一种列车网络消息生存延时计算方法、设备及介质与流程

本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种列车网络消息生存延时计算方法、设备及介质。

背景技术：

1、随着计算机技术、通讯技术在轨道交通领域的不断发展，城市轨道交通车辆正向着更加智能化和自主化的方向发展。基于车车通信的列车自主运行系统(以下简称tacs系统)采用车车协同的方式实现更安全、高效的目标。tacs系统设备通信需要生存时延判断消息的有效性。如果没有生存时延网络消息接收方无法获知消息是否过期；如果计算的生存时延过短一旦网络拥堵就会造成收到的消息被判断失效丢弃，接收方无法获得有效消息。

2、经过检索中国专利公开号cn116866954a公开了一种列车无线网络时延补偿控制方法，具体公开了采集中央控制单元到牵引控制单元间的时延数据形成时延序列；对时延序列进行处理得到残差和分量数值；构建时延预测模型，并将得到的残差和分量数值输入时延预测模型中，得到下一时刻时延预测值；将得到的下一时刻时延预测值输入列车运行控制器内，并通过列车运行控制器实现列车的运行控制；构建评价列车运行控制器控制性能的评价指标。但是该现有专利并未涉及列车无线网络时延的准确计算过程，因此如何来准确计算列车网络消息生存时延信息成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种列车网络消息生存延时计算方法、设备及介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种列车网络消息生存延时计算方法，该方法包括以下步骤：

4、步骤s1，计算最优内部设备消息生存延时；

5、步骤s2，定义车载控制器产品lh发送基准时刻欠估的最大延迟t1；

6、步骤s3，根据网络类型计算最差情况时lh传输延迟t2；

7、步骤s4，计算最差情况时lh接收到消息计算周期的延迟t3；

8、步骤s5，计算最差情况时消息计算周期到下一条消息处理时刻的最大延迟t4。

9、作为优选的技术方案，所述步骤s1中的延时为从lh开始时刻到消息超期时刻的最大延迟。

10、作为优选的技术方案，所述从lh开始时刻到消息超期时刻的最大延迟具体计算为：最差情况时欠估的lh发送时刻到消息计算周期的最大延迟+最差情况时消息计算周期到下一条消息处理时刻的最大延迟t4。

11、作为优选的技术方案，所述最差情况时欠估的lh发送时刻到消息计算周期的最大延迟具体计算为：

12、lh发送基准时刻欠估的最大延迟t1+最差情况时lh传输延迟t2+最差情况时lh接收到消息计算周期的延迟t3。

13、作为优选的技术方案，所述步骤s2中的t1计算为：产品周期*(1+产品周期偏移率)。

14、作为优选的技术方案，所述步骤s3中的t2计算为：

15、若通信双方都是无线网络类型：t2＝网络传输周期*2+产品与有线网络的传输延迟；

16、若一方是无线网络类型一方是有线网络类型：t2＝网络传输周期+产品与有线网络的传输延迟；

17、若通信双方都是有线网络类型：t2＝产品与有线网络的传输延迟。

18、作为优选的技术方案，所述步骤s4具体计算过程如下：

19、步骤s41，获取可容忍的最大丢包数量，并计算发送活动中消息发送次数；

20、步骤s42，根据控制类型获取发送时间；

21、步骤s43，根据计算得到的消息发送次数和发送时间计算每个控制类型的发送周期数量；

22、步骤s44，获取周期时间和产品周期偏移率，并根据步骤s43结果、周期时间以及产品周期偏移率计算发送活动开始到下一次发送活动的最大持续时间；

23、步骤s45，计算最差情况时lh接收到消息计算周期的延迟t3，其中t3＝发送活动最大持续时间+在未选择lh到达之后接收选择lh的最差传输延迟-选择lh的最差传输延迟。

24、作为优选的技术方案，所述步骤s42具体为：

25、若是cc车或者是wtcwrc控制器发送为一个产品周期；

26、若是wtc车，根据车辆总数和优先级车的数量计算两类活动时间分别给优先级车和非优先级车使用，并合并优先级车和非优先级车的发送活动时间。

27、作为优选的技术方案，所述优先级车获取活动时间的计算公式如下：

28、

29、其中reference_activity_period表示非优先级车的活动参考周期时间；activation_count表示参考周期内优先级车的激活数量；

30、所述非优先级车获取活动时间的计算公式如下：

31、

32、其中count_of_non_priority_trains表示非优先级车的数量，count_of_cycles表示非优先级车的周期数，period是优先级车的活动时间。

33、作为优选的技术方案，所述步骤s5具体计算过程如下：

34、t4＝发送周期开始时刻的最大延迟+最差网络传输延迟+消息接收到处理的最大延迟+周期开始时刻到参考时刻的最大延迟。

35、根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

36、根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

37、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

38、1)本发明满足了tacs系统通信的可靠性和实时性，并提高了数据处理速度能力；

39、2)本发明考虑不同控制器产品特性参数保证延时计算的准确性，例如步骤s1中产品周期偏移率，步骤s2中轨旁产品和车载产品发送基准时刻欠估延迟时间。通过步骤s4减除选择周期最差传输延迟减小最差情况下消息接收周期到消息计算周期延时时间从而优化列车网络消息生存延时时间。

技术特征：

1.一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述步骤s1中的延时为从lh开始时刻到消息超期时刻的最大延迟。

3.根据权利要求2所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述从lh开始时刻到消息超期时刻的最大延迟具体计算为：最差情况时欠估的lh发送时刻到消息计算周期的最大延迟+最差情况时消息计算周期到下一条消息处理时刻的最大延迟t4。

4.根据权利要求3所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述最差情况时欠估的lh发送时刻到消息计算周期的最大延迟具体计算为：

5.根据权利要求1所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述步骤s2中的t1计算为：产品周期*(1+产品周期偏移率)。

6.根据权利要求1所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述步骤s3中的t2计算为：

7.根据权利要求1所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述步骤s4具体计算过程如下：

8.根据权利要求7所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述步骤s42具体为：

9.根据权利要求8所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述优先级车获取活动时间的计算公式如下：

10.根据权利要求1所述的一种列车网络消息生存延时计算方法，其特征在于，所述步骤s5具体计算过程如下：

11.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～10中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～10中任一项所述的方法。

技术总结本发明涉及一种列车网络消息生存延时计算方法、设备及介质，该方法包括以下步骤：步骤S1，计算最优内部设备消息生存延时；步骤S2，定义车载控制器产品LH发送基准时刻欠估的最大延迟T1；步骤S3，根据网络类型计算最差情况时LH传输延迟T2；步骤S4，计算最差情况时LH接收到消息计算周期的延迟T3；步骤S5，计算最差情况时消息计算周期到下一条消息处理时刻的最大延迟T4。与现有技术相比，本发明具有满足了TACS系统通信的可靠性和实时性，并提高了数据处理速度能力等优点。技术研发人员：黎瀚泽,职文超,凌小雀,王立俊,王自强,张露,姚鑫,杨帆受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16