[发明专利]一种基于微服务的ATS系统

说明书

本发明提供一种基于微服务的ATS系统，包括：多个前台操作站、API网关、云端服务器中的多台虚拟机，云端服务器中部署有内存数据库；ATS系统后台的功能拆分为多个单独的微服务，所有微服务运行在云端服务器的多台虚拟机中并向内存数据库注册服务状态，每台虚拟机运行一个或多个微服务并设有数据适配层；API网关接收前台操作站发送的命令判断所属微服务后发给所属微服务；微服务通过数据适配层在内存数据库中获取命令所需信息并进行相应修改处理后上传内存数据库更新；内存数据库根据当前注册的微服务将修改处理完的信息推给订阅该信息的微服务，使其识别出需发送命令时给地面联锁系统发送该命令。简化工作流程，降低工作强度，缩减人物力投入。

技术领域

本发明实施例涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于微服务的ATS系统。

背景技术

自动列车监控系统ATS系统在轨道交通管理中，实现自动监督、控制线上列车的运行，其主要功能包括：编制运行图，根据运行图自动办理列车进路，自动调整列车运行间隔，记录运行数据等。传统ATS系统按照所处位置分为中心ATS设备和车站ATS设备，中心ATS设备通常包括：(1)调度工作站：人机交互界面，用于显示全线站场图和人工控制信号列车；(2)应用服务器：生成当日计划、派班，转发和维护全线站场和列车状态，转发调度的命令给车站分机，生成PIS(乘客信息系统)信息等；(3)网关计算机：负责与外部的信号系统通信，进行数据转化；(4)通信前置机：负责与外部的非信号系统通信，进行数据转化。车站ATS设备通常包括：(1)车站分机：车次管理、识别号追踪、运行调整、自动触发进路等；(2)TDT(发车计时器)接口机：给TDT发送倒计时等信息。

图1为现有的传统ATS系统的主要设备架构图，其中n为正整数，传统ATS系统的传统软件功能的分布与设备室的硬件位置紧密相关，中心设备部署在控制中心OCC或备用控制中心BOCC；车站设备部署在各站，集中站部署有车站分机，所有自然站均部署TDT接口机。以车站分机为例，一台设备室的车站分机只管理本集中站范围内的列车，以及由此衍生出的许多功能，这种功能分配是根据地理位置、为了便于清晰划分权限而设计的，并不是说该车站分机仅有管辖一个集中站的能力。

以系统常见的人工操作(设置扣车)和自动处理(进路自动触发)为例，现有的传统ATS系统的架构下的实现策略为：

一、人工操作(设置扣车)：前台客户端将扣车命令发送给中心应用服务器，应用收到此命令后解析出应发送给哪个集中区的车站分机，车站分机收到此消息后，根据扣车指令做相应的处理(如取消跳停等)，然后将扣车指令发送给联锁。

二、自动处理(进路自动触发)：每个集中区的车站分机内部均会维护一份全线的列车概要数据、本集中区内的列车详细数据、一定范围内的站场状态。周期根据列车位置计算是否需要自动触发进路，如果要触发的进路在本集中区内，则自行发送办理进路命令给本集中区联锁，如果要触发的进路不在本集中区内，则发送办理进路指令给相邻集中区车站分机，由该车站分机发送办理进路命令给相邻集中区联锁。

但是，现有的传统ATS系统按硬件设备的位置来分配软件功能做法存在以下缺陷：一、软件复杂度高，以车站分机为例，里面集合了车次管理、识别号追踪、运行调整、自动触发进路等多个功能模块，软件架构复杂、功能环环相扣；二、以物理上的硬件位置规定软件管辖的范围，当系统扩容时，只能靠增加硬件设备，来为新增的站线提供运算服务，硬件成本过高(包括初始成本和后续维护成本)，为了提高可靠性，往往采取冗余热备的方案来降低硬件故障造成的影响，随着冗余设备由双机升级到四机，冗余热备判决软件的复杂性也成倍升高；三、各个软件内部相同的处理较多，软件之间通信靠UDP(用户数据报协议)报文，数据一级级传输，如站场状态从车站分机传输到应用服务器，再由应用服务器传输到调度服务器，存在延时、丢包的风险。以以上两种操作的处理过程为例，当某个集中区车站分机出现了硬件故障，会导致整个集中区的扣车、自动触发功能失效，且不同集中区车站分机间交互的信息较多，线路发生扩展后，需要增加车站分机硬件，成本同等增加。

发明内容