一种面向铁路调度集中的分布式仿真方法及系统与流程

文档序号:43977371发布日期:2025-12-09 18:53阅读:20来源:国知局

本发明设计一种方法及其系统,尤其是涉及一种面向铁路调度集中的分布式仿真方法及系统。


背景技术:

1、我国调度集中系统采用分层多级的架构方式,以调度中心为主体中心层级,下辖由车站分组集合构成的基础层级,通过中心和车站之间的信息交互,来实现中心对车站作业的有效指挥,以及车站对中心指挥的有效反馈,是典型的分布式系统结构。目前针对调度集中系统的仿真方式多利用既有实际调度系统离线的方式来实现,或是将所有主要功能集成至单一程序,难以支持各类复杂场景下高真实性和高时效性的仿真需求。故需要基于调度集中系统实际的分布式架构,来构建与其相适应的分布式仿真方法和系统,来满足调度集中系统在仿真、培训、实验验证等方面的实际需求,以及对各类突发场景下的计算实验功能。

2、现有技术,如公告号cn108749859b公开一种列车调度集中控制系统及控制方法,该系统包括:车务终端,用于行车作业的控制;电务维护终端,用于提供车站电务维护的控制;车务管理终端,用于提供车站信息数据的管理控制。本发明根据车站的控制功能设计了车务终端、电务维护终端和车务管理终端,进行分布式操作,以提高执行效率,并设计了车务终端、电务维护终端和车务管理终端,进行分布式操作,以提高执行效率,并设计了车务终端与调度中心进行控制模式转换的专用信令格式,提高了控制模式转换的效率及准确度。然而,该现有技术仅仅设计了既有调度集中控制系统的分布式架构。

3、公开号cn118312387a,公开了一种分布式云远程任务集中监控方法及系统,属于云计算技术领域,采用基于消息的松耦合架构,整体架构包括采集层、监控存储层、应用层,并从技术架构上划分opscenter中心侧、远程任务执行节点侧;采集层运行在分布式云平台侧的远程任务执行节点上,用于实现远程任务的监控采集,支持执行节点环境、远程任务进程、任务日志输出、任务异步消息输出的监控采集机制,并实现监控采集数据集中上传至opscenter中心侧;监控存储层是分布式云远程任务监控数据的接入和时序存储,监控存储层和应用层一起部署运行在opscenter中心侧。该发明构建的调度集中系统的云计算分布式架构,并不是分布式仿真架构,生成的控制指令仍难以用于调度辅助决策。

4、总之,上述现有技术主要围绕实际铁路调度集中系统的分布式进行设计,尚未引入中间的分布式仿真阶段,控制效果难以保证,难以直接用于用户的调度辅助决策。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的缺陷,本发明公开一种面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其技术方案如下:

2、一种面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:

3、步骤s1 构建系统总体架构:从功能实现的角度,结合调度集中系统业务特征,构建包括仿真控制层级、中心节点层级、车站节点层级三个层级,构建仿真系统分层多级的总体结构;

4、步骤s2 构建仿真节点管理机制:采用分级管理的方式,构建分层多级的仿真节点管理机制;

5、步骤s3 构建仿真时钟管理机制:采用物理时钟和逻辑时钟相结合的方式,构建仿真时钟的管理机制以及仿真推进的同步控制机制;

6、步骤s4 构建仿真任务管理机制:采用时间事件混合驱动的方式,构建调度集中系统仿真推进机制;

7、步骤s5 输出仿真结果:实现调度集中系统分布式仿真,输出仿真结果,辅助用户决策。

8、有益效果

9、(1)满足调度集中系统在仿真、培训、实验验证等方面的实际需求,以及对各类突发场景下的计算实验功能,真正实现列车调度集中系统的辅助决策。

10、(2)本发明物理和逻辑时钟相结合的时钟管理方法,实现了分布式倍速仿真下的各级节点时钟的对齐与同步,保证分布式仿真生成的指令可直接用于实际的列车调度集中系统。

11、(3)实现了分布式倍速仿真下的各级节点任务的同步控制。



技术特征:

1.一种面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为: 步骤s1 构建系统总体架构:从功能实现的角度,结合调度集中系统业务特征,构建包括仿真控制层级、中心节点层级、车站节点层级三个层级,构建仿真系统分层多级的总体结构;

2.根据权利要求1所述的面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:所述步骤s1进一步包括如下内容:

3.根据权利要求1所述的面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:所述步骤s2进一步包括如下内容:

4.根据权利要求1所述的面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:所述步骤s3进一步包括如下内容:测定各节点物理时钟误差,识别不同层级节点的物理时钟差异,为多级倍速调节提供初始时钟误差数据;仿真管理服务器向中心节点/子服务器节点发送“时钟基准测试信息”,再由中心节点/子服务器节点转发至车站节点;各节点回传“时钟基准测试信息应答”,管理服务器和节点服务器基于往返交互的时间戳,计算所辖节点间时钟偏差与网络延时。

5.根据权利要求4所述的面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:所述步骤s3进一步包括如下内容:

6.根据权利要求5所述的面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:所述步骤s3进一步包括如下内容:节点逻辑时钟对齐设置,仿真管理服务器下发“时钟基准信息”,经中心节点/子服务器节点传递至车站节点;各节点反馈“时钟基准信息应答”,完成基准时间校准具体方法如下:

7.根据权利要求5所述的面向铁路调度集中的分布式仿真方法,其特征为:所述步骤s3进一步包括如下内容:仿真时钟步进,通过仿真管理服务器发送“时钟步进信息”,按层级传递至车站节点;该仿真步进周期完成后,节点回传“时钟步进信息应答”,基于倍速需求,控制各节点按统一步长、节奏推进仿真时钟;具体方法如下:

8.面向铁路调度集中的分布式仿真系统,其特征为:

9.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

10.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:处理器、存储器、通信接口和总线;所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述总线连接并完成相互间的通信;所述存储器存储可执行程序代码;所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于执行如上权利要求 1-7中任一项所述的方法。


技术总结
本发明公开一种面向铁路调度集中的分布式仿真方法及其仿真系统,包括:构建系统总体架构、构建仿真节点管理机制、构建仿真时钟管理机制、构建仿真任务管理机制、输出仿真结果。本发明满足调度集中系统在仿真、培训、实验验证等方面的实际需求,以及对各类突发场景下的计算实验功能;物理和逻辑时钟相结合的时钟管理方法,实现了分布式倍速仿真下的各级节点时钟的对齐与同步;实现了分布式倍速仿真下的各级节点任务的同步控制。

技术研发人员:袁志明,张涛,高莺,王建英,丁舒忻,盛凯,孙延浩
受保护的技术使用者:中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所
技术研发日:
技术公布日:2025/12/8
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