铁路信号与控制系统软件：Bombardier CityFlo二次开发_（3）.CityFlo系统架构与组件.docx
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CityFlo系统架构与组件
系统架构概述
BombardierCityFlo是一种先进的铁路信号与控制系统软件，广泛应用于城市轨道交通和铁路系统中。该系统通过集成各种子系统和组件，实现了对列车运行的高效管理和控制。了解CityFlo的系统架构对于进行二次开发至关重要，因为它有助于开发者更好地理解各个组件的功能和交互方式，从而更有效地进行定制和扩展。
系统架构图
CityFlo的系统架构可以简化为以下几个主要组件：
中央控制单元(CCU)
车载控制单元(VOBC)
轨旁控制单元(WCU)
数据通信系统(DCS)
维护与诊断系统(MDS)
人机界面(HMI)
列车自动监控系统(ATS)
列车自动防护系统(ATP)
列车自动驾驶系统(ATO)
联锁系统(IL)
乘客信息系统(PIS)
轨道数据库(TDB)
中央控制单元(CCU)
中央控制单元(CCU)是CityFlo系统的核心组件，负责整个系统的管理和协调。它通过数据通信系统(DCS)与各个子系统进行通信，收集和处理各种数据，生成控制指令，并将这些指令发送给相应的子系统。
功能
系统监控：实时监控整个系统的运行状态，包括列车位置、速度、信号状态等。
调度管理：根据列车运行计划和实时数据，生成调度指令，确保列车按计划运行。
故障处理：检测系统故障并生成相应的处理指令。
数据记录：记录系统的运行数据，用于后续的分析和诊断。
技术原理
CCU通常采用分布式计算架构，以提高系统的可靠性和性能。它通过多个服务器和客户端节点组成一个网络，每个节点负责特定的任务。数据通过消息队列和数据库进行传递和存储。
示例
假设我们需要在CCU中实现一个简单的故障检测模块。以下是一个Python代码示例，展示了如何使用消息队列来检测和处理故障：
importpika
importjson
importlogging
#配置日志
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
#连接到RabbitMQ服务器
connection=pika.BlockingConnection(pika.ConnectionParameters(localhost))
channel=connection.channel()
#声明一个队列
channel.queue_declare(queue=system_data)
#定义一个回调函数来处理接收到的消息
defon_message_received(ch,method,properties,body):
data=json.loads(body)
(fReceiveddata:{data})
#检测故障
ifstatusindataanddata[status]==fault:
logging.error(Detectedsystemfault)
#生成处理指令
handle_fault(data)
#发布消息到队列
defhandle_fault(data):
#生成处理指令
fault_instruction={
type:fault,
action:restart,
target:data[component]
}
(fPublishingfaultinstruction:{fault_instruction})
#发布消息
channel.basic_publish(exchange=,
routing_key=control_instructions,
body=json.dumps(fault_instruction))
#开始消费消息
channel.basic_consume(queue=system_data,
on_message_callback=on_message_received,
auto_ack=True)
(Waitingforsystemdata...)
channel.start_consuming()
车载控制单元(VOBC)
车载控制单