列车车载运控系统的冗余控制方法、装置及设备与流程

本申请涉及轨道交通控制，特别涉及一种列车车载运控系统的冗余控制方法、装置及设备。

背景技术：

1、轨道交通因具有更短的运行间隔、更高效的运行效率等优势被广泛应用于客运及货运等场景中。车载运控系统作为轨道交通列车控制的核心，负责接收控制指令、执行控制算法并驱动牵引、制动等关键设备，对系统的实时性、安全性及可靠性要求极高。

2、现有的列车车载运控系统多采用双系热备架构，虽具备一定冗余能力，但仍存在如下问题：

3、（1）当主系和备系中仅有少部分的硬件资源故障时会影响系统的运行，影响同系中其他的无故障的硬件资源的运行，资源利用率低。

4、（2）无法支持实时维护，影响系统连续运行能力和可靠性。

5、因此，亟需一种能够提高硬件资源利用率，提高系统连续运行能力和可靠性的车载运控系统的冗余控制方案。

技术实现思路

1、本申请提供了一种列车车载运控系统的冗余控制方法、装置及设备，能够对无故障的硬件资源进行虚拟化整合利用，形成第三个系即虚拟系，提高硬件资源的利用率，提高系统的可维护性和运行效率，在不额外增加车载运控系统的物理硬件成本的情况下，提高系统的连续运行能力，提高可靠性与安全性。所述技术方案至少包括如下方案：

2、第一方面，提供了一种列车车载运控系统的冗余控制方法，包括：基于列车车载运控系统的物理硬件构建虚拟化硬件资源库，所述列车车载运控系统包括物理硬件配置相同的两个物理系；根据所述虚拟化硬件资源库实时生成虚拟系，所述虚拟系包括无故障的虚拟化硬件资源；根据所述物理硬件的故障状态控制所述列车车载运控系统的工作模式切换为单一物理系主控模式或虚拟系主控模式。

3、可选地，所述基于列车车载运控系统的物理硬件构建虚拟化硬件资源库，包括以下步骤：根据所述列车车载运控系统的物理硬件确定虚拟化资源属性和虚拟化通信链路映射；基于所述虚拟化资源属性和所述虚拟化通信链路映射对所述列车车载运控系统的物理硬件进行抽象、隔离、池化并进行统一编码，以构建所述虚拟化硬件资源库。

4、可选地，所述虚拟化资源属性包括各物理硬件的数据属性、状态属性和类型属性，所述数据属性包括各物理硬件工作时读取使用以及产生的数据备份；所述状态属性包括各物理硬件的故障等级和占用状态，所述故障等级用于进行故障诊断以及判定各物理硬件是否可用；所述类型属性用于反映各物理硬件所述的分类。

5、可选地，所述根据所述虚拟化硬件资源库实时生成虚拟系，包括以下步骤：根据当前的虚拟化硬件资源库中的虚拟化硬件资源确定无故障的一种或多种可用配置方案；根据所述一种或多种可用配置方案实时生成所述虚拟系。

6、可选地，所述根据所述物理硬件的故障状态控制所述列车车载运控系统的工作模式切换为单一物理系主控模式或虚拟系主控模式，包括以下步骤：若所述两个物理系的物理硬件均无故障，控制所述列车车载运控系统的工作模式为两个物理系中的一个物理系主控模式，另一个物理系作为热备系；若所述两个物理系中的一个物理系存在故障的物理硬件，控制所述列车车载运控系统的工作模式为无故障的一个物理系主控模式；若所述两个物理系均存在故障的物理硬件，控制所述列车车载运控系统的工作模式为虚拟系主控模式。

7、可选地，所述列车车载运控系统在不同的工作模式之间进行切换时的切换时间小于或者等于10ms。

8、第二方面，提供了一种列车车载运控系统的冗余控制装置，包括：虚拟构建模块，用于基于列车车载运控系统的物理硬件构建虚拟化硬件资源库，所述列车车载运控系统包括物理硬件配置相同的两个物理系；虚拟生成模块，用于根据所述虚拟化硬件资源库实时生成虚拟系，所述虚拟系包括无故障的虚拟化硬件资源；模式切换模块，用于根据所述物理硬件的故障状态控制所述列车车载运控系统的工作模式切换为单一物理系主控模式或虚拟系主控模式。

9、第三方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行，以实现前述的列车车载运控系统的冗余控制方法。

10、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以实现前述的列车车载运控系统的冗余控制方法。

11、第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现前述的列车车载运控系统的冗余控制方法。

12、本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

13、本申请实施例中，通过基于列车车载运控系统的物理硬件构建虚拟化硬件资源库，再根据虚拟化硬件资源库实时生成虚拟系，虚拟系包括无故障的虚拟化硬件资源，这样在各物理系中仅有少部分的硬件资源产生故障时可以对无故障的硬件资源进行虚拟化整合利用，形成第三个系即虚拟系，提高硬件资源的利用率，并且虚拟系是根据无故障的虚拟化硬件资源实时生成的，提高了系统的可维护性和运行效率。然后根据物理硬件的故障状态控制列车车载运控系统的工作模式切换为单一物理系主控模式或虚拟系主控模式，在不额外增加车载运控系统的物理硬件成本的情况下，可以基于两个物理系的硬件资源实现三种不同系主控的工作模式的切换，实现三套逻辑控制的冗余备份，从而有利于提高列车车载运控系统的连续运行能力，提高可靠性与安全性。

1.一种列车车载运控系统的冗余控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的列车车载运控系统的冗余控制方法，其特征在于，所述基于列车车载运控系统的物理硬件构建虚拟化硬件资源库，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的列车车载运控系统的冗余控制方法，其特征在于，所述虚拟化资源属性包括各物理硬件的数据属性、状态属性和类型属性，

4.根据权利要求1所述的列车车载运控系统的冗余控制方法，其特征在于，所述根据所述虚拟化硬件资源库实时生成虚拟系，包括以下步骤：

5.根据权利要求1至4任一项所述的列车车载运控系统的冗余控制方法，其特征在于，所述根据所述物理硬件的故障状态控制所述列车车载运控系统的工作模式切换为单一物理系主控模式或虚拟系主控模式，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的列车车载运控系统的冗余控制方法，其特征在于，所述列车车载运控系统在不同的工作模式之间进行切换时的切换时间小于或者等于10ms。

7.一种列车车载运控系统的冗余控制装置，其特征在于，包括：

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行，以实现权利要求1至6任一项所述的列车车载运控系统的冗余控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以实现权利要求1至6任一项所述的列车车载运控系统的冗余控制方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的列车车载运控系统的冗余控制方法。