一种基于两级架构的集群调度设计方法与流程

1.本发明涉及交通技术领域，特别是一种基于两级架构的集群调度设计方法。


背景技术：

2.目前各线路均有独立的线路监控中心，独立负责线路日常运营管理，造成网络化管理功能不到位，且缺少系统有效支撑，常处于被动应付状态，难以适应网络化发展需求，主要表现在如下方面：（1） 单线运营为主，线间协同差目前线路运营为“一线一中心”，为每条线路配置单独的调度人员及技术装备，各线彼此独立运行。在设备故障及突发情况下影响到相邻线路时，仅能够通过行车调度员之间进行沟通协调，行车调度指挥系统缺少有效的支撑；同时各线间的系统厂家不同、界面显示及操作方式均不太相同，造成线路间调度人员难以协同处置及人员灵活调配，无法发挥城市轨道交通网络化运营的规模效应。
3.（2） 行车相关信息尚不全面，无法做到全貌监视现有行车调度指挥系统监视信息尚不全面，调度人员仅能够监测本线列车运行情况，客流信息、设备状态及行车状态信息不足，例如对于换乘节点监视不足（包括客流、列车到发情况、关键服务设备故障情况），难以对路网/换乘节点的客流情况及设备系统做全貌监视，不利于提前对形势做预判（例如客流异常变化、临线故障需要本线列车放空支持等）；对车厢设备状态监控不足（如车厢环境、车门状态等），不掌握车厢内的环境信息，也没有异常提醒信息（如空调温度等），不利于乘客服务水平的提升。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提供一种基于两级架构的集群调度设计方法，以解决上述技术问题。
5.本发明公开了一种基于两级架构的集群调度设计方法，其包括：调度工作站多线路协同监控；调度管控分区灵活配置；多线路历史数据集中存储；多线路实时数据采集共享。
6.进一步地，所述调度工作站多线路协同监控，包括：调度工作站通过人机界面集成技术，统一人机界面规范，实现多线路列车的协同监控。
7.进一步地，所述调度工作站通过人机界面集成技术，统一人机界面规范，实现多线路列车的协同监控，包括：静态配置数据并按照线路进行管理；调度工作站结合线路号信息同时加载不同线路的数据，并根据加载的不同线路数
据赋值线路属性；通过加载的多线路设备数据，向应用服务器建立独立的通信通道，用于实时更新各线路的信号状态监视信息，实现多线路的集中监督；调度员操作信号设备控制列车运行时，根据操作设备所属的线路信息，向对应线路的通信通道发送控制命令，实现多线路的集中管控。
8.进一步地，所述静态配置数据并按照线路进行管理，包括：首先，提取与线路无关的通用数据，以实现中心调度工作站统一人机界面规范；其中，所述与线路无关的通用数据包括界面显示风格相关的配置，所述界面显示风格相关的配置包括站场界面背景色配置，道岔封锁显示形式；其次，与线路相关的数据独立配置，所述与线路相关的数据包括轨道、道岔编号信息，以实现新线路接入集中监控。
9.进一步地，所述调度管控分区灵活配置，包括：调度管控分区按照车站进行划分，每条线路包含多个车站，枢纽站同时包含在多条线路中；按照车站给调度员分配控制区域，枢纽站调度需要同时分配多条线路包含的该车站控制权，跨线运营协同调度能够同时分配两条跨线运营线路所有车站的控制权，实现跨线列车在线调整；调度员操作信号设备时，从静态配置数据查找该设备所属的线路及车站，结合分配的该调度员管控分区数据判断是否具备该线路车站的控制权，如果有控制权则能够操作此信号设备，否则不允许操作。
10.进一步地，所述按照车站给调度员分配控制区域，包括：一个调度员能够分配一条线路的全部车站或部分车站，也能够分配多条线路的全部车站或部分车站。
11.进一步地，所述多线路历史数据集中存储，包括：建立公共库用于存储与线路无关或与多条线路相关的历史数据；所述历史数据包括用户数据；建立线路库按照管理的线路进行建立，每条线路建立独立的库，用于存储与线路相关的历史数据，实现历史数据集中、独立存储；系统自动生成历史数据时判断历史数据线路信息，存储到对应的线路库，如果存储的数据没有线路信息则存储到公共库；调度查询历史数据时根据用户输入的线路信息访问对应的线路库。
12.进一步地，所述多线路实时数据采集共享，包括：应用服务器实现多条线路实时数据采集，通过区域服务器完成多条线路实时数据共享，实现线路间以及线网间列车的协同调整控制。
13.进一步地，所述应用服务器实现多条线路实时数据采集，通过区域服务器完成多条线路实时数据共享，实现线路间以及线网间列车的协同调整控制，包括：基于容器化的微服务架构，应用服务器按照管理线路开启不同线路进程，多条线路共用一个界面展示进程用于设备的维护；应用服务器线路进程按照标准接口从车站实时采集对应线路的实时状态数据，并
将实时状态数据转发给调度工作站用于实时监视；线路应用服务器进程判断采集到的信号状态数据是否与相邻线路有关，如果与相邻线路有关则将此状态数据发送给区域服务器；区域服务器接收到线路应用服务器进程发送的数据后，判断该数据影响的线路并将状态数据发送给影响线路的应用服务器进程；线路应用服务器进程收到区域服务器发送的状态数据进行相关的联动调整。
14.由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明的中心采用同一套调度系统，向下兼容多厂家、多制式的线路车站服务按需接入，实现跨线共线运营、跨网络协同运营的行车调度指挥功能，构建中心-车站两级运营模式，有效整合现有资源，降低运营成本，实现运营降本增效的目标。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明实施例的两级调度指挥系统架构示意图；图2为本发明实施例的调度管控分区策略示意图。
具体实施方式
17.结合附图和实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。
18.本方法从调度工作站多线路协同监控、调度管控分区灵活配置、多线路历史数据集中存储以及多线路实时数据采集共享四个方面进行技术方案实施说明，最终实现构建两级调度的跨网络行车调度指挥系统。
19.中心采用同一套调度系统，向下兼容多厂家、多制式的线路车站服务按需接入，实现跨线共线运营、跨网络协同运营的行车调度指挥功能，构建中心-车站两级运营模式，有效整合现有资源，降低运营成本，实现运营降本增效的目标。
20.参见图1，本发明提供了一种基于两级架构的集群调度设计方法的实施例，其包括：1、调度工作站多线路协同监控调度工作站通过人机界面集成技术，统一人机界面规范，实现多线路列车的协同监控。具体实施技术方案如下：（1）静态配置数据按照线路进行管理，首先，提取与线路无关的通用数据，比如界面显示风格相关的配置，包括站场界面背景色配置，道岔封锁显示形式等，实现中心调度工作站统一人机界面规范；其次，与线路相关的数据独立配置，比如轨道、道岔编号信息等，实现新线路接入集中监控。
21.（2）调度工作站结合线路号信息同时加载不同线路的数据，并根据加载的不同线路数据赋值线路属性。
22.（3）通过加载的多线路设备数据，向应用服务器建立独立的通信通道，用于实时更新各线路的信号状态监视信息，实现多线路的集中监督。
23.（4）调度员操作信号设备控制列车运行时，根据操作设备所属的线路信息，向对应线路的通信通道发送控制命令，实现多线路的集中管控。
24.2、调度管控分区灵活配置参见图2，枢纽站1为a、b、c三条线路的枢纽站，枢纽站1可单独设置一台调度工作站并且为枢纽站1调度员分配该站的控制权限，枢纽站1调度员可协同控制线路a、b、c三条线的列车在该站的运行；线路a其余车站控制权限可分配给线路a调度员控制；同时线路b和c其余车站也可分配给线路b、c调度员进行控制。
25.调度员管控分区可以灵活配置调整，一个调度台可以管控1条线下的多个车站；也可以独立管控某个多线共用枢纽站或者同时管控多条线，不受后台服务管控范围限制。实施方案如下：（1）调度管控分区按照车站进行划分，每条线路包含多个车站，枢纽站同时包含在多条线路中。
26.（2）按照车站给调度员分配控制区域，一个调度员可以分配一条线路的全部车站或部分车站，也可以分配多条线路的全部车站或部分车站，枢纽站调度需要同时分配多条线路包含的该车站控制权，跨线运营协同调度可以同时分配两条跨线运营线路所有车站的控制权，实现跨线列车在线调整。
27.（3）调度员操作信号设备时，可从静态配置数据查找该设备所属的线路及车站，结合分配的该调度员管控分区数据判断是否具备该线路车站的控制权，如果有控制权则可以操作此信号设备，否则不允许操作。
28.3、多线路历史数据集中存储多线路生成的历史数据进行集中存储，打破线路间数据壁垒，实现多线路历史数据共享。具体实施方案如下：（1）建立公共库，用于存储与线路无关或与多条线路相关的历史数据，比如用户数据。
29.（2）建立线路库，线路库按照管理的线路进行建立，每条线路建立独立的库，用于存储与线路相关的历史数据，实现历史数据集中、独立存储。
30.（3）系统自动生成历史数据时判断历史数据线路信息，存储到对应的线路库，如果存储的数据没有线路信息则存储到公共库。调度查询历史数据时根据用户输入的线路信息访问对应的线路库。
31.4、多线路实时数据采集共享应用服务器实现多条线路实时数据采集，通过区域服务器完成多条线路实时数据共享，实现线路间以及线网间列车的协同调整控制。具体实施方案如下：（1）基于容器化的微服务架构，应用服务器按照管理线路开启不同线路进程，多条线路共用一个界面展示进程用于设备的维护。
32.（2）应用服务器线路进程按照标准接口从车站实时采集对应线路的实时状态数据，并将实时状态数据转发给调度工作站用于实时监视。
33.（3）线路应用服务器进程判断采集到的信号状态数据是否与相邻线路有关，如果
与相邻线路有关则将此状态数据发送给区域服务器。
34.（4）区域服务器接收到线路应用服务器进程发送的数据后，判断该数据影响的线路并将状态数据发送给影响线路的应用服务器进程。
35.（5）线路应用服务器进程收到区域服务器发送的状态数据进行相关的联动调整。
36.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于两级架构的集群调度设计方法，其特征在于，包括：调度工作站多线路协同监控；调度管控分区灵活配置；多线路历史数据集中存储；多线路实时数据采集共享。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度工作站多线路协同监控，包括：调度工作站通过人机界面集成技术，统一人机界面规范，实现多线路列车的协同监控。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调度工作站通过人机界面集成技术，统一人机界面规范，实现多线路列车的协同监控，包括：静态配置数据并按照线路进行管理；调度工作站结合线路号信息同时加载不同线路的数据，并根据加载的不同线路数据赋值线路属性；通过加载的多线路设备数据，向应用服务器建立独立的通信通道，用于实时更新各线路的信号状态监视信息，实现多线路的集中监督；调度员操作信号设备控制列车运行时，根据操作设备所属的线路信息，向对应线路的通信通道发送控制命令，实现多线路的集中管控。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述静态配置数据并按照线路进行管理，包括：首先，提取与线路无关的通用数据，以实现中心调度工作站统一人机界面规范；其中，所述与线路无关的通用数据包括界面显示风格相关的配置，所述界面显示风格相关的配置包括站场界面背景色配置，道岔封锁显示形式；其次，与线路相关的数据独立配置，所述与线路相关的数据包括轨道、道岔编号信息，以实现新线路接入集中监控。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度管控分区灵活配置，包括：调度管控分区按照车站进行划分，每条线路包含多个车站，枢纽站同时包含在多条线路中；按照车站给调度员分配控制区域，枢纽站调度需要同时分配多条线路包含的该车站控制权，跨线运营协同调度能够同时分配两条跨线运营线路所有车站的控制权，实现跨线列车在线调整；调度员操作信号设备时，从静态配置数据查找该设备所属的线路及车站，结合分配的该调度员管控分区数据判断是否具备该线路车站的控制权，如果有控制权则能够操作此信号设备，否则不允许操作。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述按照车站给调度员分配控制区域，包括：一个调度员能够分配一条线路的全部车站或部分车站，也能够分配多条线路的全部车站或部分车站。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多线路历史数据集中存储，包括：建立公共库用于存储与线路无关或与多条线路相关的历史数据；所述历史数据包括用户数据；
建立线路库按照管理的线路进行建立，每条线路建立独立的库，用于存储与线路相关的历史数据，实现历史数据集中、独立存储；系统自动生成历史数据时判断历史数据线路信息，存储到对应的线路库，如果存储的数据没有线路信息则存储到公共库；调度查询历史数据时根据用户输入的线路信息访问对应的线路库。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多线路实时数据采集共享，包括：应用服务器实现多条线路实时数据采集，通过区域服务器完成多条线路实时数据共享，实现线路间以及线网间列车的协同调整控制。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述应用服务器实现多条线路实时数据采集，通过区域服务器完成多条线路实时数据共享，实现线路间以及线网间列车的协同调整控制，包括：基于容器化的微服务架构，应用服务器按照管理线路开启不同线路进程，多条线路共用一个界面展示进程用于设备的维护；应用服务器线路进程按照标准接口从车站实时采集对应线路的实时状态数据，并将实时状态数据转发给调度工作站用于实时监视；线路应用服务器进程判断采集到的信号状态数据是否与相邻线路有关，如果与相邻线路有关则将此状态数据发送给区域服务器；区域服务器接收到线路应用服务器进程发送的数据后，判断该数据影响的线路并将状态数据发送给影响线路的应用服务器进程；线路应用服务器进程收到区域服务器发送的状态数据进行相关的联动调整。

技术总结
本发明公开了一种基于两级架构的集群调度设计方法，其包括：调度工作站多线路协同监控；调度管控分区灵活配置；多线路历史数据集中存储；多线路实时数据采集共享。本发明能够有效整合现有资源，降低运营成本，实现运营降本增效的目标。本增效的目标。本增效的目标。


技术研发人员：范莹 冯书霞 蒋湘宁 温博为
受保护的技术使用者：成都交控轨道科技有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/5/4