一种面向轨道交通车站设备监控信息拥塞的控制方法 【技术领域】
本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种面向轨道交通车站设备监控信息拥塞的控制方法。
背景技术
随着城市轨道交通的快速发展，车站设备监控系统的监控对象越来越多，一般包括：通风空调系统、给排水系统、动力照明系统、自动扶梯、垂直电梯系统、门禁系统、屏蔽门系统、人防门、防淹门等。
相应的，车站设备监控系统对现场设备的采集与控制的信息量也越来越大，各种数据汇总到监控系统过程中以及监控系统发送控制命令到底层设备的过程中，都有可能因为数据拥塞，导致关键的设备控制指令与报警信息无法及时传递。
如何在有限的带宽条件下，保证关键控制指令的及时下达，与设备报警信息的及时上报，成为一个亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高效可靠的面向轨道交通车站设备监控信息拥塞的控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种面向轨道交通车站设备监控信息拥塞的控制方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将现场设备数据抽象为监测模拟量、监测开关量和控制模拟量、控制开关量，并赋予不同的优先级别，对QoS要求较高的应用分配高优先级，反之则分配低优先级；
(2)采用独立的控制信息队列与监测信息队列，同时控制信息队列与监测信息队列又各自分为开关量信息队列与模拟量信息队列；
(3)运行基于策略的长度-时间段调度算法(Policy-based Length&DurationQueuing，简称为PLDQ算法)；
(4)把不同业务信息分配到不同优先级别的队列，并选择合适的基于策略的长度-时间段调度算法的关键参数，实现基于策略的QoS控制。
所述的控制信息队列用以存放设备控制命令相关信息，所述的监测信息队列用以存放设备状态、报警相关信息。
所述的基于策略的长度-时间段调度算法包括：
A.设i为队列序号，i＝1，2，3，4......，其中数字越小，代表队列优先级越高；
B.Lm为队列i的额定队列长度，不同队列其长度会不同；
C.Lr为队列i未调度前实际长度；
D.Lmin为队列i和队列(i+1)的Lm的最小值；
E.r为队列优先级调整的门限比例；
F.q为需要调高次优先级队列的报文长度比例，q＝(1-r)；
G.t为等候时间，即从高优先级队列传输开始时经过时间t以后，次优先级队列开始将本队列的报文优先级调高；
H.选取当前最高优先级队列，即优先级最高且Lr大于0的队列开始传输报文，传输t时间；
I.对所有队列执行优先级调整：
若队列i不为空且队列i的Lr/Lm小于r，同时队列(i+1)的Lr/Lm不小于r，则队列(i+1)以q参数从队列头部截取长度为Lmin*q的报文组，并调高该报文组的优先级为i，将调高后的报文放入队列i的队尾等待；并返回步骤G。
与现有技术相比，本发明的优点是通过在轨道交通车站设备监控信息的处理中引入PLDQ算法，根据不同的控制策略对现场设备的采集信息及控制指令进行分类处理，在有限的带宽条件下，既保证了关键数据的优先处理，又保证了数据处理的公平性，有效避免了数据拥塞，协助车站调度及时获取现场设备故障状态及相关设备控制命令。
【具体实施方式】
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明涉及的车站设备监控信息的拥塞控制方法，其主要工作原理，是针对不同的现场I/O信息进行分类，优先处理报警相关的设备状态及设备控制命令。
具体来讲，车站设备监控系统与所监控的系统或设备的接口类型可以分为硬线I/O接口、低速率异步串行通信接口和网络接口。
(1)硬线I/O接口：采用开关信号来表示设备的状态或控制命令地接口形式，通常有开关量输出和开关量输入两种；
(2)低速率异步串行通信接口：采用RS485、RS422或RS232的接口标准实现与设备和系统的信息传输；
(3)网络接口：采用以太网技术实现与设备和系统的信息传输。
按照不同的数据流向，这三种接口类型的交换信息，又可分为监测信息与控制信息。
其中，监测信息由现场设备发送到车站设备监控系统，控制信息由车站设备监控系统发送到现场设备。
按照不同的数据类型，监测信息与控制信息又可以分为模拟量与开关量。见附图1。
本方法将现场设备数据抽象为监测模拟量、监测开关量和控制模拟量、控制开关量，并赋予不同的优先级别。对那些QoS要求较高的应用分配高优先级，反之则分配低优先级。
本方法采用独立的控制信息队列(存放设备控制命令相关信息)与监测信息队列(存放设备状态、报警相关信息)，同时控制信息队列与监测信息队列又各自分为开关量信息队列与模拟量信息队列。如附图1：
本方法分析了PQ算法与QLT算法的优缺点，从数据传输的可靠性以及公正性出发，提出了基于策略的长度-时间段调度算法(Policy-based Length&DurationQueuing，简称为PLDQ算法)，描述如下：
设i为队列序号(i＝1，2，3，4......，其中数字越小，代表队列优先级越高)。
Lm为队列i的额定队列长度，不同队列其长度可能会不同；
Lr为队列i未调度前实际长度；
Lmin为队列i和队列(i+1)的Lm的最小值；
r为队列优先级调整的门限比例；
q为需要调高次优先级队列的报文长度比例，q＝(1-r)；
t为等候时间，即从高优先级队列传输开始时经过时间t以后，次优先级队列开始将本队列的报文优先级调高
算法原理：
步骤1、选取当前最高优先级队列(即优先级最高且Lr大于0的队列)开始传输报文，传输t时间。
步骤2、对所有队列执行优先级调整：
若队列i不为空且队列i的Lr/Lm小于r，同时队列(i+1)的Lr/Lm不小于r，则队列(i+1)以q参数从队列头部截取长度为Lmin*q的报文组，并调高该报文组的优先级为i，将调高后的报文放入队列i的队尾等待；进入步骤1。
本方法通过把不同业务信息分配到不同优先级别的队列，并选择合适的PLDQ算法的关键参数，实现基于策略的QoS控制。
例如，针对监测优先的QoS控制策略，监测信息队列的优先级高于控制信息队列。针对控制优先的QoS控制策略，控制信息队列的优先级高于监测信息队列。
同时通过设置不同的Lm、r、t等参数，也能实现不同的QoS控制策略。例如t系数设置越短，r系数设置越高，高优先级信息响应时间也越短。