简单，并且逻辑清晰，但生成数据包比较耗时，并且不节省空 间；数据流形式效率高、空间省，但解析数据比较耗时。
[0133] 运行图系统内部采用的是具有严格定义的规格化数据结构，而发送进程通常是用 户正在操作的运行图编制系统，而用户对计算机事务级的处理延时并不敏感，故而将数据 转换过程放置在发送进程端更为合理。
[0134] 根据以上特点，运行图系统数据交换格式选择报文方式。
[0135] (2)数据交换的实现
[0136] 针对运行图数据的特点，设计以下数据报文结构：
[0137]
[0138] nRecvProcessID :接收进程ID，0表示所有进程均可接收。
[0139] nSendProcessID :发送进程ID，0表示主进程发送。
[0140] iProgrammerID :程序员权限ID (内部控制信息）。
[0141] i Cmd:命令代码。
[0142] nLen :数据长度，指后续Data所包含的数据长度。
[0143] Data :实际数据缓冲区，大小由nLen指定。
[0144] 发送进程按上述格式将待发送的数据转换为数据包，写入共享内享，由接收进程 解析并处理。
[0145] (3)大数据量数据交换的实现技术
[0146] 运行图系统大数据交换，实现是批量列车数据传递。由于共享内存具有数据包大 小的限制，所以不能一次性将批量列车数据全部发送到其它进程。
[0147] 针对列车数据的特点，将批量数据按每列车的数据进行自然切分，每次只传递一 列车的全部信息，逐步传输所有数据。为了保证数据全部被传输，加入了 "处理一一应答"机 制，即发送进程每发送一次数据，接收进程以明确的方式告之数据被接收，否则发送方将重 复发送，或者在人工干预情况下停止数据发送。
【主权项】
1. 一种基于多进程的铁路列车运行图编制方法，其特征在于，步骤如下： 51 :保持原有C/S网络结构不变，将原应用程序升级至64bit系统； 52 :在原客户端进程中建立副进程管理机制，其中副进程中铁路列车运行图编制相关 功能与主进程一致，但不控制操作权限，即用户在副进程中具有最高操作权限； 53 :增加主进程与副进程间的通信功能，并建立主副进程间数据同步协调机制，实现主 副进程间运行图数据的交换； S4:在主进程中建立数据权限管理机制，接收到副进程发送过来的运行图数据后，根据 主进程的权限对数据进行处理，将符合权限范围的运行图数据提交至运行图服务器。2. 根据权利要求1所述的一种基于多进程的铁路列车运行图编制方法，其特征在于， S2所述副进程由主进程采用复制方式创建，创建过程如下： S21准备工作：确定副进程的类型，开辟共享内存，创建进程间互斥访问共享内存的 Mutex互斥量，并创建进程间通知事件，记录各变量的句柄或名称，根据副进程类型，导出 主进程全部内存数据，生成副进程所需的数据文件，或是让用户指定副进程所需加载的列 车运行图数据库； S22创建副进程：调用操作系统功能函数，创建子进程，并传入子进程初始化所需的全 部参数； S23子进程通信初始化：根据传入参数，获取共享内存、Mutex互斥量、通知事件的句 柄，保存到本进程通信模块参数中，从而建立进程间通信数据通道和消息体系； S24子进程数据初始化：根据传入参数，导入主进程生成的数据文件，或加载主进程指 定的列车运行图数据库。3. 根据权利要求1或2所述的一种基于多进程的铁路列车运行图编制方法，其特征在 于，S3所述主副进程数据同步协调机制建立步骤如下： S31创建进程信息管理数据结构； S32创建进程自检：进程创建之初，根据传入的参数信息，确定进程身份信息，并记录 于S31所述结构中，主进程的父进程ID号为0,子进程则根据参数信息记录父进程的ID号； S33创建子进程启动与退出同步机制； 主进程创建子进程之前，首先建好共享内存、Mutex互斥量和通知事件，然后根据副进 程类型设置子进程启动参数，调用系统函数启动子进程，同时把各类参数传递到子进程，并 记录函数返回信息，生成子进程进程信息节点，记录到子进程信息列表中； 子进程早于主进程退出时，向共享内存写入退出信息，通知主进程，然后立即退出，主 进程收到通知后，获取共享内享信息，从子进程列表中删除已相关记录； 主进程早于子进程退出时，同样在共享内存中发出退出命令，然后通过对进程句柄事 件的检测，等待子进程退出，如果子进程退出超时，则强制结束子进程，在所有子进程退出 后，撤销共享内存、互斥量和通知事件，结束本进程。 S34子进程查询：根据子进程信息列表记录内容，获取所有子进程信息，指定子进程ID 或句柄进行查询。4. 根据权利要求3所述的一种基于多进程的铁路列车运行图编制方法，其特征在于， S3所述主进程与副进程通信方法如下： 进程启动后，通过创建或参数传递方式获取了共享内存句柄、进程通信Mutex互斥量 句柄、进程通知事件句柄，以此建立了进程间通信的基本通道； 在建立了通信通道后，进程中启用专用线程，用以监测通知事件消息，调用 WaitForSingleObjectO基础API函数，通过睡眠方式，等待全局通知事件消息的触发；当 线程被唤醒后，检测系统环境，确保正常时，立即对Mutex互斥量加锁，从共享内存中取数 据并复制到私有内存中，然后触锁，将数据交由主线程分析处理。5. 根据权利要求4所述的一种基于多进程的铁路列车运行图编制方法，其特征在于， 所述启用专用线程，用以监测通知事件消息的监听步骤如下： 步骤1 :进入循环，等待"事件"信号触发； 步骤2 :收到事件，或是在较长时间的等待后自动唤醒，即时检查系统环境；如果检测 到了系统退出标志，则不再继续执行，退出线程；如果是系统环境正常，则进行下一步处理。 步骤3 :调用相关处理，读取共享内存中接收到的数据； 步骤4 :如果未收取到任何数据，系统睡眠一定时间，然后重新返回到第1步；如果收到 数据，则进行下一步处理； 步骤5 :简单分析数据头，判断数据类型；如果是控制命令，在本线程中立即分析处理； 如果是运行图系统数据，进行下一步处理； 步骤6 :开辟缓存，复制数据，将缓存数据发送到主线程，交由相关控制程序自动分析 处理； 步骤7 :清除共享内存中的过期数据； 步骤8 :如果是大数据交换过程，设置应答处理标志； 步骤9 :整个处理过程发现异常，则报告或记录异常，否则返回到第1步，进行下一轮等 待。6. 根据权利要求5所述的一种基于多进程的铁路列车运行图编制方法，其特征在于， S3所述主副进程间运行图数据的交换方法如下： 针对列车数据的特点，将批量数据按每列车的数据进行自然切分，每次只传递一列车 的全部信息，逐步传输所有数据，另外加入"处理一一应答"机制，即发送进程每发送一次数 据，接收进程以明确的方式告之数据被接收，否则发送方将重复发送，或者在人工干预情况 下停止数据发送。7. -种基于多进程的铁路列车运行图编制系统，其特征在于，所述系统采用C/S架构， 具有一台服务器，至少一台客户端，各客户端终端均包含一个主进程和一个副进程，副进程 除不具备与服务器通信功能外，其他功能与主进程完全一致；主进程包含副进程管理模块， 实现副进程的调度管理，可创建或销毁副进程；主进程和副进程中均包含运行图内存数据， 主进程中的运行图数据从服务器获取，主进程实现列车运行图的网络协同编制，副进程可 直接从主进程中复制运行图数据，也可以从本地离线数据中读取运行图数据，副进程中用 户操作不受路局管辖范围的限制，用户可在全路范围内编制、验证运行图，将满意结果从副 进程发送给主进程，再由主进程上传至运行图服务器；主进程和副进程均包含进程间通信 模块、数据交换模块、主副进程间同步与协调模块，以上模块用于主副进程间数据进行通信 交换。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多进程的铁路列车运行图编制系统及方法，属于计算机交通应用领域，本发明采用多进程技术建立编图系统的副进程，主进程作为编图客户端在联网模式下运行，主进程按复制方式创建副进程，副进程离线运行，无权限控制，并配置与主进程相同编图、数据处理等功能，主、副进程相对独立，用户在副进程中的操作属离线操作，不会干扰联网编图，主、副进程间通过双向通信机制进行数据交换。本发明克服了原技术方案中，跨局列车运行图方案验证困难、编制繁琐、离线数据提取粒度大、可视化程度低、效率不高的缺点，可在不干扰联网编图工作进程的情况下，进行跨局列车运行图的编制及离线数据的提取，提高列车运行图的编制、数据处理效率。
【IPC分类】G06F9/54
【公开号】CN105138409
【申请号】CN201510528288
【发明人】倪少权, 吕红霞, 赵春雷, 廖常宇, 谢春, 潘金山, 张 杰, 郭秀云, 陈韬, 孟昭明, 王宝杰, 李雪婷, 吕苗苗, 陈钉均
【申请人】西南交通大学, 中国铁路总公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月25日