CBTC设备的通信方法及装置、系统与流程

本发明涉及列车控制领域，具体而言，涉及一种cbtc设备的通信方法及装置、系统。

背景技术：

1、相关技术中，cbtc(基于通信的列车控制，communication based traincontrol)系统由ats(自动列车停止装置，automatic train stop)、cbtc轨旁(轨旁cbtc设备，含区域控制器(zc，zonecontroller)等)、cbtc车载(车载cbtc设备，含车载atp(automatic trainprotection，列车自动保护)，车载ato(automatic train operation，列车自动操作)等)、ci(联锁)设备、dcs(data communication subsystem，数据通信子系统)组成。具体的架构如图1所示，图1是本发明相关技术中cbtc系统的架构图。通过不依赖轨旁列车占用检测设备的列车主动定位技术、连续车一地双向数据通信技术以及能够执行安全功能的车载和地面处理器而构建的连续式列车自动控制系统。

2、相关技术中，cbtc系统的地面设备分为区域控制器系统设备和ci系统设备，两个设备都是分别独立的设备，两个设备之间用网线连接到主干网上，通过网络的方式，进行数据的交互。缺点在于分别是两个独立的设备，对设备硬件依赖比较大，而且需要足够大的设备室来放置设备，占用空间，增加设备成本，和为了放置设备的设备室的建设成本。同时因为都是连接到主干网进行网络通信，导致两个设备间的信息延迟比较大。

3、针对相关技术中存在的上述问题，暂未发现有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明提供了一种cbtc设备的通信方法及装置、系统。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种cbtc设备的通信方法，应用于第一主控板，所述方法包括：接收来自通信板的第一业务数据，其中，所述通信板与第一主控板连接，所述第一主控板的内存块包括处理器、第一内存和第二内存，所述第一内存与虚拟连锁ci设备绑定，所述第二内存与虚拟线路控制器lc设备绑定；将所述第一业务数据存储至所述处理器的共享内存中；解析所述第一业务数据中的指示符，基于所述指示符将所述第一业务数据从所述共享内存传输至所述第一内存或所述第二内存。

3、进一步，所述方法还包括：读取所述虚拟ci设备或所述虚拟lc设备待发送的第二业务数据；将所述第二业务数据存储至所述共享内存中；将所述第二业务数据从所述共享内存发送至所述通信板，或者将第二业务数据从所述共享内存传输至所述虚拟lc设备或所述虚拟ci设备。

4、进一步，在接收来自通信板的第一业务数据之前，所述方法还包括：在所述处理器的第一内核中创建所述虚拟ci设备，在所述处理器的第二内核中创建所述虚拟lc设备，以及在所述处理器的第三内核中创建虚拟硬件资源管理系统，其中，所述处理器包括多个内核，所述虚拟硬件资源管理系统用于管理所述虚拟ci设备和所述虚拟lc设备的通用硬件；为所述第一内核分配所述第一内存，为所述第二内核分配所述第二内存，为所述第三内核分配所述第三内存；在所述第一内存中加载ci设备的第一应用系统程序，在所述第二内存中加载lc设备的第二应用系统程序。

5、进一步，在将所述第一业务数据存储至所述处理器的共享内存中之前，所述方法还包括：在所述第一主控板上对所述第一业务数据进行输入裁决，得到第一裁决结果；获取第二主控板对所述第一业务数据的第二裁决结果，其中，所述第一主控板和所述第二主控板组成二乘二取二构架的主系，所述第一主控板和所述第二主控板共用所述通信板，所述第一主控板和所述第二主控板执行相同的逻辑功能；判断所述第一裁决结果与所述第二裁决结果是否一致；若所述第一裁决结果与所述第二裁决结果一致，确定将所述第一业务数据存储至所述处理器的共享内存中。

6、进一步，在将所述第二业务数据从所述共享内存发送至所述通信板之前，所述方法还包括：在所述第一主控板上对所述第二业务数据进行输出裁决，得到第三裁决结果；获取第二主控板对所述第二业务数据的第四裁决结果，其中，所述第一主控板和所述第二主控板组成二乘二取二构架的主系，所述第一主控板和所述第二主控板共用所述通信板，所述第一主控板和所述第二主控板执行相同的逻辑功能；判断所述第三裁决结果与所述第四裁决结果是否一致；若所述第三裁决结果与所述第四裁决结果一致，确定将所述第二业务数据从所述共享内存发送至所述通信板。

7、进一步，在解析所述第一业务数据中的指示符，基于所述指示符将所述第一业务数据从所述共享内存传输至所述第一内存或所述第二内存之后，所述方法还包括：将所述虚拟ci设备和所述虚拟lc设备的当前工作状态同时同步至第三主控板和第四主控板，其中，所述第三主控板和所述第四主控板组成二乘二取二构架的备系。

8、进一步，所述方法还包括：监测所述第一主控板的运行状态，其中，所述第一主控板与所述电源板连接；在所述第一主控板出现系统故障或cpu跑飞故障时，停止向所述电源板输出动态驱动信号，以使所述通信板的对外通信接口失电。

9、进一步，监测所述第一主控板的运行状态包括：控制所述虚拟硬件资源管理系统通过所述共享内存监测所述第一主控板上所述虚拟ci设备和所述虚拟lc设备的运动状态；在所述虚拟ci设备出现系统故障或cpu跑飞故障时，或所述虚拟lc设备出现系统故障或cpu跑飞故障时，确定所述第一主控板出现系统故障或cpu跑飞故障。

10、根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种cbtc设备的通信装置，应用于第一主控板，包括：第一接收模块，用于接收来自通信板的第一业务数据，其中，所述通信板与第一主控板连接，所述第一主控板的内存块包括处理器、第一内存和第二内存，所述第一内存与虚拟连锁ci设备绑定，所述第二内存与虚拟线路控制器lc设备绑定；第一存储模块，用于将所述第一业务数据存储至所述处理器的共享内存中；第一传输模块，用于解析所述第一业务数据中的指示符，基于所述指示符将所述第一业务数据从所述共享内存传输至所述第一内存或所述第二内存。

11、进一步，所述装置还包括：读取模块，用于读取所述虚拟ci设备或所述虚拟lc设备待发送的第二业务数据；第二存储模块，用于将所述第二业务数据存储至所述共享内存中；发送模块，用于将所述第二业务数据从所述共享内存发送至所述通信板，或者将第二业务数据从所述共享内存传输至所述虚拟lc设备或所述虚拟ci设备。

12、进一步，所述装置还包括：创建模块，用于在所述第一接收模块接收来自通信板的第一业务数据之前，在所述处理器的第一内核中创建所述虚拟ci设备，在所述处理器的第二内核中创建所述虚拟lc设备，以及在所述处理器的第三内核中创建虚拟硬件资源管理系统，其中，所述处理器包括多个内核，所述虚拟硬件资源管理系统用于管理所述虚拟ci设备和所述虚拟lc设备的通用硬件；分配模块，用于为所述第一内核分配所述第一内存，为所述第二内核分配所述第二内存，为所述第三内核分配所述第三内存；加载模块，用于在所述第一内存中加载ci设备的第一应用系统程序，在所述第二内存中加载lc设备的第二应用系统程序。

13、进一步，所述装置还包括：第一裁决模块，用于在所述第一存储模块将所述第一业务数据存储至所述处理器的共享内存中之前，在所述第一主控板上对所述第一业务数据进行输入裁决，得到第一裁决结果；第一获取模块，用于获取第二主控板对所述第一业务数据的第二裁决结果，其中，所述第一主控板和所述第二主控板组成二乘二取二构架的主系，所述第一主控板和所述第二主控板共用所述通信板，所述第一主控板和所述第二主控板执行相同的逻辑功能；第一判断模块，用于判断所述第一裁决结果与所述第二裁决结果是否一致；第一确定模块，用于若所述第一裁决结果与所述第二裁决结果一致，确定将所述第一业务数据存储至所述处理器的共享内存中。

14、进一步，所述装置还包括：第二裁决模块，用于在所述发送模块将所述第二业务数据从所述共享内存发送至所述通信板之前，在所述第一主控板上对所述第二业务数据进行输出裁决，得到第三裁决结果；第二获取模块，用于获取第二主控板对所述第二业务数据的第四裁决结果，其中，所述第一主控板和所述第二主控板组成二乘二取二构架的主系，所述第一主控板和所述第二主控板共用所述通信板，所述第一主控板和所述第二主控板执行相同的逻辑功能；第二判断模块，用于判断所述第三裁决结果与所述第四裁决结果是否一致；第二确定模块，用于若所述第三裁决结果与所述第四裁决结果一致，确定将所述第二业务数据从所述共享内存发送至所述通信板。

15、进一步，所述装置还包括：同步模块，用于在所述第一传输模块解析所述第一业务数据中的指示符，基于所述指示符将所述第一业务数据从所述共享内存传输至所述第一内存或所述第二内存之后，将所述虚拟ci设备和所述虚拟lc设备的当前工作状态同时同步至第三主控板和第四主控板，其中，所述第三主控板和所述第四主控板组成二乘二取二构架的备系。

16、进一步，所述装置还包括：监测模块，用于监测所述第一主控板的运行状态，其中，所述第一主控板与所述电源板连接；控制模块，用于在所述第一主控板出现系统故障或cpu跑飞故障时，停止向所述电源板输出动态驱动信号，以使所述通信板的对外通信接口失电。

17、进一步，所述监测模块包括：控制单元，用于控制所述虚拟硬件资源管理系统通过所述共享内存监测所述第一主控板上所述虚拟ci设备和所述虚拟lc设备的运动状态；确定单元，用于在所述虚拟ci设备出现系统故障或cpu跑飞故障时，或所述虚拟lc设备出现系统故障或cpu跑飞故障时，确定所述第一主控板出现系统故障或cpu跑飞故障。

18、根据本技术实施例的另一个方面，还提供了一种cbtc设备的通信系统，所述系统包括：主系和备系，所述主系和所述备系为二乘二取二构架，所述主系包括第一主控板和第二主控板，所述第一主控板和所述第二主控板执行相同的逻辑功能，所述备系与所述主系同步，所述第一主控板包括多核处理器、网卡、内存芯片、存储芯片、时钟芯片、以及温度传感器，用于执行上述实施例所述装置的步骤。

19、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的步骤。

20、根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行上述方法中的步骤。

21、本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法中的步骤。

22、通过本发明，接收来自通信板的第一业务数据，其中，通信板与第一主控板连接，第一主控板的内存块包括处理器、第一内存和第二内存，第一内存与虚拟连锁ci设备绑定，第二内存与虚拟线路控制器lc设备绑定，将第一业务数据存储至处理器的共享内存中，将第一业务数据从共享内存传输至第一内存或第二内存，通过硬件设备的方式能够满足lc系统和ci系统在同一套硬件环境下同时运行，通过在同一个处理器中虚拟出多个虚机，可以同时运行lc系统和ci系统，解决了相关技术中设备占用空间大的技术问题，减少硬件设备的制造成本和减少设备占用空间。