一種客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的可靠性分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及客運專線信號系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于客運專線信號系統(tǒng)的安全 數(shù)據(jù)網(wǎng)可靠性分析與評價的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 參見圖1和圖2,客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)用于基于專用光纜（封閉系統(tǒng)）信 號系統(tǒng)安全信息傳輸?shù)腃TCS-2級和CTCS-3級列車控制系統(tǒng)，是由中繼器，二層交換機，三 層交換機組成，用于保障客運專線信號系統(tǒng)中的無線閉塞中心RBC、臨時限速服務器TSRS、 車站聯(lián)鎖CBI、列控中心TCC等安全運營，數(shù)據(jù)，傳輸信息的重要設(shè)備，但是要保證以上設(shè)備 間的安全信息可靠傳輸，另外還要應使客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)確保車站和中繼站設(shè) 備間及其與中心信號設(shè)備（如無線閉塞中心RBC、臨時限速服務器TSRS)間的安全信息可靠 傳輸?？瓦\專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)采用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機設(shè)備（后簡稱交換機設(shè)備） 構(gòu)成冗余雙環(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)間物理隔離，交換機設(shè)備間應采用專用單模光纖連接。根據(jù)業(yè)務需 求，應劃分虛擬局域網(wǎng)（VLAN):業(yè)務VLAN，用于承載數(shù)據(jù)業(yè)務；管理VLAN，用于網(wǎng)絡管理。 交換機的環(huán)網(wǎng)接口應為100M或1000M光接口，數(shù)據(jù)業(yè)務接口宜為100M電接口，客運專線信 號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)采用工業(yè)級以太網(wǎng)三層交換機設(shè)備（后簡稱三層交換機）和工業(yè)級以太 網(wǎng)二層交換機設(shè)備（后簡稱二層交換機）構(gòu)成冗余雙環(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)間物理隔離，交換機設(shè)備 間采用專用單模光纖連接。其功能是為列控中心（TCC)、臨時限速服務器（TSRS)、計算機聯(lián) 鎖（CBI)以及無線閉塞系統(tǒng)（RBC)提供可靠的控制信息傳輸通道，對于列車的安全運行至 關(guān)重要。
[0003] 所以需要能夠找到一種對客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)可靠性分析的裝置和設(shè) 備是一種至關(guān)重要的事，因此，本發(fā)明的關(guān)鍵作用是能能夠迅速找到客運專線信號系統(tǒng)安 全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的故障網(wǎng)絡節(jié)點和鏈路。
[0004] 基于以上問題，本發(fā)明相對于傳統(tǒng)方式，其應用在分析客運專線信號系統(tǒng)的可靠 性上有著明顯的增加，另外本發(fā)明還實現(xiàn)了一種有助于客運專線信號系統(tǒng)領(lǐng)域的安全數(shù)據(jù) 網(wǎng)可靠性一種指標性的分析與測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：1、對客運專線信號系統(tǒng)領(lǐng)域的安全數(shù)據(jù)網(wǎng)故障節(jié)點 精度識別的提高。2、提高客運專線信號系統(tǒng)領(lǐng)域的安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的鏈路可靠性進行指標性的 量化。為解決上述問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0006] -種客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的可靠性分析裝置，包括：故障注入裝置、業(yè)務 流量模擬裝置、拓撲生成裝置、可靠性評價裝置；
[0007] 其中故障注入裝置與拓撲生成裝置相連，業(yè)務流量模擬裝置與拓撲生成裝置相 連，拓撲生成裝置與可靠性評價裝置相連；
[0008] 故障注入裝置用于識別客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的有故障的網(wǎng)絡節(jié)點，包 括網(wǎng)絡矩陣生成模塊、節(jié)點影響因子計算模塊、鏈路影響因子計算模塊、故障定位模塊、故 障識別模塊；
[0009] 拓撲生成裝置根據(jù)故障注入裝置發(fā)送過來的客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的 有故障的網(wǎng)絡節(jié)點對客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的網(wǎng)絡節(jié)點和鏈路進行讀取，拓撲生 成裝置包括三層交換機信息生成模塊、二層交換機信息生成模塊、鏈路信息生成模塊和網(wǎng) 絡仿真模塊；
[0010] 業(yè)務流量模擬裝置由數(shù)據(jù)流發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)流合成模塊與多個數(shù)據(jù)流發(fā)生模塊組 成，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流發(fā)送給拓撲生成裝置；
[0011] 可靠性評價裝置由可靠性信息采集模塊、可靠性信息處理模塊、可靠性影響因子 計算模塊、可靠性計算模塊、可靠性評價指標模塊、可靠性橫向評價模塊、可靠性縱向評價 模塊和可靠性評價模塊組成，對客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)進行可靠性分析。：
[0012] 網(wǎng)絡矩陣生成模塊用于客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的所有的網(wǎng)絡節(jié)點和鏈 路自動生成矩陣來進行存儲和計算；
[0013] 節(jié)點影響因子計算模塊和鏈路影響因子計算模塊讀取網(wǎng)絡矩陣生成模塊自動生 成的矩陣，并分別計算客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的所有的網(wǎng)絡節(jié)點的節(jié)點影響因子 和鏈路的鏈路影響因子；
[0014] 節(jié)點影響因子為經(jīng)過客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的網(wǎng)絡節(jié)點的最短路徑數(shù)； 鏈路影響因子為Lij=Loadij/E (Pathij)，其中Pathij表示客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù) 網(wǎng)中的經(jīng)過第i個網(wǎng)絡節(jié)點和第j個網(wǎng)絡節(jié)點之間的鏈路，其中1 (Pathy表示經(jīng)過Pathu的最短路徑數(shù)，Loadij表示經(jīng)過Pathu的流量大小，其中i，j= 1…n，n為自然數(shù)；
[0015] 故障定位模塊根據(jù)節(jié)點影響因子計算模塊的計算結(jié)果和鏈路影響因子計算模塊 的計算結(jié)果，進行歸一化處理并進行判斷，當?shù)玫降臍w一化處理后的值大于〇. 3時，將客運 專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡節(jié)點識別為客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的有故障的 網(wǎng)絡節(jié)點；經(jīng)過客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的有故障的網(wǎng)絡節(jié)點的鏈路為有故障的鏈 路；
[0016] 客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)絡節(jié)點有兩種工作狀態(tài)：正常工作狀態(tài)0N和 故障狀態(tài)0FF，故障識別模塊把客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的有故障的網(wǎng)絡節(jié)點的工 作狀態(tài)變?yōu)楣收蠣顟B(tài)OFF;最后再向拓撲生成讀取裝置發(fā)送客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng) 中的有故障的網(wǎng)絡節(jié)點的設(shè)備ID和故障狀態(tài)OFF。
[0017] 拓撲生成裝置中的三層交換機信息生成模塊對客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中 的三層交換機的信息進行讀取并生成相應的信息；其中三層交換機信息生成模塊包括三層 交換機圖形生成單元、三層交換機數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議讀取單元、三層交換機網(wǎng)絡層協(xié)議讀取 單元和三層交換機網(wǎng)絡管理協(xié)議讀取單元；
[0018] 三層交換機圖形生成單元，用于讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中三層交換機 的拓撲信息，生成三層交換機的狀態(tài)場景圖；
[0019] 三層交換機數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議讀取單元，在三層交換機圖形生成單元生成出的三層 交換機的狀態(tài)場景圖基礎(chǔ)上，讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中三層交換機的鏈路層協(xié) 議；
[0020] 三層交換機網(wǎng)絡層協(xié)議讀取單元，在三層交換機圖形生成單元生成出的三層交換 機的狀態(tài)場景圖基礎(chǔ)上，讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中三層交換機的網(wǎng)絡層協(xié)議；
[0021] 三層交換機網(wǎng)絡管理協(xié)議讀取單元，在三層交換機圖形生成單元生成出的三層交 換機的狀態(tài)場景圖基礎(chǔ)上，讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中三層交換機的網(wǎng)絡管理協(xié) 議；
[0022] 拓撲生成裝置中的二層交換機信息生成模塊對客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中 的二層交換機的信息進行讀取并生成相應的信息；其中二層交換機信息生成模塊包括二層 交換機圖形生成單元、二層交換機數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議讀取單元和二層交換機網(wǎng)絡管理協(xié)議讀 取單元；
[0023] 二層交換機圖形生成單元，用于讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中二層交換機 的拓撲信息，生成出二層交換機的狀態(tài)場景圖；
[0024] 二層交換機數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議讀取單元，在二層交換機圖形生成單元生成出的二層 交換機的狀態(tài)場景圖基礎(chǔ)上，讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中二層交換機的鏈路層協(xié) 議；
[0025] 二層交換機網(wǎng)絡管理協(xié)議讀取單元，在二層交換機圖形生成單元生成出的二層交 換機的狀態(tài)場景圖基礎(chǔ)上，讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中二層交換機的網(wǎng)絡管理協(xié) 議；
[0026] 鏈路信息生成模塊用于生成客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中的鏈路的信息，包括 鏈路圖形生成單元、鏈路類型選擇單元、鏈路數(shù)據(jù)包格式設(shè)置單元和鏈路帶寬設(shè)置單元；
[0027] 鏈路圖形生成單元，用于讀取客運專線信號系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)中鏈路的拓撲信息， 生成出鏈路的狀態(tài)場景圖；
[0028] 鏈路類型選擇單元，用于選擇客運專