一种数据传输控制方法、系统、装置及相关设备与流程

本技术涉及数据传输控制，尤其涉及一种数据传输控制方法、系统、装置及相关设备。

背景技术：

1、在车辆控制场景下，地面侧控制系统与车载控制系统之间通常需要传输多类数据。例如，车辆处于运行状态时，会持续产生运行车辆数据；车辆进入停车状态或者存车状态时，会触发产生停存车辆数据。

2、目前，在一些车辆数据传输方式中，存在不同发送频次、不同触发方式或者不同业务含义的数据。在这种情况下，持续产生的数据容易占用传输资源，使事件触发的数据发生漏传、延迟传输、漏识别或者状态错配。例如，停车事件数据可能被持续上传的数据冲刷或者覆盖，导致停车事件未被及时记录；也可能使停车相关数据被延迟匹配至车辆运行时段，造成状态识别错误。

3、因此，如何降低不同类型数据在传输过程中的相互影响，并提高车辆数据传输的准确性和可靠性，是车辆数据传输控制中需要关注的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供一种数据传输控制方法、系统、装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品，用于解决不同车辆状态对应的数据共用同一数据承载路径时，事件触发数据容易发生漏传、延迟传输、漏识别或者状态错配的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种数据传输控制方法。该方法由网关系统执行，网关系统包括第一网关以及第二网关。该方法包括：利用第一网关接收多个控制器通过多条第一传输路径发送的多个运行车辆数据，并利用第二网关接收多个控制器通过多条第二传输路径发送的多个停存车辆数据。多个运行车辆数据中的每个运行车辆数据由多个控制器中的一个控制器发送，每个运行车辆数据通过多条第一传输路径中的一条第一传输路径传输。多个停存车辆数据中的每个停存车辆数据由多个控制器中的一个控制器发送，每个停存车辆数据通过多条第二传输路径中的一条第二传输路径传输。运行车辆数据为车辆运行过程中产生的数据，停存车辆数据为车辆进入停车状态或存车状态时产生的数据。

3、在利用第一网关接收多个运行车辆数据的情况下，利用第一网关转发目标运行车辆数据。在利用第二网关接收多个停存车辆数据的情况下，利用第二网关转发目标停存车辆数据。目标运行车辆数据可以为多个运行车辆数据中基于投票算法确定的运行车辆数据，目标停存车辆数据可以为多个停存车辆数据中基于投票算法确定的停存车辆数据。如此，运行车辆数据和停存车辆数据分别进入对应的网关接收及处理流程，可以减少两类车辆状态数据集中于同一网关处理流程时发生混合的可能性；并且，目标车辆数据由多个同类车辆数据共同参与确定，而不是只依赖任意一路输入数据，可以降低单一路输入数据异常对车辆状态数据转发结果的影响。

4、在一种可能的实现方式中，网关系统还包括第三网关和第四网关。该方法还包括：利用第三网关接收多个控制器通过多条第三传输路径发送的多个运行车辆数据，并利用第四网关接收多个控制器通过多条第四传输路径发送的多个停存车辆数据。每个运行车辆数据通过多条第三传输路径中的一条第三传输路径传输，每个停存车辆数据通过多条第四传输路径中的一条第四传输路径传输。多条第一传输路径和多条第三传输路径传输相同的多个运行车辆数据，多条第二传输路径和多条第四传输路径传输相同的多个停存车辆数据。由此，可以为运行车辆数据和停存车辆数据分别配置冗余网关和冗余传输路径，提高车辆状态数据传输架构的冗余性和可靠性。

5、在一种可能的实现方式中，在利用第三网关接收多个运行车辆数据的情况下，利用第三网关转发目标运行车辆数据；在利用第四网关接收多个停存车辆数据的情况下，利用第四网关转发目标停存车辆数据。由于第一网关和第三网关分别处理同一类型的运行车辆数据，第二网关和第四网关分别处理同一类型的停存车辆数据，所以单一网关异常时，同类型车辆数据仍可以经由对应冗余网关传输。由此，可以降低单个网关异常导致对应车辆数据传输中断的风险。

6、在一种可能的实现方式中，运行车辆数据为车辆运行过程中持续产生的动态实时数据，停存车辆数据为车辆进入停车状态或存车状态时产生的事件型数据，运行车辆数据的发送频次高于停存车辆数据的发送频次。由于运行车辆数据具有连续更新和发送频次较高的特点，而停存车辆数据通常由停车或存车事件触发并具有低频、非连续的特点，所以二者对通道带宽、缓存机制、解析时机和更新逻辑的要求不同。通过第一网关接收运行车辆数据，并通过第二网关接收停存车辆数据，可以减少高频动态实时数据对低频事件型数据的占用和冲刷。

7、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：通过第一网关、第二网关、第三网关和第四网关分别接收无线电状态变量，无线电状态变量包括车辆标识、控制指令和车辆反馈变量中的至少一种。由于无线电状态变量用于表征车辆与地面之间通信连接的建立、保持和状态反馈，而运行车辆数据、停存车辆数据以及车辆反馈报文用于承载具体业务数据，所以将无线电状态变量作为独立变量进行传递，可以使通信状态维护与业务数据传输在逻辑上相互区分。

8、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：利用第一网关或第三网关接收车载控制系统发送的运行车辆反馈报文，以及，利用第二网关或第四网关接收车载控制系统发送的停存车辆反馈报文。运行车辆反馈报文为承载运行车辆数据的车辆反馈报文，停存车辆反馈报文为承载停存车辆数据的车辆反馈报文。对接收到的运行车辆反馈报文或停存车辆反馈报文进行循环冗余校验和序列号校验。在运行车辆反馈报文通过循环冗余校验以及序列号校验的情况下，将运行车辆反馈报文确定为有效反馈报文；在停存车辆反馈报文通过循环冗余校验以及序列号校验的情况下，将停存车辆反馈报文确定为有效反馈报文。将有效反馈报文转换为环网变量，并向多个控制器发送环网变量。由此，可以先在报文层排除错误报文、乱序报文或重复报文，再在变量层进行内部传递，提高反馈报文的完整性、顺序性和内部处理适配性。

9、在一种可能的实现方式中，在向多个控制器发送环网变量之后，该方法还包括：接收多个控制器中的目标控制器发送的确认信息，确认信息携带有效反馈报文的报文标识或序列号；基于确认信息向车载控制系统转发确认信息报文，确认信息报文用于指示车载控制系统停止发送与报文标识或序列号对应的车辆反馈报文。由此，可以使确认信息报文与已经完成处理的车辆反馈报文建立对应关系，减少同一车辆反馈报文在已经被确认后继续重复发送的情况。

10、在一种可能的实现方式中，多个控制器通过点对点通信方式交换变量信息，并根据交换后的变量信息确定输出变量。由于多个控制器分别接收或者处理对应变量时，单个控制器可能因采集、通信或处理异常而形成错误变量，通过点对点通信方式交换变量信息，可以使每个控制器在输出前获得其他控制器的变量状态。由此，可以降低单个控制器异常导致错误变量被输出的概率。

11、在一种可能的实现方式中，控制指令信号或者反馈信号被分配为多路采集信号，多路采集信号分别输入多个采集板，并分别由多个控制器接收。由于多路采集信号来源于同一路原始信号，所以多个控制器接收到的数据具有业务一致性；由于多路采集信号分别经由不同采集板输入，所以采集路径之间具有独立性。由此，可以为多个控制器后续进行变量判断或目标数据确定提供来源一致且路径独立的采集数据。

12、在一种可能的实现方式中，网关系统的传输逻辑、车辆状态识别逻辑、投票逻辑、报文校验逻辑和变量处理逻辑中的至少一种通过图形化组态工具配置得到。由此，可以通过功能块拖拽、逻辑连接、参数配置和功能复用形成对应控制逻辑，降低底层代码编写复杂度和配置错误概率，提高工程复用、维护和移植效率。

13、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统通过工业以太网与数据控制系统通信，并通过无线电通信方式与车载控制系统通信。由于数据控制系统、数据传输控制系统和外部安全控制系统通常位于地面侧或固定控制侧，适合采用工业以太网等固定网络进行数据交换；车载控制系统设置于车辆侧，适合通过无线电系统进行车地报文交互。由此，可以使固定控制网络和车辆无线通信分别适配各自的应用环境。

14、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：获取数据传输控制系统的系统状态数据，根据系统状态数据确定故障单元和故障类型，并输出故障报警信息。系统状态数据包括程序存储状态、数据总线状态、通信状态、信号采集状态、供电状态、机柜温度或风扇状态中的至少一种。由此，可以将故障定位到具体功能单元或者故障类型，提高故障发现和维护处理效率。

15、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统包括冗余供电单元。冗余供电单元包括第一供电支路、第二供电支路和耦合供电单元。第一供电支路将交流电转换为第一直流电，第二供电支路将直流电转换为第二直流电，耦合供电单元通过第一直流电和第二直流电向网关系统供电。在第一供电支路异常的情况下，耦合供电单元通过第二供电支路向网关系统供电；在第二供电支路异常的情况下，耦合供电单元通过第一供电支路向网关系统供电。由此，可以降低供电单点故障造成数据传输中断的风险，提高系统连续运行能力。

16、第二方面，本技术实施例提供一种数据传输控制系统。该系统包括多个控制器和网关系统，网关系统包括第一网关以及第二网关。多个控制器用于通过多条第一传输路径向第一网关发送多个运行车辆数据，并通过多条第二传输路径向第二网关发送多个停存车辆数据。多个运行车辆数据中的每个运行车辆数据由多个控制器中的一个控制器发送，且每个运行车辆数据通过多条第一传输路径中的一条第一传输路径传输。多个停存车辆数据中的每个停存车辆数据由多个控制器中的一个控制器发送，且每个停存车辆数据通过多条第二传输路径中的一条第二传输路径传输。第一网关用于在接收到多个运行车辆数据的情况下，转发目标运行车辆数据。第二网关用于在接收到多个停存车辆数据的情况下，转发目标停存车辆数据。由此，可以在系统层面使运行车辆数据和停存车辆数据分别进入不同网关处理流程，降低两类数据集中于同一网关处理流程时发生相互影响的可能性。

17、在一种可能的实现方式中，网关系统还包括第三网关和第四网关。第三网关用于接收多个控制器通过多条第三传输路径发送的多个运行车辆数据，第四网关用于接收多个控制器通过多条第四传输路径发送的多个停存车辆数据。多条第一传输路径和多条第三传输路径用于传输相同的多个运行车辆数据，多条第二传输路径和多条第四传输路径用于传输相同的多个停存车辆数据。第三网关用于在接收到多个运行车辆数据的情况下，转发目标运行车辆数据；第四网关用于在接收到多个停存车辆数据的情况下，转发目标停存车辆数据。由此，可以为运行车辆数据和停存车辆数据分别配置冗余网关和冗余传输路径，降低单一网关或单组传输路径异常导致对应类型车辆数据传输中断的风险。

18、在一种可能的实现方式中，运行车辆数据为车辆运行过程中持续产生的动态实时数据，停存车辆数据为车辆进入停车状态或存车状态时产生的事件型数据，运行车辆数据的发送频次高于停存车辆数据的发送频次。由此，可以使发送频次较高的运行车辆数据和发送频次较低的停存车辆数据分别由对应网关接收和转发，减少高频运行车辆数据对低频停存车辆数据的占用和冲刷。

19、在一种可能的实现方式中，第一网关、第二网关、第三网关和第四网关分别用于接收无线电状态变量。无线电状态变量包括车辆标识、控制指令和车辆反馈变量中的至少一种。由此，各网关能够获得车辆身份、控制指令或者车辆反馈相关状态，为运行车辆数据、停存车辆数据和车辆反馈报文的传输提供通信状态依据。

20、在一种可能的实现方式中，第一网关或第三网关用于接收车载控制系统发送的运行车辆反馈报文，第二网关或第四网关用于接收车载控制系统发送的停存车辆反馈报文。网关系统用于对接收到的运行车辆反馈报文或停存车辆反馈报文进行循环冗余校验和序列号校验，并在校验通过后将车辆反馈报文确定为有效反馈报文。网关系统还用于将有效反馈报文转换为环网变量，并向多个控制器发送环网变量。由此，可以先在报文层排除内容错误、顺序异常或重复异常的车辆反馈报文，再将有效反馈报文转换为控制系统内部可识别的环网变量，提高反馈数据在车载通信侧和控制系统内部环网之间传输的可靠性。

21、在一种可能的实现方式中，多个控制器中的目标控制器用于在接收到环网变量后发送确认信息，确认信息携带有效反馈报文的报文标识或序列号。网关系统用于基于确认信息向车载控制系统转发确认信息报文，确认信息报文用于指示车载控制系统停止发送与报文标识或序列号对应的车辆反馈报文。由此，可以使车载控制系统明确对应车辆反馈报文已经被有效接收和处理，减少同一车辆反馈报文被持续重复发送对通信链路和网关处理资源的占用。

22、在一种可能的实现方式中，多个控制器用于通过点对点通信方式交换变量信息，并根据交换后的变量信息确定输出变量。由此，每个控制器在输出前能够获得其他控制器的变量状态，并基于多个变量的一致性或正确性判断结果确定输出变量，降低单个控制器异常导致错误变量被输出的概率。

23、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统还包括信号分配单元和多个采集板。信号分配单元用于将控制指令信号或者反馈信号分配为多路采集信号，多路采集信号分别输入多个采集板，并分别由多个控制器接收。由此，可以在信号来源相同的基础上形成采集路径冗余，为多个控制器后续进行变量判断或目标数据确定提供来源一致且路径独立的采集数据。

24、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统还包括图形化组态工具。图形化组态工具用于配置网关系统的传输逻辑、车辆状态识别逻辑、投票逻辑、报文校验逻辑和变量处理逻辑中的至少一种。由此，可以通过功能块拖拽、逻辑连接和参数配置形成相应控制逻辑，降低底层代码编写复杂度，提高工程复用、维护和移植效率。

25、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统用于通过工业以太网与数据控制系统通信，并通过无线电通信方式与车载控制系统通信。由此，地面侧或固定控制侧的数据交换可以通过固定网络实现，车地之间的数据交互可以通过无线电通信方式实现，从而使不同通信链路分别适配其应用环境。

26、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统还包括故障诊断单元。故障诊断单元用于获取数据传输控制系统的系统状态数据，并根据系统状态数据确定故障单元和故障类型。系统状态数据包括程序存储状态、数据总线状态、通信状态、信号采集状态、供电状态、机柜温度以及风扇状态中的至少一种。故障诊断单元还用于输出故障报警信息，故障报警信息用于指示故障单元和故障类型。由此，可以将故障定位到具体功能单元或者故障类型，提高故障发现和维护处理效率。

27、在一种可能的实现方式中，数据传输控制系统还包括冗余供电单元。冗余供电单元包括第一供电支路、第二供电支路和耦合供电单元。第一供电支路用于将交流电转换为第一直流电，第二供电支路用于将直流电转换为第二直流电，耦合供电单元用于通过第一直流电和第二直流电向网关系统供电。在第一供电支路异常的情况下，耦合供电单元用于通过第二供电支路向网关系统供电；在第二供电支路异常的情况下，耦合供电单元用于通过第一供电支路向网关系统供电。由此，可以降低供电单点故障造成数据传输中断的风险，提高系统连续运行能力。

28、第三方面，本技术实施例提供一种数据传输控制装置。该装置应用于网关系统，并包括数据接收模块和转发模块。数据接收模块用于利用第一网关接收多个控制器通过多条第一传输路径发送的多个运行车辆数据，并利用第二网关接收多个控制器通过多条第二传输路径发送的多个停存车辆数据。多个运行车辆数据中的每个运行车辆数据由多个控制器中的一个控制器发送，每个运行车辆数据通过多条第一传输路径中的一条第一传输路径传输。多个停存车辆数据中的每个停存车辆数据由多个控制器中的一个控制器发送，每个停存车辆数据通过多条第二传输路径中的一条第二传输路径传输。转发模块用于在利用第一网关接收多个运行车辆数据的情况下，利用第一网关转发目标运行车辆数据；并用于在利用第二网关接收多个停存车辆数据的情况下，利用第二网关转发目标停存车辆数据。由此，可以通过虚拟装置模块实现运行车辆数据和停存车辆数据的分网关接收及转发。

29、在一种可能的实现方式中，网关系统还包括第三网关和第四网关。数据接收模块还用于利用第三网关接收多个控制器通过多条第三传输路径发送的多个运行车辆数据，并利用第四网关接收多个控制器通过多条第四传输路径发送的多个停存车辆数据。转发模块还用于在利用第三网关接收多个运行车辆数据的情况下，利用第三网关转发目标运行车辆数据；并用于在利用第四网关接收多个停存车辆数据的情况下，利用第四网关转发目标停存车辆数据。由此，可以通过模块配置支持冗余网关接收和冗余网关转发。

30、在一种可能的实现方式中，数据接收模块用于接收车辆运行过程中持续产生的动态实时数据作为运行车辆数据，并用于接收车辆进入停车状态或存车状态时产生的事件型数据作为停存车辆数据。运行车辆数据的发送频次高于停存车辆数据的发送频次。由此，可以使装置根据数据产生条件和发送频次区分运行车辆数据和停存车辆数据，减少不同类型数据在同一处理流程中相互影响。

31、在一种可能的实现方式中，该装置还包括状态变量接收模块。状态变量接收模块用于通过第一网关、第二网关、第三网关和第四网关分别接收无线电状态变量。无线电状态变量包括车辆标识、控制指令和车辆反馈变量中的至少一种。由此，可以使装置获得车辆身份、控制指令和车辆反馈相关状态，为后续数据接收和转发提供状态依据。

32、在一种可能的实现方式中，该装置还包括反馈报文处理模块。反馈报文处理模块用于利用第一网关或第三网关接收车载控制系统发送的运行车辆反馈报文，或者，利用第二网关或第四网关接收车载控制系统发送的停存车辆反馈报文。反馈报文处理模块还用于对接收到的运行车辆反馈报文或停存车辆反馈报文进行循环冗余校验和序列号校验，并在校验通过后确定有效反馈报文。反馈报文处理模块还用于将有效反馈报文转换为环网变量，并向多个控制器发送环网变量。由此，可以在装置层面实现车辆反馈报文的校验、筛选、格式转换和内部传递。

33、在一种可能的实现方式中，该装置还包括确认信息处理模块。确认信息处理模块用于接收多个控制器中的目标控制器发送的确认信息，确认信息携带有效反馈报文的报文标识或序列号。确认信息处理模块还用于基于确认信息向车载控制系统转发确认信息报文，确认信息报文用于指示车载控制系统停止发送与报文标识或序列号对应的车辆反馈报文。由此，可以形成车载控制系统、网关系统和控制器之间的反馈确认闭环，减少重复报文持续发送。

34、在一种可能的实现方式中，该装置还包括变量处理模块。变量处理模块用于接收多个控制器通过点对点通信方式交换后的变量信息，并根据变量信息确定输出变量。由此，可以利用多个控制器之间的变量一致性或正确性判断结果提高输出变量的可信度。

35、在一种可能的实现方式中，该装置还包括采集处理模块。采集处理模块用于接收由控制指令信号或者反馈信号分配得到的多路采集信号，并将多路采集信号对应的变量提供给多个控制器或网关系统。由此，可以为多个控制器提供来源一致且路径独立的采集数据。

36、在一种可能的实现方式中，该装置还包括组态配置模块。组态配置模块用于根据图形化组态工具配置网关系统的传输逻辑、车辆状态识别逻辑、投票逻辑、报文校验逻辑和变量处理逻辑中的至少一种。由此，可以通过可视化配置形成对应处理逻辑，降低装置部署和维护难度。

37、在一种可能的实现方式中，该装置还包括通信处理模块。通信处理模块用于通过工业以太网与数据控制系统通信，并通过无线电通信方式与车载控制系统通信。由此，可以使装置分别适配固定控制网络和车地无线通信链路。

38、在一种可能的实现方式中，该装置还包括故障诊断模块。故障诊断模块用于获取系统状态数据，根据系统状态数据确定故障单元和故障类型，并输出故障报警信息。系统状态数据包括程序存储状态、数据总线状态、通信状态、信号采集状态、供电状态、机柜温度以及风扇状态中的至少一种。由此，可以提高装置对系统异常的识别和定位能力。

39、在一种可能的实现方式中，该装置还包括供电管理模块。供电管理模块用于控制冗余供电单元通过第一供电支路和第二供电支路向网关系统供电，并在第一供电支路或第二供电支路异常时，控制耦合供电单元通过未异常的供电支路向网关系统供电。由此，可以提高装置所在网关系统的供电连续性。

40、第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，处理器执行存储器中存储的计算机程序时实现上述第一方面中任意一种实现方式所述的数据传输控制方法。

41、第五方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面中任意一种实现方式所述的数据传输控制方法。由此，可以分别从软件模块、硬件设备和存储介质层面实现相同的技术构思。

42、第六方面，本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算设备上运行时，使得所述计算设备执行上述第一方面中任意一种实现方式所述的数据传输控制方法。

43、本技术在各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。