TDCS系統(tǒng)客戶端軟件自動(dòng)升級的研究

許 偉 張 濤 王 濤

許 偉:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 助理研究員100081 北京

張 濤:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 助理研究員100081 北京

王 濤:中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所 副研究員100081 北京

TDCS(Train operation Dispatching Command System)即列車調(diào)度指揮系統(tǒng)，經(jīng)過十多年的建設(shè)，已經(jīng)覆蓋全路18個(gè)局，70多條干線，6000多個(gè)車站，實(shí)現(xiàn)了全路運(yùn)輸調(diào)度的集中管理、透明指揮、實(shí)時(shí)監(jiān)視、自動(dòng)調(diào)整，減輕了行車調(diào)度人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了調(diào)度指揮的工作環(huán)境，提高了調(diào)度指揮系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，成為現(xiàn)代鐵路行車指揮不可缺少的重要技術(shù)裝備。隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，TDCS的使用、維護(hù)等相關(guān)部門需求不斷增加(如緊追蹤報(bào)警、車務(wù)終端封閉報(bào)點(diǎn)、列車占用丟失報(bào)警等功能)，因而需要對TDCS系統(tǒng)功能進(jìn)行必要的升級完善。

TDCS作為數(shù)據(jù)集中、應(yīng)用分布的C/S架構(gòu)“7×24”分布式系統(tǒng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是單獨(dú)部署和管理的，新的功能付諸實(shí)施必將升級所有客戶端應(yīng)用程序。目前每個(gè)路局TDCS中心管轄幾百個(gè)車站，包含上千個(gè)終端節(jié)點(diǎn)。若采用傳統(tǒng)的手工方法升級更新，則需人工安裝數(shù)量眾多的終端節(jié)點(diǎn)軟件，不僅消耗大量的人力、資源與時(shí)間，而且很容易出現(xiàn)漏裝或者錯(cuò)裝等問題。如何解決這種困擾成為當(dāng)務(wù)之急，為此提出車站客戶端軟件動(dòng)態(tài)更新、自動(dòng)升級的解決方案和實(shí)現(xiàn)方法。

1 自動(dòng)升級的方案設(shè)計(jì)

1.1 需求與功能概述

TDCS作為不間斷的實(shí)時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)，對其維護(hù)升級有嚴(yán)格的管理辦法，即軟件更換流程、范圍、時(shí)間、功能啟用都有嚴(yán)格的限制，每次軟件升級必須給點(diǎn)才能施工。由于人員和工作量的關(guān)系，以往采用手工操作方式只能分批次進(jìn)行更換，整個(gè)系統(tǒng)全部升級完畢需要一兩周的時(shí)間。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成大量節(jié)點(diǎn)的客戶端程序強(qiáng)制升級更新，且升級完畢后啟用新功能是本文需解決的問題。

首先，TDCS系統(tǒng)客戶端應(yīng)用軟件開發(fā)時(shí)采用“模塊化”的思想，按照功能進(jìn)行分類，即子系統(tǒng)、子模塊生成DLL文件，為軟件的快速自動(dòng)更新提供了良好的先決條件。其次，系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，只需要替換修改過的模塊即可，不僅網(wǎng)絡(luò)傳輸流量小，而且升級效率高，保障了系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成升級。第3，若必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)才能對程序進(jìn)行升級操作，則需要管理員通過維護(hù)臺向各個(gè)客戶端發(fā)布升級指令，更新所有客戶端最新版本程序，然后強(qiáng)制關(guān)閉主程序，再重新啟動(dòng)主程序，退出升級程序，自動(dòng)匯報(bào)給維護(hù)臺升級狀態(tài) (失敗或成功);升級維護(hù)人員根據(jù)維護(hù)臺升級匯報(bào)日志，只需手工操作處理自動(dòng)升級失敗的客戶端軟件。

1.2 自動(dòng)升級方案設(shè)計(jì)

自動(dòng)升級方案整體思路:系統(tǒng)維護(hù)人員發(fā)布需要升級更新客戶端指令，客戶端軟件啟動(dòng)自動(dòng)升級程序，升級程序檢測文件版本號。當(dāng)服務(wù)器記錄的版本號比本地客戶端記錄的版本號大時(shí)，將會(huì)自動(dòng)從服務(wù)器端下載最新版本的主程序或者子模塊。如果是主程序，則自動(dòng)重新安裝;如果是子模塊，則替換現(xiàn)有的子模塊;安裝或者替換成功，則更新本地版本號，使軟件版本保持同步。

依據(jù)設(shè)計(jì)思路，怎樣進(jìn)行版本信息的存儲(chǔ)是自動(dòng)升級功能首先解決的問題。目前，版本信息可以存儲(chǔ)在注冊表、數(shù)據(jù)庫中。考慮到TDCS車站系統(tǒng)終端計(jì)算機(jī)采用封裝 (用戶只能與應(yīng)用程序交互，其他不能進(jìn)行訪問)模式，本著綜合安全與維護(hù)方便的原則，本升級軟件版本信息存放在.ini配置文件中，同時(shí)客戶端和服務(wù)端分別進(jìn)行存儲(chǔ)。

自動(dòng)升級程序處理流程如圖1所示。

1．將需要升級的主程序或者子模塊存儲(chǔ)在服務(wù)器中。

2．通過維護(hù)臺向需要升級的客戶端發(fā)布升級更新指令。

3．客戶端收到升級指令啟動(dòng)自動(dòng)升級程序，檢查本地配置文件中的主程序和所有模塊的版本號是否比服務(wù)器端對應(yīng)文件的版本號小。若大或者一樣則不需要處理，同時(shí)發(fā)送給維護(hù)臺最新的版本號碼。否則需要進(jìn)行更新客戶端軟件。

4．更新客戶端軟件。首先從服務(wù)器下載升級文件至臨時(shí)文件夾，關(guān)閉客戶端主程序，將客戶端應(yīng)用程序進(jìn)行備份，將臨時(shí)文件夾的程序覆蓋當(dāng)前文件夾，啟動(dòng)客戶端主應(yīng)用程序，向維護(hù)臺發(fā)送并保存最新版本信息，關(guān)閉自動(dòng)升級程序。

5．管理員檢查維護(hù)臺更新版本信息，若存在升級失敗的客戶端，進(jìn)行手工操作處理。

圖1 自動(dòng)升級程序處理流程圖

2 自動(dòng)升級的實(shí)現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)

雖然車務(wù)終端節(jié)點(diǎn)程序一樣，但是，每個(gè)車站的具體業(yè)務(wù)又有著不同的需求，例如中間站的作業(yè)方式、臺間計(jì)劃的合并方式、站間透明站場排列等，都需要單獨(dú)的配置來實(shí)現(xiàn)。每次維護(hù)升級前，將測試好的所有配置和可執(zhí)行代碼 (主程序和子模塊DLL)放入管理維護(hù)的工程庫中，然后導(dǎo)出形成固定目錄的升級工程文件，再通過自動(dòng)升級程序進(jìn)行更新升級，并通過VC 6.0開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了TDCS車務(wù)終端節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)文件的自動(dòng)下載更新和升級服務(wù)。

2.1 服務(wù)器端程序

創(chuàng)建服務(wù)器端程序CreateUpateInfo.exe，其主要功能是收集服務(wù)器上TDCS系統(tǒng)工程文件的新版本程序及文件信息，并創(chuàng)建版本文件UpdateInfo.ini。具體步驟如下。

1．程序初始化操作。獲取工程文件放置的路徑和提供下載服務(wù)的地址。

2．調(diào)用CBrowseStationCfg類的函數(shù)遞歸，掃描當(dāng)前路徑下按站點(diǎn)分類目錄下的所有子目錄和文件，形成文件信息列表。

3．按照車站節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，取文件存儲(chǔ)的相對路徑與IP作為文件下載的地址，將文件相對路徑、修改時(shí)間及下載地址寫入U(xiǎn)pdateInfo.ini文件，結(jié)構(gòu)如下。

［STATIONCFG］

LocalLogDir=d:工程文件 #當(dāng)前服務(wù)器的文件根目錄

STATIONCOUNT=1022#總的節(jié)點(diǎn)數(shù)目

［STATION1］ #車站序號

Address=172.19.41.67#遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)地址，主要客戶端用于判斷哪個(gè)目錄是自己的，Ip唯一性。

StationName=天津西172.19.41.67#文件夾名稱車站序號

［STATIONFILE1］ #序號1車站文件

SubDirCount=3#子文件夾數(shù)目

SubDir1=StatermDispConfig#子文件夾1

Count1=2#子文件夾1文件總數(shù)

file1=LimitCfg.ini 2011-06-26-16-06#業(yè)務(wù)配置文件名稱及修改日期

file2=TCCDll.dll 2011-06-27-17-18#子模塊動(dòng)態(tài)庫文件名稱及修改日期．．．．．．．．

2.2 客戶端自動(dòng)升級程序

創(chuàng)建客戶端程序AutoUpdate.exe，其主要功能是完成版本文件的下載，生成更新文件列表，完成自動(dòng)更新。以下是客戶端程序?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵步驟和方法。

1．下載服務(wù)器版本文件UpdateInfo.ini。若下載失敗則退出更新程序，判斷程序如下。

2．判斷是否需要更新，若不需要更新則退出更新程序。

upDatefileNameList=CreateUpdateFileList(str-LocalUpDateCfg，strSvrUpdateCfg);

3．按更新文件列表下載文件，并修改本地更新信息，直至全部文件下載成功。若下載失敗則退出更新程序。

4．若下載成功，關(guān)閉主程序，備份文件、同時(shí)移動(dòng)臨時(shí)文件到主程序目錄下，啟動(dòng)主程序，關(guān)閉更新程序。

3 結(jié)束語

自動(dòng)升級功能已成為目前軟件系統(tǒng)不可缺少的功能，不僅大大提高了企業(yè)軟件升級的速度和對業(yè)務(wù)的影響，而且大大降低維護(hù)安裝費(fèi)用。本文所述功能在TDCS 3.0的版本程序測試環(huán)境中得到了很好的應(yīng)用，極大減輕了測試環(huán)境中軟件更換的工作量。目前，只是實(shí)現(xiàn)基本升級功能，今后還可以考慮應(yīng)用解壓縮技術(shù)、多線程下載等技術(shù)進(jìn)一步提高升級速度，提升維護(hù)服務(wù)質(zhì)量。

［1］ 鐵道部運(yùn)輸局．鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)［M］ ．北京:中國鐵道出版社，2006．

［2］ 劉朝英.中國鐵路分散自律調(diào)度集中［M］ ．北京:中國鐵道出版社，2009．

［3］ 楊繼家，張麗靜．面向C/S模式下的客戶端軟件自動(dòng)升級的實(shí)現(xiàn)［J］ ．計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2005(5):290 －293．

［4］ 何航校，蔣兆遠(yuǎn)．一種改進(jìn)的通用客戶端自動(dòng)升級模型及實(shí)現(xiàn)［J］ ．蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(8):110 －113．

［5］ 秦燕燕，許偉.有效冗余備份構(gòu)建可靠的TDCS通信網(wǎng)絡(luò)［J］ ．鐵道通信信號，2007，43(12):35－37.

［6］ 秦燕燕，許偉.TDCS網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及故障分析［J］ ．鐵道通信信號，2007，43(9):45 －47.

［7］ 許偉，楊勵(lì)雅，秦燕燕.天津集中臺列車運(yùn)行階段計(jì)劃自動(dòng)調(diào)整［J］ ．中國鐵道科學(xué)，2008，29(2):114－119.