ATS主备切换方法和装置与流程

ats主备切换方法和装置
技术领域
1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种ats主备切换方法和装置。


背景技术：

2.全自动运行系统中，列车自动监控系统(automatic train supervision，ats)作为关键系统管理着全自动运行的正常运行，通过对列车下发全自动运行授权与运行计划可以实现列车的全自动运行，若ats系统中应用服务器或网关计算机故障，将会导致列车无法继续以全自动驾驶模式(fam模式)运行，故在全自动线路建设时多会设置冗余的主备控制中心，通过在两个控制中心布置两套硬件设备，实现ats系统设备的硬件冗余。
3.主备控制中心ats设备的切换，主要是指在主用控制中心ats设备故障或是在有运营需求的情况下进行ats设备的切换。在控制中心切换时，系统的控制权限移至另一中心，ats系统整体运行不受影响。
4.目前国内多个城市已经陆续开通运营全自动运行线路，均是在主备控制中心分别布置了一整套ats硬件设备。虽然提高了ats系统的整体可靠性及可用性，但需要布置复杂的ats系统设备，占用机房布置空间，增加了建设成本，并造成一定的资源浪费。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种ats主备切换方法和装置。
6.第一方面，本发明提供一种ats主备切换方法，应用于列车自动监控系统ats主备控制系统，所述ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中设定所述两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，所述两个控制中心均包括运行在云服务器上的ats，所述方法包括：
7.实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
8.第二方面，本发明还提供一种ats主备切换装置，应用于列车自动监控系统ats主备控制系统，所述ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中设定所述两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，所述两个控制中心均包括运行在云服务器上的ats，所述装置包括：
9.切换模块，用于实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
10.本发明提供的ats主备切换方法和装置，通过实现基于云平台的ats系统主备控制中心的冗余，以及通过基于运行于云服务器上的ats包括的各设备的健康值或状态，实现ats系统主备控制中心的切换，相对传统ats系统硬件架构，云平台的ats系统对硬件、设备室安装空间、设备所需配置电源容量和数量进行了整合，大幅降低了ats系统的硬件设备，从而实现节省投资建设成本，缩减维护设备和维护范围。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本发明提供的ats主备切换方法的流程示意图；
13.图2是本发明提供的手动切换主备控制中心的示意图；
14.图3是本发明提供的单应用服务器故障的上行云平台数据流示意图；
15.图4是本发明提供的双应用服务器故障的上行云平台数据流示意图；
16.图5是本发明提供的单应用服务器故障的下行云平台数据流示意图；
17.图6是本发明提供的双应用服务器故障的下行云平台数据流示意图；
18.图7是本发明提供的单数据库服务器故障的上行云平台数据流示意图；
19.图8是本发明提供的双数据库服务器故障的上行云平台数据流示意图；
20.图9是本发明提供的单网关计算机故障的上行云平台数据流示意图；
21.图10是本发明提供的双网关计算机故障的上行云平台数据流示意图；
22.图11是本发明提供的单网关计算机故障的下行云平台数据流示意图；
23.图12是本发明提供的双网关计算机故障的下行云平台数据流示意图；
24.图13是本发明提供的单通信前置机模块故障的上行云平台数据流示意图；
25.图14是本发明提供的双通信前置机故障的上行云平台数据流示意图；
26.图15是本发明提供的单通信前置机模块故障的下行云平台数据流示意图；
27.图16是本发明提供的双通信前置机故障的下行云平台数据流示意图；
28.图17是本发明提供的ats主备切换装置的结构示意图；
29.图18是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，
也可以是多个。
32.下面结合附图对本发明提供的ats主备切换方法和装置进行示例性的介绍。
33.图1是本发明提供的ats主备切换方法的流程示意图，该方法应用于列车自动监控系统ats主备控制系统，所述ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中设定所述两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，所述两个控制中心均包括运行在云服务器上的ats，如图1所示，该方法包括：
34.步骤100，实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
35.需要说明的是，本发明实施例提供的ats主备切换方法的执行主体可以是任意电子设备或计算机设备。下面以进行ats主备切换的ats主备控制系统作为执行主体为例，详细说明本发明实施例的技术方案。
36.具体地，为了克服现有的ats主备控制中心需要布置复杂的ats系统设备，占用机房布置空间，增加了建设成本，并造成一定的资源浪费的缺陷，本发明通过实现基于云平台的ats系统主备控制中心的冗余，以及通过基于运行于云服务器上的ats包括的各设备的健康值或状态，实现ats系统主备控制中心的切换，相对传统ats系统硬件架构，云平台的ats系统对硬件、设备室安装空间、设备所需配置电源容量和数量进行了整合，大幅降低了ats系统的硬件设备，从而实现节省投资建设成本，缩减维护设备和维护范围。
37.可以理解的是，本发明实施例提供的ats主备切换方法，可以应用于ats主备控制系统，且该ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中可以设定两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，而且两个控制中心均包括运行在云服务器上的ats，以实现基于云平台的ats系统主备控制中心的冗余。由于基于云平台的ats系统对硬件、设备室安装空间、设备所需配置电源容量和数量进行了整合，因此该ats主备控制系统可以大幅降低ats系统的硬件设备，从而可以节省投资建设成本，缩减维护设备和范围。
38.需要说明的是，在本发明实施例中，ats主备控制系统的两个控制中心的ats系统设备构成可以完全一致。
39.需要说明的是，在本发明实施例中，可以在主用控制中心和备用控制中心分别部署至少两套ats设备，分别实现主用控制中心的ats设备冗余，以及备用控制中心的ats设备冗余，其中，可以将主用控制中心中的其中一套ats设备设定为主用设备，剩余其他的设备为备用设备。
40.可选地，在本发明实施例提供的ats主备控制系统的架构下，可以实时获取主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于各主用设备的健康值或状态，判断各主用设备中是否由目标主用设备发生故障，在确定存在目标主用设备发生故障的情况下，则切换至主用控制中心中与目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至备用控制中心的第二备用设备，且该第二备用设备与目标主用设备相对应。本发明实施例提供的ats系统健康值监测机制，可以实现系统冗余热备性能最大化。
41.可以理解的是，在本发明实施例中，目标主用设备是主用控制中心中包括的当前的主用设备中的任意一个主用设备。
42.可选地，可以基于主用控制中心的目标主用设备的健康值，判断主用控制中心的目标主用设备是否发生故障。例如，在确定主用控制中心的目标主用设备的健康值小于预设的健康值的情况下，则确定主用控制中心的目标主用设备发生故障。
43.可选地，可以基于主用控制中心的目标主用设备的状态，判断主用控制中心的目标主用设备是否发生故障。例如，在确定主用控制中心的目标主用设备的状态为异常状态或维护态的情况下，则确定主用控制中心的目标主用设备发生故障。
44.需要说明的是，健康值是衡量ats冗余设备运行状况好坏的一组状态的组合值，健康值越大，表征设备运行状况越良好。表1示出了对ats系统中的应用服务器和网关计算机的健康值监测项。可以根据设备运行的情况为表1中的每个健康值监测项打分，按照每个监测项对设备运行的影响程度不同为其对应的打分赋予不同的比例系数，然后计算分数的总和作为该设备当前健康值。不同的设备设定不同的健康值阈值，如果健康值低于健康值阈值，则进入维护态；如果健康值等于或高于健康值阈值，则为主用态或备用态。
45.表1健康值监测项示例
[0046][0047][0048]
需要说明的是，根据重要程度，表1中各项健康值由小到高设置，各软件不检查的项设置为false；对于网络是否连通：通信双方能互相接收到正确的数据则确定连通，不是指能ping通。
[0049]
可以理解的是，本发明实施例在满足既有运营操作习惯和流程的前提下，提出基于云平台的全自动远程限制模式的ats主备控制系统和ats主备切换方法，可以实现全自动列车运行的ats系统在主用控制中心设备故障时，切换至备用控制中心ats设备以继续维持系统运行，减小主用控制中心设备故障后对系统运行和ats系统外部接口造成的影响，提高全自动系统运行的可靠性。
[0050]
本发明提供的ats主备切换方法，通过实现基于云平台的ats系统主备控制中心的冗余，以及通过基于运行于云服务器上的ats包括的各设备的健康值或状态，实现ats系统主备控制中心的切换，相对传统ats系统硬件架构，云平台的ats系统对硬件、设备室安装空
间、设备所需配置电源容量和数量进行了整合，大幅降低了ats系统的硬件设备，从而实现节省投资建设成本，缩减维护设备和维护范围。
[0051]
可选地，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个应用服务器；
[0052]
所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：
[0053]
实时获取所述主用控制中心中的第一应用服务器的第一健康值，所述第一应用服务器是当前主用的应用服务器；
[0054]
在确定所述第一健康值小于第一预设健康值的情况下，确定所述第一应用服务器发生故障，则从所述主用控制中心中的第二应用服务器和所述备用控制中心中的第三应用服务器和第四应用服务器中确定目标应用服务器，并将当前主用的应用服务器切换为所述目标应用服务器，所述目标应用服务器是所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中健康值最高的应用服务器。
[0055]
具体地，在本发明实施例中，ats主备控制系统中的主用控制中心的ats和备用控制中心的ats均包括两个应用服务器，即在主用控制中心和备用控制中心均实现应用服务器的冗余。
[0056]
可选地，在主用控制中心和备用控制中心存在应用服务器冗余的情况下，为了实现应用服务器的主备切换，可以实时获取主用控制中心中的第一应用服务器的第一健康值，该第一应用服务器是当前主用的应用服务器；并在确定第一健康值小于第一预设健康值的情况下，则确定第一应用服务器发生故障，进而则从主用控制中心中的第二应用服务器和备用控制中心中的第三应用服务器和第四应用服务器中确定目标应用服务器，并将当前主用的应用服务器切换为目标应用服务器，其中，该目标应用服务器是第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器中健康值最高的应用服务器。
[0057]
例如，ats主备控制系统每周期(1秒)计算一次第一应用服务器的健康值，当健康值不满足最小健康值或预设的健康值时，第一应用服务器将进入维护态，ats主备控制系统按照健康值可自动切换至另外3个应用服务器(第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器)中健康值最高的应用服务器。
[0058]
又例如，当系统运行全部正常时，第一应用服务器计算的健康值为23分，假设此时直连网单网全部中断，第一应用服务器所计算的健康值为3分(系统未攒数1分+数据库连通2分)，不满足系统可运行的最小健康值16分，此时第一应用服务器将进入维护态，ats主备控制系统按照健康值可自动切换至另外3个应用服务器(第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器)中健康值最高的应用服务器以继续运行。
[0059]
可选地，在自动切换情况下，应用服务器主备控制中心的四台互为冗余，当前主用服务器发生故障时，可根据健康值自动切换。例如，主用控制中心1机故障，可自动切换至另外3机中健康值最高的一机，若两个控制中心的应用服务器健康值相同，则优先切换至相同中心的应用服务器。例如，主用控制中心b机与备用控制中心a机的健康值相同，则优先切换至主用控制中心b机。
[0060]
可选地，在有特殊需要时，可以在应用服务器上手动指定某一应用服务器为主用应用服务器，或某一个控制中心为主用控制中心。图2是本发明提供的手动切换主备控制中心的示意图，如图2所示，可以通过手动切换界面的按钮实现应用服务器或控制中心的主备切换。需要说明的是，若手动将应用服务器切换至某控制中心，则系统不会再自动切换至另一控制中心，若需系统自动切换，需设置为“auto”；若手动将应用服务器切换至某台主机，则系统不再自动切换至另一机，若需系统自动切换，需设置为“auto”，其中，图中的occ-a和occ-b分别表示a运行控制中心和b运行控制中心。
[0061]
本发明提供的ats主备切换方法，通过对应用服务器的健康值进行监测，并基于应用服务器的健康值，实现对主备控制中心的应用服务器的自动切换，可以实现系统冗余热备性能最大化。
[0062]
可选地，在所述将当前主用的应用服务器切换为所述目标应用服务器时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0063]
车站的ats分机设备和当前主用的网关计算机将上行数据分别发送给所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器；
[0064]
所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中的所述目标应用服务器将所述上行数据分别发送给调度工作站和数据库服务器。
[0065]
具体地，当将当前主用的应用服务器切换为目标应用服务器时，即在发生应用服务器的切换时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0066]
(1)车站的ats分机设备和当前主用的网关计算机将上行数据分别发送给第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器，可以保证在后续将主用应用服务器切换至第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器时，不会发生数据中断。
[0067]
(2)第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器中的目标应用服务器将上行数据分别发送给调度工作站和数据库服务器。
[0068]
需要说明的是，单个应用服务器故障，不影响信号系统运行，故障的应用服务器在设备拓扑中灰显，通信线变为红色，并且产生报警，报警内容为：ats内部设备通信中断，[应用服务器：编号或标识]。
[0069]
例如，当主用控制中心的应用服务器-主1故障时，自动将健康值最高的应用服务器切换为主用，假设切换至主用控制中心的应用服务器-主2，此时，上行云平台数据流如图3。图3是本发明提供的单应用服务器故障的上行云平台数据流示意图，如图3所示：(1)车站ats分机和网关计算机将上行数据发送给应用服务器-主2、备用控制中心的应用服务器-备1和应用服务器-备2；(2)应用服务器-主2将上行数据发送给调度工作站和数据库服务器-主1。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0070]
需要说明的是，控制中心两台应用服务器故障，不影响信号系统运行，故障的设备在设备拓扑中灰显，通信线变为红色，并且产生报警，报警内容为：ats内部设备通信中断，[应用服务器：编号或标识]。
[0071]
例如，当主用控制中心的应用服务器-主1和应用服务器-主2均发生故障时，自动选用将应用服务器-备1和应用服务器备2中健康值高的切换为主用(由于只是双应用服务器故障，数据库服务器不发生切换)。假设切换至备用控制中心的应用服务器-备1。此时，上行云平台数据流如图4。图4是本发明提供的双应用服务器故障的上行云平台数据流示意
图，如图4所示：(1)车站ats分机和网关计算机将上行数据发送给备用控制中心的应用服务器-备1和应用服务器-备2；(2)应用服务器-备1将上行数据发送给调度工作站和数据库服务器-主1。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变，数据库服务器-主1仍作为调度工作站的历史数据源。
[0072]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的上行数据流，可以保证在进行应用服务器切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0073]
可选地，在所述将当前主用的应用服务器切换为所述目标应用服务器时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0074]
当前主用的调度工作站将第一控制命令分别发送给所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器；
[0075]
所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中的所述目标应用服务器将所述第一控制命令分别发送给车站的ats分机设备和网关计算机。
[0076]
具体地，当将当前主用的应用服务器切换为目标应用服务器时，即在发生应用服务器的切换时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0077]
(1)当前主用的调度工作站将第一控制命令分别发送给第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器，可以保证在后续将主用应用服务器切换至第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器时，不会发生数据中断；
[0078]
(2)第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器中的目标应用服务器将第一控制命令分别发送给车站的ats分机设备和网关计算机。
[0079]
例如，当主用控制中心的应用服务器-主1故障时，自动将健康值最高的应用服务器切换为主用，假设切换至主用控制中心的应用服务器-主2，此时，下行云平台数据流如图5。图5是本发明提供的单应用服务器故障的下行云平台数据流示意图，如图5所示：(1)调度工作站-主将控制命令发送至控制中心当前主用的应用服务器-主2、应用服务器-备1和应用服务器-备2；(2)应用服务器-主2将控制命令分别传送至车站ats分机和网关计算机；(3)主用车站ats分机将控制命令发送给网关计算机。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0080]
例如，当主用控制中心的应用服务器-主1和应用服务器-主2均发生故障时，自动选用将应用服务器-备1和应用服务器备2中健康值高的切换为主用(由于只是双应用服务器故障，数据库服务器不发生切换)。假设切换至备用控制中心的应用服务器-备1。此时，下行云平台数据流如图6。图6是本发明提供的双应用服务器故障的下行云平台数据流示意图，如图6所示：(1)调度工作站-主将控制命令发送至备用控制中心应用服务器-备1和应用服务器-备2；(2)主用应用服务器-备1将控制命令传送至车站ats分机；(3)主用车站ats分机将控制命令发送给网关计算机。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0081]
可选地，当主用控制中心两台应用服务器故障恢复后，可将其作为热备机，由备用控制中心主机继续运行。在运营结束后，若备用控制中心应用服务器仍为主机，可由人工操作应用服务器软件手动倒切回主用控制中心。
[0082]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的下行数据流，可以保证在进行应用服务器切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0083]
可选地，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个数据库服务器；
[0084]
所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：
[0085]
实时获取所述主用控制中心中的第一数据库服务器的状态，所述第一数据库服务器是当前主用的数据库服务器；
[0086]
在确定所述第一数据库服务器的状态为异常状态的情况下，确定所述第一数据库服务器发生故障，则从所述主用控制中心中的第二数据库服务器和所述备用控制中心中的第三数据库服务器和第四数据库服务器中确定目标数据库服务器，并将当前主用的数据库服务器切换为所述目标数据库服务器，所述目标数据库服务器是所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中对应的权重值最高的应用服务器，或所述目标数据库服务器是按照预设部署顺序距离所述第一数据库服务器最近的数据库服务器。
[0087]
具体地，在本发明实施例中，ats主备控制系统中的主用控制中心的ats和备用控制中心的ats均包括两个数据库服务器，即在主用控制中心和备用控制中心均实现数据库服务器的冗余。
[0088]
可选地，在主用控制中心和备用控制中心存在数据库服务器冗余的情况下，为了实现数据库服务器的主备切换，可以实时获取主用控制中心中的第一数据库服务器的状态，该第一数据库服务器是当前主用的数据库服务器；并在确定第一数据库服务器的状态为异常状态的情况下，则确定第一数据库服务器发生故障，进而则从主用控制中心中的第二数据库服务器和备用控制中心中的第三数据库服务器和第四数据库服务器中确定目标数据库服务器，并将当前主用的数据库服务器切换为目标数据库服务器，其中，目标数据库服务器是第二应用服务器、第三应用服务器和第四应用服务器中对应的权重值最高的应用服务器，或目标数据库服务器是按照预设部署顺序距离第一数据库服务器最近的数据库服务器。
[0089]
需要说明的是，在本发明实施例中，数据库服务器可以采用人大金仓国产数据库，具备多机冗余功能，当单一服务器节点故障，则判断下一个就近服务器节点的状态，若状态符合，则切换至该服务器节点，否则继续寻找下一个就近服务器节点。例如，主用控制中心数据库服务器一机故障，则自动判断主用控制中心另一机状态是否正常，若不满足再判断备用控制中心的数据库服务器。
[0090]
可选地，在本发明实时例中，还可以可通过设置权重进行数据库服务器节点倒切顺序的设置，权重高者优先。
[0091]
本发明提供的ats主备切换方法，通过对数据库服务器的状态进行监测，并基于应用服务器的状态，实现对主备控制中心的数据库服务器的自动切换，可以实现系统冗余热备性能最大化。
[0092]
可选地，在所述将当前主用的数据库服务器切换为所述目标数据库服务器时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0093]
当前主用的应用服务器将上行数据发送给所述目标数据库服务器；
[0094]
调度工作站的历史数据源由所述第一数据库服务器切换为所述目标数据库服务器。
[0095]
具体地，当将当前主用的数据库服务器切换为目标数据库服务器时，即在发生数据库服务器的切换时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0096]
(1)当前主用的应用服务器将上行数据发送给目标数据库服务器。
[0097]
(2)调度工作站的历史数据源由第一数据库服务器切换为目标数据库服务器。
[0098]
需要说明的是，单个数据库服务器故障，不影响信号系统运行，并且产生报警：“与数据库连接异常”，切换成功后，报警恢复，提示：“与数据库连接异常恢复。”[0099]
例如，当主用控制中心的数据库服务器-主1故障时，自动将其切换至下一个状态正常的服务器节点，若无设置权重则按照部署顺序进行切换。假设切换至主用控制中心的数据库服务器-主2。此时，上行云平台数据流如图7。图7是本发明提供的单数据库服务器故障的上行云平台数据流示意图，如图7所示：(1)应用服务器-主1将上行数据发送至数据库服务器-主2；(2)主用控制中心和备用控制中心的调度工作站的历史数据源由数据库服务器-主1切换成数据库服务器-主2。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0100]
需要说明的是，双数据库服务器故障，不影响信号系统运行，并且产生报警：“与数据库连接异常”，切换成功后，报警恢复，提示：“与数据库连接异常恢复。”[0101]
例如，当主用控制中心的数据库服务器-主1和数据库服务器-主2均发生故障时，系统自动将备用控制中心数据库节点状态正常的作为主用。假设将数据库服务器-备1切换为主用。此时，上行云平台数据流如图8。图8是本发明提供的双数据库服务器故障的上行云平台数据流示意图，如图8所示：(1)应用服务器-主1将上行数据发送至数据库服务器-备1；(2)主用控制中心和备用控制中心的调度工作站的历史数据源由数据库服务器-主1切换成数据库服务器-备1。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0102]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的上行数据流，可以保证在进行数据库服务器切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0103]
可选地，在所述将当前主用的数据库服务器切换为所述目标数据库服务器时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0104]
当前主用的应用服务器将下行数据发送给所述目标数据库服务器进行存储。
[0105]
具体地，当将当前主用的数据库服务器切换为目标数据库服务器时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：当前主用的应用服务器将下行数据发送给所述目标数据库服务器进行存储。
[0106]
例如，当主用控制中心的数据库服务器-主1故障时，自动将其切换至下一个状态正常的服务器节点，若无设置权重则按照部署顺序进行切换。假设切换至主用控制中心的数据库服务器-主2。此时，下行云平台数据流包括：应用服务器-主1将数据发送至数据库服务器-主2进行存储。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0107]
例如，当主用控制中心的数据库服务器-主1和数据库服务器-主2均发生故障时，
系统自动将备用控制中心数据库节点状态正常的作为主用。假设将数据库服务器-备1切换为主用。此时，下行云平台数据流包括：应用服务器-主1将下行数据发送至数据库服务器-备1进行存储。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0108]
可选地，当主用控制中心两台数据库服务器故障恢复后，数据库服务器-备1将数据补发至曾故障的数据库服务器(系统自动比对缺少的数据，同时补发全部缺少的数据)，并归档至其磁盘阵列，恢复运行的数据库服务器将作为备用节点继续运行。
[0109]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的下行数据流，可以保证在进行数据库服务器切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0110]
可选地，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个网关计算机；
[0111]
所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：
[0112]
实时获取所述主用控制中心中的第一网关计算机的第二健康值，所述第一网关计算机是当前主用的网关计算机；
[0113]
在确定所述第二健康值小于第二预设健康值的情况下，确定所述第一网关计算机发生故障，则从所述主用控制中心中的第二网关计算机和所述备用控制中心中的第三网关计算机和第四网关计算机中确定目标网关计算机，并将当前主用的网关计算机切换为所述目标网关计算机，所述目标网关计算机是所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机中健康值最高的网关计算机。
[0114]
具体地，在本发明实施例中，ats主备控制系统中的主用控制中心的ats和备用控制中心的ats均包括两个网关计算机，即在主用控制中心和备用控制中心均实现网关计算机的冗余。
[0115]
可选地，在主用控制中心和备用控制中心存在网关计算机冗余的情况下，为了实现网关计算机的主备切换，可以实时获取主用控制中心中的第一网关计算机的第二健康值，该第一网关计算机是当前主用的网关计算机；并在确定第二健康值小于第二预设健康值的情况下，则确定第一网关计算机发生故障，进而则从主用控制中心中的第二网关计算机和备用控制中心中的第三网关计算机和第四网关计算机中确定目标网关计算机，并将当前主用的网关计算机切换为目标网关计算机，其中，该目标网关计算机是第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机中健康值最高的网关计算机。
[0116]
可以理解的是，在本发明实施例中，网关计算机的切换机制与上文应用服务器的切换机制类似，均是基于健康值监测机制实现主备切换，故在此不再具体赘述。
[0117]
本发明提供的ats主备切换方法，通过对网关计算机的健康值进行监测，并基于网关计算机的健康值，实现对主备控制中心的网关计算机的自动切换，可以实现系统冗余热备性能最大化。
[0118]
可选地，在所述将当前主用的网关计算机切换为所述目标网关计算机时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0119]
区域控制器(zone controller，zc)、数据存储单元(database storage unit，dsu)和车载控制器(vehicle on-board controller，vobc)将上行数据分别发送给所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机；
[0120]
所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机中的所述目标网关计算机将所述上行数据分别发送给车站的ats分机设备和应用服务器。
[0121]
具体地，当将当前主用的网关计算机切换为目标网关计算机时，即在发生网关计算机的切换时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0122]
(1)区域控制器zc、数据存储单元dsu和车载控制器vobc将上行数据分别发送给第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机，可以保证在后续将主用网关计算机切换至第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机时，不会发生数据中断。
[0123]
(2)第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机中的目标网关计算机将上行数据分别发送给车站的ats分机设备和应用服务器。
[0124]
需要说明的是，单个网关计算机故障，不影响信号系统运行，故障的设备在设备拓扑中灰显，通信线变为红色，并且产生报警：“ats内部设备通信中断，[网关计算机：编号或标识]”。
[0125]
例如，当主用控制中心的网关计算机-主1故障时，自动将健康值最高的网关计算机切换为主用。假设切换至主用控制中心的网关计算机-主2。此时，上行云平台数据流如图9。图9是本发明提供的单网关计算机故障的上行云平台数据流示意图，如图9所示：(1)zc/dsu/vobc(30号线车车为rc/tmc/ivoc)系统将上行数据传送至主用控制中心的网关计算机-主2、备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2；(2)主用控制中心的网关计算机-主2将上行数据传送至车站ats分机以及主用控制中心和备用控制中心的应用服务器。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0126]
需要说明的是，控制中心两台网关计算机故障，不影响信号系统运行，故障的设备在设备拓扑中灰显，通信线变为红色，并且产生报警：“ats内部设备通信中断，[网关计算机：编号或标识]”。
[0127]
例如，当主用控制中心的网关计算机-主1和网关计算机-主2均发生故障时，自动将备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2中健康值高的切换为主用。假设切换至备用控制中心的网关计算机-备1。此时，上行云平台数据流如图10。图10是本发明提供的双网关计算机故障的上行云平台数据流示意图，如图10所示：(1)zc/vobc/dsu(30号线车车为rc/tmc/ivoc)系统将上行数据传送至备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2；(2)备用控制中心的网关计算机-备1将上行数据传送至车站ats分机以及主用控制中心和备用控制中心的应用服务器。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0128]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的上行数据流，可以保证在进行网关计算机切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0129]
可选地，在所述将当前主用的网关计算机切换为所述目标网关计算机时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0130]
当前主用的应用服务器将第二控制命令分别发送给所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机；
[0131]
车站的ats分机设备将第三控制命令分别发送给所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机；
[0132]
所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机中的所述目标网关计算机将所述第二控制命令和所述第三控制命令分别发送给区域控制器zc、数据存储单元dsu和车载控制器vobc。
[0133]
具体地，当将当前主用的网关计算机切换为目标网关计算机时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0134]
(1)当前主用的应用服务器将第二控制命令分别发送给第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机。
[0135]
(2)车站的ats分机设备将第三控制命令分别发送给第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机。
[0136]
(3)第二网关计算机、第三网关计算机和第四网关计算机中的目标网关计算机将第二控制命令和第三控制命令分别发送给区域控制器zc、数据存储单元dsu和车载控制器vobc。
[0137]
例如，当主用控制中心的网关计算机-主1故障时，自动将健康值最高的网关计算机切换为主用。假设切换至主用控制中心的网关计算机-主2。此时，下行云平台数据流如图11。图11是本发明提供的单网关计算机故障的下行云平台数据流示意图，如图11所示：(1)应用服务器将临时限速命令、车辆远程控制命令分别传送至控制中心的网关计算机-主2、备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2；(2)ats车站分机将ats/vobc命令分别传送至控制中心的网关计算机-主2、备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2；(3)主用控制中心的网关计算机-主2将上述命令分别转发至zc/dsu/vobc(30号线车车为rc/tmc/ivoc)。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0138]
例如，当主用控制中心的网关计算机-主1和网关计算机-主2均发生故障时，自动将备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2中健康值高的切换为主用。假设切换至备用控制中心的网关计算机-备1。此时，下行云平台数据流如图12。图12是本发明提供的双网关计算机故障的下行云平台数据流示意图，如图12所示：(1)应用服务器将临时限速命令、车辆远程控制命令分别传送至备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2；(2)车站ats分机将ats/vobc命令分别传送至备用控制中心的网关计算机-备1和网关计算机-备2；(3)备用控制中心的网关计算机-备1将上述命令分别转发至zc/dsu/vobc(30号线车车为rc/tmc/ivoc)。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0139]
可选地，在本发明实施例中，网关计算机的恢复机制同应用服务器的回复机制相同，本发明实施例在此不再进行赘述。
[0140]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的下行数据流，可以保证在进行网关计算机切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0141]
可选地，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个通信前置机，每一个通信前置机包括多个模块；
[0142]
所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值
或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：
[0143]
实时获取所述主用控制中心中的第一通信前置机包括的各模块的状态，所述第一通信前置机是当前主用的通信前置机；
[0144]
在确定所述第一通信前置机包括的各模块中的第一目标模块的状态为异常状态的情况下，则从所述主用控制中心中的第二通信前置机和所述备用控制中心中的第三通信前置机和第四通信前置机中确定目标通信前置机，并将所述第一目标模块切换为所述目标通信前置机中与所述第一目标模块相对应的第二目标模块，所述目标通信前置机是按照预设部署顺序距离所述第一通信前置机最近的通信前置机。
[0145]
具体地，在本发明实施例中，ats主备控制系统中的主用控制中心的ats和备用控制中心的ats均包括两个通信前置机，且每一个通信前置机包括多个模块，即在主用控制中心和备用控制中心均实现通信前置机的冗余。
[0146]
可选地，在主用控制中心和备用控制中心存在通信前置机冗余的情况下，为了实现通信前置机的主备切换，可以实时获取主用控制中心中的第一通信前置机包括的各模块的状态，该第一通信前置机是当前主用的通信前置机；并在确定第一通信前置机包括的各模块中的第一目标模块的状态为异常状态的情况下，则从主用控制中心中的第二通信前置机和备用控制中心中的第三通信前置机和第四通信前置机中确定目标通信前置机，并将第一目标模块切换为目标通信前置机中与第一目标模块相对应的第二目标模块，其中，该目标通信前置机是按照预设部署顺序距离第一通信前置机最近的通信前置机。
[0147]
需要说明的是，通信前置机由不同的模块组成，包括各个对外非信号系统模块、时钟同步模块、冗余管理模块、看门狗模块和日志管理模块等。因通信前置机组成模块较多，且需要在控制中心与外部专业进行接口，无法按照健康度进行冗余切换，需要按照递补的方式进行冗余，优先保证ats系统在主用控制中心与外部接口进行通信。
[0148]
通信前置机对ats系统内部热备冗余，只有主用的通信前置机模块才可以对内发送数据；对外部接口系统不区分主备，可以同时进行接口数据的发送和接收。
[0149]
同一个控制中心内通信前置机可根据外部接口模块连接状态在同一控制中心范围内进行自动切换，当主用控制中心的通信前置机模块全部故障后，可自动切换至备用控制中心的通信前置机的相应模块。
[0150]
在自动情况下，外部接口连接服务主备控制中心四台冗余服务间可按照顺序自动切换，例如主用控制中心1机模块故障或外部接口设备故障后，可自动切换至主用控制中心2机模块与外部接口继续通信，依次类推。单系统对外接口模块故障，不影响其他系统的对外接口模块，例如pa通信模块故障，不影响该机的pis通信模块。
[0151]
可以理解的是，本发明实施例通过对云平台中各专业接口的直连，实现外部接口的完全冗余，不再区分主备机关系。
[0152]
本发明提供的ats主备切换方法，通过对通信前置机的模块状态进行监测，并基于通信前置机的模块状态，实现对主备控制中心的通信前置机的自动切换，可以实现系统冗余热备性能最大化。
[0153]
可选地，在所述将所述第一目标模块切换为所述目标通信前置机中与所述第一目
标模块相对应的第二目标模块时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0154]
当前主用的应用服务器将上行数据分别发送给所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机；
[0155]
所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机分别将所述上行数据发送给外部通信接口。
[0156]
具体地，当将第一目标模块切换为目标通信前置机中与第一目标模块相对应的第二目标模块时，主用控制中心和/或备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：
[0157]
(1)当前主用的应用服务器将上行数据分别发送给第二通信前置机、第三通信前置机和第四通信前置机，可以保证在后续将主用通信前置机切换至第二通信前置机、第三通信前置机和第四通信前置机时，不会发生数据中断。
[0158]
(2)第二通信前置机、第三通信前置机和第四通信前置机分别将上行数据发送给外部通信接口。
[0159]
需要说明的是，单个通信前置机模块故障，不影响信号系统运行，故障的设备在设备拓扑中灰显，通信线变为红色，并且产生报警：“与非信号系统通信中断：[外部系统]”。
[0160]
例如，当主用控制中心的通信前置机-主1模块故障时，自动将主用控制中心通信前置机-主2模块切换为主用。假设通信前置机-主1与综合监控接口通信模块故障切换至主用控制中心的通信前置机-主2模块。此时，上行云平台数据流如图13。图13是本发明提供的单通信前置机模块故障的上行云平台数据流示意图，如图13所示：(1)应用服务器将上行数据传送至所有通信前置机；(2)各台通信前置机将上行数据传送至外部接口系统。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0161]
需要说明的是，控制中心两台通信前置机模块故障，不影响信号系统运行，故障的设备在设备拓扑中灰显，通信线变为红色，并且产生报警：“与非信号系统通信中断：[外部系统]”。
[0162]
例如，当控制中心的通信前置机-主1和通信前置机-主2均发生故障时，自动选用将通信前置机-备1切换为主用，同时对应模块的外部接口专业将跟随切换至备用控制中心(由于只是双通信前置机故障，数据库服务器和应用服务器不发生切换)。假设切换至备用控制中心的通信前置机-备1。此时，上行云平台数据流如图14。图14是本发明提供的双通信前置机故障的上行云平台数据流示意图，如图14所示：(1)应用服务器将上行数据传送至备用控制中心的所有通信前置机；(2)备用控制中心的各台通信前置机将上行数据传送至外部接口系统。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0163]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的上行数据流，可以保证在进行通信前置机切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0164]
可选地，在所述将所述第一目标模块切换为所述目标通信前置机中与所述第一目标模块相对应的第二目标模块时，所述主用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0165]
外部通信接口将下行数据分别发送给所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机；
[0166]
所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机中的所述目标通信前置机将所述下行数据发送给当前主用的应用服务器。
[0167]
具体地，当将第一目标模块切换为目标通信前置机中与第一目标模块相对应的第二目标模块时，主用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：
[0168]
(1)外部通信接口将下行数据分别发送给第二通信前置机、第三通信前置机和第四通信前置机。
[0169]
(2)第二通信前置机、第三通信前置机和第四通信前置机中的目标通信前置机将下行数据发送给当前主用的应用服务器。
[0170]
例如，当主用控制中心的通信前置机-主1模块故障时，自动将主用控制中心通信前置机-主2模块切换为主用。假设通信前置机-主1与综合监控接口通信模块故障切换至主用控制中心的通信前置机-主2模块。此时，下行云平台数据流如图15。图15是本发明提供的单通信前置机模块故障的下行云平台数据流示意图，如图15所示：(1)外部接口系统将下行数据发送至各台通信前置机；(2)主用通信前置机模块将数据发送至应用服务器。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0171]
例如，当控制中心的通信前置机-主1和通信前置机-主2均发生故障时，自动选用将通信前置机-备1切换为主用，同时对应模块的外部接口专业将跟随切换至备用控制中心(由于只是双通信前置机故障，数据库服务器和应用服务器不发生切换)。假设切换至备用控制中心的通信前置机-备1。此时，下行云平台数据流如图16。图16是本发明提供的双通信前置机故障的下行云平台数据流示意图，如图16所示：(1)外部接口系统将上行数据发送至备用控制中心的各台通信前置机；(2)通信前置机-备1模块将下行数据发送至应用服务器。此外，相对于正常云平台数据流，除上述变动外云平台数据流其余部分均不变。
[0172]
本发明提供的ats主备切换方法，通过云平台上的下行数据流，可以保证在进行通信前置机切换时，各设备之间的通信数据不发生中断，保证各设备之间的正常通信。
[0173]
可选地，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括调度工作站；
[0174]
所述方法还包括：
[0175]
在确定所述主用控制中心的ats包括的所述调度工作站不能进行调度指挥的情况下，接收所述备用控制中心传输的调度密码，并在确定所述调度密码正确的情况下，将当前主用的调度工作站切换为所述备用控制中心的调度工作站；或
[0176]
在确定所述主用控制中心的ats包括的所述调度工作站不能进行调度指挥的情况下，接收所述主用控制中心传输的释放工作站控制权消息，并将所述释放工作站控制权消息传输至所述备用控制中心，在接收到所述备用控制中心发送的确认所述释放控制权消息的情况下，将当前主用的调度工作站切换为所述备用控制中心的调度工作站。
[0177]
具体地，在本发明实施例中，ats主备控制系统中的主用控制中心的ats和备用控制中心的ats均包括调度工作站，即在主用控制中心和备用控制中心实现调度工作站的冗余。
[0178]
可选地，在主用控制中心和备用控制中心的调度工作站冗余的情况下，为了实现调度工作站的主备切换，第一种方法包括：在确定主用控制中心发生故障导致主用控制中心的调度工作站不便于进行调度指挥的情况下，则接收备用控制中心传输的调度密码，该调度密码可以是调度员密码，并在确定调度密码正确的情况下，将当前主用的调度工作站
切换为备用控制中心的调度工作站。第二种方法包括：在确定主用控制中心发生故障导致主用控制中心的调度工作站不便于进行调度指挥的情况下，则接收主用控制中心传输的释放工作站控制权消息，并将释放工作站控制权消息传输至备用控制中心，在确定备用控制中心的调度工作站的调度员确认释放控制权消息的情况下，将当前主用的调度工作站切换为备用控制中心的调度工作站。
[0179]
需要说明的是，主用控制中心的ats服务器和调度工作站均正常工作时，运营调度人员在主用控制中心进行调度指挥，即主用控制中心具备控制权限，备用控制中心仅具备监视权限；当主用控制中心发生ats服务器等部分服务器设备故障时，系统根据故障情况自动切换至冗余的服务器，此时控制权限不发生变化，仍为主用控制中心监控、备用控制中心监视。
[0180]
主/备控制中心的调度工作站切换包括以下两种场景：
[0181]
(1)当主用控制中心发生其它故障不便于进行调度指挥时，需要将控制权限转移至备用控制中心；
[0182]
(2)当主/备控制中心均发生整域故障时，车站工作站发出提示用户“中心故障，是否转为车站控制”的信息。
[0183]
主/备控制中心调度工作站控制权切换包括以下两种方式：
[0184]
(1)备用控制中心强制获取控制权，此时需要备用控制中心调度员输入调度员密码，密码正确即可切换；
[0185]
(2)主用控制中心释放控制权，此时需要备用控制中心调度员确认后方可将控制权切换至备用控制中心。
[0186]
需要说明的是，控制权限的转移不影响服务器设备的主备状态，且仅支持另一控制中心强行夺权，不支持正在控制的控制中心调度工作站强行下发控制权至另一控制中心。
[0187]
本发明提供的ats主备切换方法，通过备用控制中心强制获取控制权或主用控制中心释放控制权的方式，实现对主备控制中心的调度工作站的自动切换，可以实现系统冗余热备性能最大化。
[0188]
具体地，本发明实施例提供的ats主备控制系统，包括主用控制中心和备用控制中心，且主用控制中心和备用控制中心的设备构成完全一致，将冗杂的主备控制中心设备进行整合，备用控制中心设备均作为后备运行。其中，主用控制中心或备用控制中心的设备组成包括：
[0189]
1、一套完整的云服务中心或云服务器(作为ats系统及其他专业系统的容器)；
[0190]
2、调度工作站，包括车辆段调度工作站(用于正线以及车辆基地休眠唤醒等全自动驾驶(fully automatic operation，fao)功能，及办理进路，操作道岔和区段等)；
[0191]
3、车辆专家工作站(用于监视列车控制和管理系统(train control and management system，tcms)、远程下发打开/关闭空调等车辆控制命令)；
[0192]
4、冗余的数据库服务器，含磁盘阵列(ats系统的中心数据库)；
[0193]
5、冗余的应用服务器(获取正线及车辆段信号设备状态数据和列车状态数据，转发调度员工作站控制指令)；
[0194]
6、冗余的通信前置机(ats与外部非信号系统的接口设备)；
[0195]
7、冗余的网关计算机(ats与zc/vobc/dsu子系统的数据接口设备)。
[0196]
本发明提供的ats主备切换方法，通过实现基于云平台的ats系统主备控制中心的冗余，以及通过基于运行于云服务器上的ats包括的各设备的健康值或状态，实现ats系统主备控制中心的切换，相对传统ats系统硬件架构，云平台的ats系统对硬件、设备室安装空间、设备所需配置电源容量和数量进行了整合，大幅降低了ats系统的硬件设备，从而实现节省投资建设成本，缩减维护设备和维护范围。
[0197]
下面对本发明提供的ats主备切换装置进行描述，下文描述的ats主备切换装置与上文描述的ats主备切换方法可相互对应参照。
[0198]
图17是本发明提供的ats主备切换装置的结构示意图，所述装置应用于列车自动监控系统ats主备控制系统，所述ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中设定所述两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，所述两个控制中心均包括运行在云服务器上的ats，如图17所示，该装置包括：切换模块1710；其中：
[0199]
切换模块1710用于实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
[0200]
本发明提供的ats主备切换装置，通过实现基于云平台的ats系统主备控制中心的冗余，以及通过基于运行于云服务器上的ats包括的各设备的健康值或状态，实现ats系统主备控制中心的切换，相对传统ats系统硬件架构，云平台的ats系统对硬件、设备室安装空间、设备所需配置电源容量和数量进行了整合，大幅降低了ats系统的硬件设备，从而实现节省投资建设成本，缩减维护设备和维护范围。
[0201]
在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述ats主备切换装置，能够实现上述ats主备切换方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
[0202]
图18是本发明提供的电子设备的实体结构示意图，如图18所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1810、通信接口(communications interface)1820、存储器(memory)1830和通信总线1840，其中，处理器1810，通信接口1820，存储器1830通过通信总线1840完成相互间的通信。处理器1810可以调用存储器1830中的逻辑指令，以执行上述各方法所提供的ats主备切换方法，该方法包括：
[0203]
实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
[0204]
此外，上述的存储器1830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以
使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0205]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的ats主备切换方法，该方法包括：
[0206]
实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
[0207]
又一方面，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以执行上述各提供的ats主备切换方法，该方法包括：
[0208]
实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。
[0209]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0210]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0211]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种ats主备切换方法，其特征在于，应用于列车自动监控系统ats主备控制系统，所述ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中设定所述两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，所述两个控制中心均包括运行在云服务器上的ats，所述方法包括：实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。2.根据权利要求1所述的ats主备切换方法，其特征在于，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个应用服务器；所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：实时获取所述主用控制中心中的第一应用服务器的第一健康值，所述第一应用服务器是当前主用的应用服务器；在确定所述第一健康值小于第一预设健康值的情况下，确定所述第一应用服务器发生故障，则从所述主用控制中心中的第二应用服务器和所述备用控制中心中的第三应用服务器和第四应用服务器中确定目标应用服务器，并将当前主用的应用服务器切换为所述目标应用服务器，所述目标应用服务器是所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中健康值最高的应用服务器。3.根据权利要求2所述的ats主备切换方法，其特征在于，在所述将当前主用的应用服务器切换为所述目标应用服务器时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：车站的ats分机设备和当前主用的网关计算机将上行数据分别发送给所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器；所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中的所述目标应用服务器将所述上行数据分别发送给调度工作站和数据库服务器；在所述将当前主用的应用服务器切换为所述目标应用服务器时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：当前主用的调度工作站将第一控制命令分别发送给所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器；所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中的所述目标应用服务器将所述第一控制命令分别发送给车站的ats分机设备和网关计算机。4.根据权利要求1所述的ats主备切换方法，其特征在于，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个数据库服务器；所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故
障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：实时获取所述主用控制中心中的第一数据库服务器的状态，所述第一数据库服务器是当前主用的数据库服务器；在确定所述第一数据库服务器的状态为异常状态的情况下，确定所述第一数据库服务器发生故障，则从所述主用控制中心中的第二数据库服务器和所述备用控制中心中的第三数据库服务器和第四数据库服务器中确定目标数据库服务器，并将当前主用的数据库服务器切换为所述目标数据库服务器，所述目标数据库服务器是所述第二应用服务器、所述第三应用服务器和所述第四应用服务器中对应的权重值最高的应用服务器，或所述目标数据库服务器是按照预设部署顺序距离所述第一数据库服务器最近的数据库服务器。5.根据权利要求1所述的ats主备切换方法，其特征在于，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个网关计算机；所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：实时获取所述主用控制中心中的第一网关计算机的第二健康值，所述第一网关计算机是当前主用的网关计算机；在确定所述第二健康值小于第二预设健康值的情况下，确定所述第一网关计算机发生故障，则从所述主用控制中心中的第二网关计算机和所述备用控制中心中的第三网关计算机和第四网关计算机中确定目标网关计算机，并将当前主用的网关计算机切换为所述目标网关计算机，所述目标网关计算机是所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机中健康值最高的网关计算机。6.根据权利要求5所述的ats主备切换方法，其特征在于，在所述将当前主用的网关计算机切换为所述目标网关计算机时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：区域控制器zc、数据存储单元dsu和车载控制器vobc将上行数据分别发送给所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机；所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机中的所述目标网关计算机将所述上行数据分别发送给车站的ats分机设备和应用服务器；在所述将当前主用的网关计算机切换为所述目标网关计算机时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：当前主用的应用服务器将第二控制命令分别发送给所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机；车站的ats分机设备将第三控制命令分别发送给所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机；所述第二网关计算机、所述第三网关计算机和所述第四网关计算机中的所述目标网关计算机将所述第二控制命令和所述第三控制命令分别发送给区域控制器zc、数据存储单元dsu和车载控制器vobc。
7.根据权利要求1所述的ats主备切换方法，其特征在于，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括两个通信前置机，每一个通信前置机包括多个模块；所述实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，包括：实时获取所述主用控制中心中的第一通信前置机包括的各模块的状态，所述第一通信前置机是当前主用的通信前置机；在确定所述第一通信前置机包括的各模块中的第一目标模块的状态为异常状态的情况下，则从所述主用控制中心中的第二通信前置机和所述备用控制中心中的第三通信前置机和第四通信前置机中确定目标通信前置机，并将所述第一目标模块切换为所述目标通信前置机中与所述第一目标模块相对应的第二目标模块，所述目标通信前置机是按照预设部署顺序距离所述第一通信前置机最近的通信前置机。8.根据权利要求7所述的ats主备切换方法，其特征在于，在所述将所述第一目标模块切换为所述目标通信前置机中与所述第一目标模块相对应的第二目标模块时，所述主用控制中心和/或所述备用控制中心的云服务器上的上行数据流的流向包括：当前主用的应用服务器将上行数据分别发送给所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机；所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机分别将所述上行数据发送给外部通信接口；在所述将所述第一目标模块切换为所述目标通信前置机中与所述第一目标模块相对应的第二目标模块时，所述主用控制中心的云服务器上的下行数据流的流向包括：外部通信接口将下行数据分别发送给所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机；所述第二通信前置机、所述第三通信前置机和所述第四通信前置机中的所述目标通信前置机将所述下行数据发送给当前主用的应用服务器。9.根据权利要求1所述的ats主备切换方法，其特征在于，所述主用控制中心的ats和所述备用控制中心的ats均包括调度工作站；所述方法还包括：在确定所述主用控制中心的ats包括的所述调度工作站不能进行调度指挥的情况下，接收所述备用控制中心传输的调度密码，并在确定所述调度密码正确的情况下，将当前主用的调度工作站切换为所述备用控制中心的调度工作站；或在确定所述主用控制中心的ats包括的所述调度工作站不能进行调度指挥的情况下，接收所述主用控制中心传输的释放工作站控制权消息，并将所述释放工作站控制权消息传输至所述备用控制中心，在接收到所述备用控制中心发送的确认所述释放控制权消息的情况下，将当前主用的调度工作站切换为所述备用控制中心的调度工作站。10.一种ats主备切换装置，其特征在于，应用于列车自动监控系统ats主备控制系统，所述ats主备控制系统包括两个控制中心，在工作过程中设定所述两个控制中心中的其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，所述两个控制中心均包括运行在云服务器
上的ats，所述装置包括：切换模块，用于实时获取所述主用控制中心的ats包括的设备中，当前的主用设备的健康值或状态，并基于所述主用设备的健康值或状态，在确定所述主用设备中的目标主用设备发生故障的情况下，切换至所述主用控制中心中与所述目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至所述备用控制中心的ats包括的第二备用设备，所述第二备用设备与所述目标主用设备相对应。

技术总结
本发明提供一种ATS主备切换方法和装置，涉及轨道交通技术领域，应用于ATS主备控制系统，该系统包括两个控制中心，在工作过程中设定其中一个为主用控制中心，另一个为备用控制中心，两个控制中心均包括运行在云服务器上的ATS，方法包括：实时获取主用控制中心的ATS包括的主用设备的健康值或状态，并基于健康值或状态，在确定目标主用设备发生故障时，切换至主用控制中心中与目标主用设备相对应的第一备用设备，或切换至备用控制中心的ATS包括的第二备用设备。本发明实现基于云平台的ATS系统主备控制中心的冗余和切换，相对传统ATS系统硬件架构，大幅降低了ATS系统的硬件设备，节省建设成本，缩减维护设备和维护范围。缩减维护设备和维护范围。缩减维护设备和维护范围。


技术研发人员：吴明 范莹 张勇 孙柯 张正彬 刘桂宏 邹飞 李明 王虎鑫
受保护的技术使用者：交控科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/6/7