔn)確性，有效防止了數(shù)據(jù)錯誤或篡改，提高了系統(tǒng)的可靠性。邏輯計算子單元根據(jù)所轄邏輯轄區(qū)關(guān)聯(lián)的設(shè)備生成所需的設(shè)備狀態(tài)清單，避免了不必要的數(shù)據(jù)傳輸，同時通過緩存設(shè)備狀態(tài)清單和校驗碼，減少了重復(fù)計算，提高了處理效率。集控單元以預(yù)定頻率向邏輯計算子單元反饋設(shè)備狀態(tài)列表，確保邏輯計算子單元能夠及時了解設(shè)備狀態(tài)，并做出相應(yīng)處理；邏輯計算子單元在接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼后，后續(xù)直接以校驗碼請求設(shè)備狀態(tài)，進一步減少了數(shù)據(jù)傳輸延遲，提升了系統(tǒng)響應(yīng)速度。當(dāng)邏輯計算子單元未接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼時，繼續(xù)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)清單，確保數(shù)據(jù)能夠正確傳輸。這種重傳機制增強了系統(tǒng)的容錯能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。當(dāng)邏輯計算子單元未接收到正確的設(shè)備狀態(tài)清單校驗碼時，繼續(xù)發(fā)送設(shè)備狀態(tài)清單，確保數(shù)據(jù)能夠正確傳輸，增強了系統(tǒng)的容錯能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

22、優(yōu)選的，所述s3包括如下步驟：

23、s31、集控單元以設(shè)備為單位進行控制權(quán)管理，集控單元僅支持獲取控制權(quán)的邏輯計算子單元對設(shè)備進行控制；

24、s32、邏輯計算子單元在操作設(shè)備前，基于設(shè)備狀態(tài)列表中的狀態(tài)信息判斷是否已獲取設(shè)備控制權(quán)；

25、s33、若沒有預(yù)期設(shè)備控制權(quán)，則通過邏輯計算子單元向集控單元申請設(shè)備控制權(quán)；

26、s34、集控單元根據(jù)先到先得，唯一控制權(quán)的原則，向申請設(shè)備控制權(quán)的邏輯計算子單元授予控制權(quán)；

27、s35、集控單元接收到邏輯計算子單元的設(shè)備控制命令時，若所述邏輯計算子單元擁有對應(yīng)設(shè)備的設(shè)備控制權(quán)則執(zhí)行所述設(shè)備控制命令，若所述邏輯計算子單元未擁有對應(yīng)設(shè)備的設(shè)備控制權(quán)，則丟棄所述設(shè)備控制命令；

28、s36、集控單元判斷與邏輯計算子單元通信斷開后，保留所述邏輯計算子單元的設(shè)備控制權(quán)；s37、集控單元接收到本地終端的控制權(quán)切換命令后，將設(shè)備控制權(quán)切換至本地控制，允許接收來自本地的設(shè)備控制命令。

29、上述技術(shù)方案中，通過集控單元以設(shè)備為單元進行控制權(quán)管理，確保只有獲得控制權(quán)的邏輯計算子單元才能對設(shè)備進行控制，有效防止了未授權(quán)操作，提高了系統(tǒng)的安全性。邏輯計算子單元在操作設(shè)備前，先判斷是否已經(jīng)獲得設(shè)備的控制權(quán)，這避免了無效操作，優(yōu)化了操作流程；同時如果未獲得控制權(quán)，邏輯計算子單元可以向集控單元申請，集控單元按照先到先得、唯一控制權(quán)的原則進行授權(quán)，保證了操作的順序性和排他性。集控單元在接收到邏輯計算子單元的設(shè)備控制命令時，會先檢查該單元是否擁有對應(yīng)設(shè)備的控制權(quán)，只有擁有控制權(quán)的單元才能執(zhí)行命令，否則命令將被丟棄，這確保了命令執(zhí)行的準(zhǔn)確性。在邏輯計算子單元與集控單元通信斷開的情況下，集控單元會保留該邏輯計算子單元的設(shè)備控制權(quán)，在一定程度上增強了系統(tǒng)的容錯能力；當(dāng)通信恢復(fù)后，邏輯計算子單元可以繼續(xù)使用之前獲得的控制權(quán)。集控單元可以接收本地終端的控制權(quán)切換命令，將設(shè)備控制權(quán)切換為本地控制，允許接收來自本地的設(shè)備控制命令，提供了靈活的控制方式，可以根據(jù)實際需求進行切換。

30、本發(fā)明的有益效果：通過邏輯轄區(qū)與控制轄區(qū)的解耦設(shè)計，顯著提升了列車控制系統(tǒng)的靈活性和安全性。首先通過區(qū)域劃分和邏輯計算子單元的分割，實現(xiàn)了外部設(shè)備狀態(tài)與控制命令的按需交互，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。其次通過設(shè)備狀態(tài)清單的校驗機制確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？刂茩?quán)管理的優(yōu)化使得系統(tǒng)能夠更有效地處理多個邏輯計算子單元對同一設(shè)備的控制請求，避免了沖突和誤操作。本地強制切換控制權(quán)的設(shè)計，能夠在通信斷鏈時保證系統(tǒng)的正常運行，提高了系統(tǒng)的魯棒性。

31、上述
技術(shù)實現(xiàn)要素：
僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。