CTCS‑2級列車應答器報文快速編碼解碼實現方法與流程

2023-07-18 06:07:11 1

本發明涉及一種報文編碼解碼方法，具體的說，涉及了一種ctcs-2級列車應答器報文快速編碼解碼實現方法。

背景技術：

ctcs-2級列車運行控制系統中，應答器是重要的核心組件，是不可缺少的設備。應答器需要向列控主機上傳線路基本參數、線路速度信息、臨時限速信息、車站進路信息、道岔信息和特殊定位信息等信息，這些信息是列控主機控制列車運行、調速和制動的依據，因此應答器報文數據的準確性、傳輸的安全性對列控系統至關重要。應答器報文格式分為長報文1023位和短報文341位，目前國內採用的都是長報文1023位。列控系統中，對報文的編碼格式有標準要求，編碼有如下特性：①信息量大，用戶信息為830位；②對各種類型傳輸錯誤有安全證明；③報文所有位的倒置都可以由解碼器識別；④傳輸不需要從報文首位開始（或結束），對於報文循環移位的檢測過程是完全透明的；⑤預留格式變化。目前的編碼解碼方式效率低。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種設計科學、簡單清晰、穩定性強、效率高的ctcs-2級列車應答器報文快速編碼解碼實現方法。為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：一種ctcs-2級列車應答器報文快速編碼解碼實現方法，編碼過程將以字節數組方式存放的應答器報文轉換成編碼位流，對編碼位流進行包括分組、加擾和校驗的編碼過程；解碼過程將以字節數組方式存放的應答器報文轉換成解碼位流，對解碼位流進行包括檢測和解擾的解碼過程。

基於上述，編碼步驟包括1）將以字節數組存儲的830位應答器報文轉換為編碼位流存儲，對編碼位流按10位進行分組，共分為83組；2）用12位加擾位對應答器報文的數據位進行加擾；3）將加擾後的編碼位流組每10位作為一個整數，依據每組整數實際值的大小作為元素索引，映射到元素個數為1024的字母表中，字母表中元素均為11位，以完成10位到11位碼字的轉換；4）對加擾轉換後的編碼位流組進行修正約束條件檢查，若滿足則進行編碼步驟5），若不滿足則向後選擇最小滿足修正約束條件要求的擾碼，返回編碼步驟2）重新計算；5）採用10位的額外修正位，對前面938位數據進行校驗，生成85位校驗位；6）對整個報文數據進行修正約束條件檢查，若滿足則編碼過程完成，若不滿足則返回編碼步驟5）重新計算。

基於上述，編碼步驟6）中，如果10位額外修正位遍歷完，整個報文數據仍不滿足修正約束條件，則再返回編碼步驟2）重新計算。

基於上述，解碼步驟包括1）對解碼位流中的913位報文位流進行反轉檢測；2）對3位控制位進行正確性檢測；3）計算85位校驗位，並與解碼位流中的85位校驗位進行比對，以驗證正確性；4）對解碼位流從字母表中進行逆映射，取得編碼位流；5）取得12位擾碼，對編碼位流進行解擾還原。

本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明在編碼解碼過程中將應答器報文先轉換為位流，能夠快速進行分組，提高編碼解碼效率，此外在加擾後即進行首次約束條件檢查，可以提前發現不合要求的擾碼，進一步提高編碼效率。其具有設計科學、簡單清晰、穩定性強、效率高的優點。

附圖說明

圖1是本發明的流程示意框圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

一種ctcs-2級列車應答器報文快速編碼解碼實現方法，編碼過程將以字節數組方式存放的應答器報文轉換成編碼位流，對編碼位流進行包括分組、加擾和校驗的編碼過程；解碼過程將以字節數組方式存放的應答器報文轉換成解碼位流，對解碼位流進行包括檢測和解擾的解碼過程。

優選地，在編碼過程中，編碼步驟包括，1）先將以字節數組存儲的830位應答器報文轉換為編碼位流存儲，以能快速分組，提高編碼效率，對編碼位流按10位進行分組，共分為83組；2）用12位加擾位對應答器報文的數據位進行加擾，初始擾碼為0；3）將加擾後的編碼位流組每10位作為一個整數，依據每組整數實際值的大小作為元素索引，映射到元素個數為1024的字母表中，字母表中元素均為11位，以完成10位到11位碼字的轉換，此時編碼後的數據位為913位；4）對加擾轉換後的編碼位流組進行修正約束條件檢查，以檢查編碼位流組報文是否滿足字母表條件、同步偏離解析條件、漢明距離調節和漏取樣條件，若滿足則進行編碼步驟5），若不滿足則向後選擇最小滿足修正約束條件要求的擾碼，返回編碼步驟2）重新計算；5）採用10位的額外修正位，對前面938位數據進行校驗，生成85位校驗位，初始額外修正位為0；6）對整個報文數據進行修正約束條件檢查，若滿足則編碼過程完成，若不滿足則返回編碼步驟5）重新計算。

實際中，編碼開始時先加入3位控制位，最終編碼結束後獲得1023位的長報文。額外修正位為10位，在獲得額外修正位後檢查修正位數值是否大於1023，如果是則返回編碼步驟2）重新計算。

優選地，編碼步驟6）中，如果10位額外修正位遍歷完，整個報文數據仍不滿足修正約束條件，則再返回編碼步驟2）重新計算。由於不同的額外修正位與前面938位數據進行校驗後，會生產不同的85位校驗位，因此不同的額外修正位會產生不同的長報文。由於10位的額外修正位數值最大為1023，也即額外修正位總共有1024個，如果10位額外修正位遍歷完，也即1024個額外修正位遍歷完，整個報文數據仍不滿足修正約束條件，則再返回編碼步驟2）重新計算

優選地，解碼步驟包括，1）對解碼位流中的913位報文位流進行反轉檢測；2）對3位控制位進行正確性檢測；3）計算85位校驗位，並與解碼位流中的85位校驗位進行比對，以驗證正確性；4）對解碼位流從字母表中進行逆映射，取得編碼位流；5）取得12位擾碼，對編碼位流進行解擾還原。

最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。