用于轨道交通的一体化平台控制系统及方法与流程

本发明涉及轨道交通，尤其涉及一种用于轨道交通的一体化平台控制系统及方法。

背景技术：

1、现有轨道交通车辆的车载子系统硬件平台采用“一个系统、一套平台”的方式，硬件平台的主频一般不高，通过堆积木的方式构建车辆控制系统，由于硬件平台需要支持多种功能模块和组件的堆叠，导致了整个车辆的控制系统在空间上的占用较大，影响了车辆的设计和布局。并且，这种硬件平台存在功能冗余的问题，可能会出现某些功能模块在特定车辆应用场景下没有被充分利用的情况，造成了一些功能模块的冗余，增加了物理硬件的成本和功耗，也增加了系统的复杂性。同时，由于硬件平台采用了堆积木的方式构建车辆的控制系统，各个功能模块之间的资源共享和利用率并不高，一些资源可能只在特定模块中被使用，而在其它模块中则处于闲置状态，导致了资源的浪费。

2、因此，现在亟需一种用于轨道交通的一体化平台控制系统及方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于轨道交通的一体化平台控制系统及方法。

2、本发明提供一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，包括应用软件层、平台软件层、操作系统层和实时运行环境rte，其中：

3、所述应用软件层是基于多个应用功能构建得到的，所述多个应用功能包括关键应用功能和非关键应用功能，每个所述关键应用功能对应平台处理器中的一个内核，多个所述非关键应用功能对应所述平台处理器中的一个内核，其中，多个所述关键应用功能包括列车控制和管理系统tcms应用功能、列车自动驾驶系统ato应用功能、牵引控制单元tcu应用功能和制动控制单元bcu应用功能；多个所述非关键应用功能包括空调控制单元hvac应用功能和火警控制单元fas应用功能；

4、所述平台软件层包括应用服务调度单元，所述应用服务调度单元用于为每个所述应用功能分配对应的应用调度服务线程；

5、所述操作系统层，用于根据所述应用调度服务线程，为所述应用功能配置内存资源，以供所述应用调度服务线程基于所述内存资源执行对应的任务处理过程；

6、所述实时运行环境rte，用于与图形化应用软件适配，执行图形化应用软件的安装、在线调试和在线监视。

7、根据本发明提供的一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，所述平台软件层还包括安全平台服务单元，所述安全平台服务单元对应平台处理器中的一个内核，用于通过列车实时数据协议获取外部输入信息，并对所述外部输入信息进行安全协议解析后，将解析结果发送至输入输出共享内存，以供所述应用服务调度单元从所述输入输出共享内存中获取对应的解析结果；

8、在所述应用服务调度单元基于所述解析结果执行完成对应的任务处理过程，并将任务处理结果发送至所述输入输出共享内存之后，所述安全平台服务单元从所述输入输出共享内存中获取所述任务处理结果，并将所述任务处理结果发送至外部通信子系统。

9、根据本发明提供的一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，所述平台软件层还包括主备冗余服务单元，用于根据所述应用功能的运行状态信息，对所述应用功能对应的主控制器和备控制器的主备关系进行切换。

10、根据本发明提供的一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，所述应用服务调度单元在所述主控制器与所述备控制器之间建立周期性通信连接，用于将所述主控制器中所述应用功能的全局变量周期性发送至所述备控制器，以供所述主控制器和所述备控制器进行应用功能数据同步；

11、所述主备冗余服务单元，还用于对当前控制器的主备类型进行判断，若当前控制器为主控制器，生成第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述安全平台服务单元通过所述列车实时数据协议向外部通信子系统输出信息；若当前控制器为备控制器，生成第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述安全平台服务单元通过所述列车实时数据协议停止向外部通信子系统输出信息。

12、根据本发明提供的一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，所述一体化平台控制系统采用抢占式机制，在控制器初始上电阶段，根据上电成功标识信号，确定所述主控制器和所述备控制器；并基于所述主控制器中已成功启动的各个所述应用功能的启动时间和预设同步时间时长，确定对应的应用功能同步时刻，以供所述主控制器和所述备控制器中所述应用功能在所述应用功能同步时刻进行应用功能数据同步。

13、根据本发明提供的一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，所述应用服务调度单元是基于二乘二同步运行架构构建得到的。

14、本发明还提供一种基于上述用于轨道交通的一体化平台控制系统的一体化平台控制方法，包括：

15、通过平台软件层中的应用服务调度单元，为应用软件层中每个应用功能分配对应的应用调度服务线程，其中，每个关键应用功能对应平台处理器中的一个内核，多个非关键应用功能对应所述平台处理器中的一个内核，多个所述关键应用功能包括列车控制和管理系统tcms应用功能、列车自动驾驶系统ato应用功能、牵引控制单元tcu应用功能和制动控制单元bcu应用功能；多个所述非关键应用功能包括空调控制单元hvac应用功能和火警控制单元fas应用功能；

16、根据所述应用调度服务线程，通过操作系统层为所述应用功能配置内存资源，以供所述应用调度服务线程基于所述内存资源执行对应的任务处理过程；

17、基于实时运行环境rte，执行图形化应用软件的安装、在线调试和在线监视。

18、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述一体化平台控制方法。

19、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述一体化平台控制方法。

20、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述一体化平台控制方法。

21、本发明提供的用于轨道交通的一体化平台控制系统及方法，通过多核心中央处理器和软件中间件技术，将不同功能的车载子系统业务集中运行于同一控制器，不同车载子系统复用控制器和硬件板卡，减少车载电子设备空间和车辆硬线，提高了资源利用率。

技术特征：

1.一种用于轨道交通的一体化平台控制系统，其特征在于，包括应用软件层、平台软件层、操作系统层和实时运行环境rte，其中：

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的一体化平台控制系统，其特征在于，所述平台软件层还包括安全平台服务单元，所述安全平台服务单元对应平台处理器中的一个内核，用于通过列车实时数据协议获取外部输入信息，并对所述外部输入信息进行安全协议解析后，将解析结果发送至输入输出共享内存，以供所述应用服务调度单元从所述输入输出共享内存中获取对应的解析结果；

3.根据权利要求2所述的用于轨道交通的一体化平台控制系统，其特征在于，所述平台软件层还包括主备冗余服务单元，用于根据所述应用功能的运行状态信息，对所述应用功能对应的主控制器和备控制器的主备关系进行切换。

4.根据权利要求3所述的用于轨道交通的一体化平台控制系统，其特征在于，所述应用服务调度单元在所述主控制器与所述备控制器之间建立周期性通信连接，用于将所述主控制器中所述应用功能的全局变量周期性发送至所述备控制器，以供所述主控制器和所述备控制器进行应用功能数据同步；

5.根据权利要求3所述的用于轨道交通的一体化平台控制系统，其特征在于，所述一体化平台控制系统采用抢占式机制，在控制器初始上电阶段，根据上电成功标识信号，确定所述主控制器和所述备控制器；并基于所述主控制器中已成功启动的各个所述应用功能的启动时间和预设同步时间时长，确定对应的应用功能同步时刻，以供所述主控制器和所述备控制器中所述应用功能在所述应用功能同步时刻进行应用功能数据同步。

6.根据权利要求1所述的用于轨道交通的一体化平台控制系统，其特征在于，所述应用服务调度单元是基于二乘二同步运行架构构建得到的。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述的用于轨道交通的一体化平台控制系统的一体化平台控制方法，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7所述一体化平台控制方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7所述一体化平台控制方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7所述一体化平台控制方法。

技术总结本发明提供一种用于轨道交通的一体化平台控制系统及方法，该系统包括：应用软件层是基于多个应用功能构建得到的，每个关键应用功能对应平台处理器中的一个内核，多个非关键应用功能对应平台处理器中的一个内核；平台软件层包括应用服务调度单元，应用服务调度单元用于为每个应用功能分配对应的应用调度服务线程；操作系统层，用于根据应用调度服务线程，为应用功能配置内存资源，以供应用调度服务线程基于内存资源执行对应的任务处理过程；实时运行环境RTE，用于与图形化应用软件适配，执行图形化应用软件的安装、在线调试和在线监视。本发明减少车载电子设备空间和车辆硬线，提高了资源利用率。技术研发人员：张春雨,何兴,夏夕盛,周宁受保护的技术使用者：米塔盒子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17