本发明属于通信技术领域，具体涉及一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法、系统。
背景技术：
cbtc(communicationbasedtraincontrolsystem，基于通信的列车自动控制系统)是随着通信技术特别是无线电技术飞速发展而产生的以通信技术为基础的列车运行控制系统。为了让目标受众能更好的了解cbtc系统,了解其工作流程及原理,提高快速融入工作环境的能力,通常需要目标受众到真实场景中去学习。但是，由于真实场景的条件限制,不能让目标受众身临其境的认知系统,也不可能全面的观察到整个系统运转的流程,因此，通常设立cbtc仿真系统。cbtc仿真系统的列车和zc(zonecontroller，区域控制器)的通信方式,类似于局域网客户端和服务器的交互,列车是每个客户端,zc是一个服务器,客户端和服务器通信,互通一些数据,zc获取到列车的实时数据计算列车的移动授权,列车根据zc反馈的信息安全行驶。
目前大部分的局域网客户端和服务器的识别方式,是通过固定服务器的ip和端口,对于后期软件的安装部署调试非常的不灵活,不方便；特别是在学校的实训室中,由于教师和学生对于电脑的ip端口概念不清楚,不太了解如何配置,而在学校实训室安装调试以及后续的使用过程中,需要频繁的修改软件或者电脑的ip地址,在无形中增加使用者的工作量,给使用带来不便，同时，软件的易维护性极低。
技术实现要素：
为了至少解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法、系统，以实现虚拟列车端与区域控制器的自动获取ip及端口的匹配，为通信做好铺垫。
本发明提供的技术方案如下：
一方面，一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法，包括：
列车模拟端获取所述列车模拟端的ip地址及可用端口；根据所述列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象；基于所述第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到所述区域控制器的回复消息，若收到所述区域控制器的回复消息，则对所述回复消息进行验证，若验证通过，则保存所述区域控制器的端口号及地址；
区域控制器获取所述区域控制器的ip地址，基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于所述第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息。
可选的，所述获取列车模拟端的ip地址及可用端口，包括：
若在所述列车模拟端存在多个网卡和ip地址，则触发使用有线网卡，并，获取列车模拟端的空闲端口。
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象，包括：
判断所述区域控制器的预设固定端口是否可用，若不可用，则更新所述端口；若可用，则创建第二socket对象。
可选的，所述根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息，包括：
判断所述消息是否为列车模拟端的匹配请求消息；
若所述消息为列车模拟端的匹配请求消息，则对所述列车模拟端发送回复消息。
可选的，还包括：
若所述消息不是列车模拟端的匹配请求消息，则判断所述消息是否为列车模拟端的移动授权请求消息；
若所述消息不是列车模拟端的移动授权请求消息，则匹配完成；所述消息是为列车模拟端的移动授权请求消息，则进入模拟列车移动授权流程。
可选的，所述基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象，包括：
若所述第二socket对象创建失败，则更改所述固定端口，再次创建第二socket对象。
可选的，还包括：
若所述再次创建第二socket对象失败，则修订配置文件中两个所述固定端口的值。
可选的，所述接收到来自列车模拟端的消息，则根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息，包括：
根据所述列车模拟端的id，将所述列车模拟端对应的ip地址存入字典中，且，对所述列车模拟端发送回复消息。
又一方面，一种cbtc仿真系统，包括：若干个列车模拟端和区域控制器；所述若干个列车模拟端分别连接所述区域控制器；
所述列车模拟端，用于获取所述列车模拟端的ip地址及可用端口；根据所述列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象；基于所述第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到所述区域控制器的回复消息，若收到所述区域控制器的回复消息，则对所述回复消息进行验证，若验证通过，则保存所述区域控制器的端口号及地址；
所述区域控制器，用于获取所述区域控制器的ip地址，基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于所述第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息。
可选的，所述区域控制器，用于判断所述区域控制器的预设固定端口是否可用，若不可用，则更新所述端口；若可用，则创建第二socket对象。
本发明的有益效果为：
本发明实施例提供的cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法、系统。以实现虚拟列车端与区域控制器的自动获取ip及端口的匹配，为通信做好铺垫。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法中的列车模拟端的执行方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法中的区域控制器的执行方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种cbtc仿真系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
现有技术中的cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方案一般是售后人员把区域控制器服务器的ip设置成固定的,在根据实训室的网络环境,设置每台客户端的ip。局域网的系统由于每个实训室或者机房的网络环境都不一样,不能像外网一样统一化,每套软件安装以后都需要进行一系列的复杂网络配置,所以必须有一套专门的自动识别和匹配的方案。
基于此，本发明实施例提供一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法。
在本发明实施例中，cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配时，模拟列车和区域控制器均需要执行相应的操作步骤。图1为本发明实施例提供的一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法中的列车模拟端的执行方法流程示意图；图2为本发明实施例提供的一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法中的区域控制器的执行方法流程示意图。为了对本发明实施例的技术方案进行说明，分别对模拟列车端和区域控制器的执行过程进行说明。
参阅图1，本发明实施例中列车模拟端执行的步骤，可以包括如下：
s11、获取列车模拟端的ip地址及可用端口。
在一个具体的实现过程中，可以定义任意一个cbtc仿真系统来应用本申请实施例提供的列车和区域控制器的通信匹配方法，来实现列车模拟端与区域服务器之间的通信匹配，此处不做具体限定。
在一些实施例中，可选的，获取列车模拟端的ip地址及可用端口，包括：若在列车模拟端存在多个网卡和ip地址，则触发使用有线网卡，并，获取列车模拟端的空闲端口。
例如，列车模拟端可以实现对列车的模拟驾驶，在列车模拟端开启之后，自动获取列车模拟段的ip地址和可用端口。若此时存在多个网卡和ip地址，则默认使用有线网卡，并自动获取本列车模拟端的空闲的端口。
s12、根据列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象。
例如，列车模拟段获取到ip地址和可用端口的端口号后，创建一个socket对象，为了区分，命名此socket对象为第一socket对象。其中，socket通常也称作“套接字”,用于描述ip地址和端口,是一个通信链的句柄，应用程序通常通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。
s13、基于第一socket对象向区域控制器发送消息。
例如，在创建第一socket对象完成后，可用通过第一socket对象的udp通信方式，向局域网中指定的2个端口向区域控制器发送广播消息，并开始接受消息。其中，udp(userdatagramprotocol，用户数据报协议)，为internet协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为udp，udp为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的ip数据包的方法。局域网中指定的2个端口可用为区域控制器系统监听的端口。
s14、判断是否收到区域控制器的回复消息，若收到区域控制器的回复消息，则对回复消息进行验证，若验证通过，则保存区域控制器的端口号及地址。
例如，判断是否收到了区域控制器的回复消息，若没有收到，则继续通过局域网广播方式给区域控制器发送消息，如收到回复消息，则验证信息，并保存区域控制器的端口号及ip地址，从而实现了匹配，匹配完成。即，列车模拟端收到回复消息后,将区域控制器的ip以及端口存入本机的配置文件中,同时关闭自己的广播通信,开启新的socket对象,采用点对点的通信方式。
为了对本申请的方案进行清晰的说明，下面实施例中，对区域控制器的执行过程进行说明。
参阅图2，本发明实施例中区域控制器执行的步骤，可以包括如下：
s21、获取区域控制器的ip地址。
在区域服务器开启后，获取区域服务器的本机的ip地址。当存在多个网卡和ip时，则默认使用有线网卡。
s22、基于区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象。
在一些实施例中，可选的，基于区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象，包括：判断区域控制器的预设固定端口是否可用，若不可用，则更新端口；若可用，则创建第二socket对象。
可选的，基于区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象，包括：若第二socket对象创建失败，则更改固定端口，再次创建第二socket对象。
在一些实施例中，可选的，还包括：若再次创建第二socket对象失败，则修订配置文件中两个固定端口的值。
例如，在获取到区域控制器的ip地址后，可以检查当前的端口是否可用，若不可用，则更新端口后进行检查更新后的端口是否可用。其中，检查方法可以为：根据获取到区域控制器的ip地址和固定的端口a创建一个socket对象，为了便于描述和区分，命名为第二socket对象。此时，如果创建失败，则说明此端口被占用。可以自动更新端口，通过端口b再次创建socket对象,如果2个端口都创建失败,需要修改配置文件中的2个端口的值,一般情况下不需要修改。
s23、基于第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据消息，对列车模拟端发送回复消息。
例如，在第二socket对象创建成功后，开始判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若没有接收到来列车模拟端的消息，则匹配完成；若接收到来自列车模拟端的消息，则对列车模拟端发送回复消息，从而完成匹配。
在一些实施例中，可选的，根据消息，对列车模拟端发送回复消息，包括：判断消息是否为列车模拟端的匹配请求消息；若消息为列车模拟端的匹配请求消息，则对列车模拟端发送回复消息。
例如，在收到列车模拟端发送的消息后，可以对消息内容进行判断，判断消息是否为列车匹配请求消息，如果是，则回复列车模拟端，从而完成匹配。
在一些实施例中，可选的，还包括：若消息不是列车模拟端的匹配请求消息，则判断消息是否为列车模拟端的移动授权请求消息；若消息不是列车模拟端的移动授权请求消息，则匹配完成；消息是为列车模拟端的移动授权请求消息，则进入模拟列车移动授权流程。
例如，如果在收到列车模拟端发送的消息后，对消息内容进行判断，判断消息是否为列车匹配请求消息，如果不是，则可以判断消息是否为列车移动授权请求，如果是，则说明已经匹配成功，此时列车模拟端发出的是列车移动授权请求，根据该请求，进行列车移动授权流程，此处不做具体陈述，参阅现有技术中的列车移动授权流程。
在一些实施例中，可选的，接收到来自列车模拟端的消息，则根据消息，对列车模拟端发送回复消息，包括：根据列车模拟端的id，将列车模拟端对应的ip地址存入字典中，且，对列车模拟端发送回复消息。
例如，收到客户端发送过来的广播消息,根据客户端的唯一标识列车id,将客户端的ip地址存入一个全局的字典缓存中,同时给客户端回复消息。
本发明实施例提供的cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法，通过在列车模拟端获取列车模拟端的ip地址及可用端口；创建第一socket对象；基于第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到区域控制器的回复消息，若收到区域控制器的回复消息，则对回复消息进行验证，若验证通过，则保存区域控制器的端口号及地址；在区域控制器获取区域控制器的ip地址，基于区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据消息，对列车模拟端发送回复消息。以实现虚拟列车端与区域控制器的自动获取ip及端口的匹配，为通信做好铺垫。
基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种cbtc仿真系统。
图3为本发明实施例提供的一种cbtc仿真系统的结构示意图，请参阅图3，本发明实施例提供的装置，可以包括以下结构：若干个列车模拟端31和区域控制器32；若干个列车模拟端31分别连接区域控制器32；
列车模拟端31，用于获取列车模拟端的ip地址及可用端口；根据列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象；基于第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到区域控制器的回复消息，若收到区域控制器的回复消息，则对回复消息进行验证，若验证通过，则保存区域控制器的端口号及地址；
区域控制器32，用于获取区域控制器的ip地址，基于区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据消息，对列车模拟端发送回复消息。
可选的，区域控制器32，用于判断区域控制器的预设固定端口是否可用，若不可用，则更新端口；若可用，则创建第二socket对象。
关于上述实施例中的系统，其中各个部分执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供的cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法及cbtc仿真系统，包括：若干个列车模拟端和区域控制器；若干个列车模拟端分别连接区域控制器；列车模拟端，用于获取列车模拟端的ip地址及可用端口；根据列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象；基于第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到区域控制器的回复消息，若收到区域控制器的回复消息，则对回复消息进行验证，若验证通过，则保存区域控制器的端口号及地址；区域控制器，用于获取区域控制器的ip地址，基于区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据消息，对列车模拟端发送回复消息。以实现虚拟列车端与区域控制器的自动获取ip及端口的匹配，为通信做好铺垫。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种cbtc仿真系统中列车和区域控制器的通信匹配方法，其特征在于，包括：
列车模拟端获取所述列车模拟端的ip地址及可用端口；根据所述列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象；基于所述第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到所述区域控制器的回复消息，若收到所述区域控制器的回复消息，则对所述回复消息进行验证，若验证通过，则保存所述区域控制器的端口号及地址；
区域控制器获取所述区域控制器的ip地址，基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于所述第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取列车模拟端的ip地址及可用端口，包括：
若在所述列车模拟端存在多个网卡和ip地址，则触发使用有线网卡，并，获取列车模拟端的空闲端口。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象，包括：
判断所述区域控制器的预设固定端口是否可用，若不可用，则更新所述端口；若可用，则创建第二socket对象。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息，包括：
判断所述消息是否为列车模拟端的匹配请求消息；
若所述消息为列车模拟端的匹配请求消息，则对所述列车模拟端发送回复消息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述消息不是列车模拟端的匹配请求消息，则判断所述消息是否为列车模拟端的移动授权请求消息；
若所述消息不是列车模拟端的移动授权请求消息，则匹配完成；所述消息是为列车模拟端的移动授权请求消息，则进入模拟列车移动授权流程。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象，包括：
若所述第二socket对象创建失败，则更改所述固定端口，再次创建第二socket对象。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述再次创建第二socket对象失败，则修订配置文件中两个所述固定端口的值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收到来自列车模拟端的消息，则根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息，包括：
根据所述列车模拟端的id，将所述列车模拟端对应的ip地址存入字典中，且，对所述列车模拟端发送回复消息。
9.一种cbtc仿真系统，其特征在于，包括：若干个列车模拟端和区域控制器；所述若干个列车模拟端分别连接所述区域控制器；
所述列车模拟端，用于获取所述列车模拟端的ip地址及可用端口；根据所述列车模拟端的ip地址及可用端口，创建第一socket对象；基于所述第一socket对象向区域控制器发送消息；判断是否收到所述区域控制器的回复消息，若收到所述区域控制器的回复消息，则对所述回复消息进行验证，若验证通过，则保存所述区域控制器的端口号及地址；
所述区域控制器，用于获取所述区域控制器的ip地址，基于所述区域控制器的ip地址及预设固定端口，创建第二socket对象；基于所述第二socket对象，判断是否接收到来自列车模拟端的消息，若接收到来自列车模拟端的消息，则根据所述消息，对所述列车模拟端发送回复消息。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述区域控制器，用于判断所述区域控制器的预设固定端口是否可用，若不可用，则更新所述端口；若可用，则创建第二socket对象。
技术总结