前言

近来无事，想来试着做一套铁路仿真软件，通过任务选择的方式得到列车，线路，列车故障事件，评判规则等，数据主要包括列车车型数据，铁路线路数据，用户数据，训练数据和评判数据等。

系统架构上考虑分为计算(服务)和表现(客户)端，客户端采用unity(c#),服务端..，开始考虑的用c++，但确实没有内置的运行时反射，很多序列化不好办，包管理器也没有，那就考虑一个性能差不多的成熟的原生语言。这里考虑用pascal，至少上手比较容易。

由于是本机程序，所以数据库采用sqlite,服务端和客户端通讯采用udp,点对点通信，客户端那边也就由一点的通讯，同时与多个子节点进行通讯和管理，子节点应包括用户表现的部分，例如ui，电路图，车载显示器，三维场景，司机操作面板等。

客户端主要交由某个公司去做吧，这里主要编制服务端。

服务端的仿真计算周期30ms，包括线路计算、电路计算、牵引制动力计算、空气管理计算，车载信号计算等。如果作为单线程，则要求所有时间可控，但由于线路包括上千公里的遍历与查找，可能使计算时间不稳定，所以还是会使用到多线程。

数据

数据首先需要制作和调试，以及各方面数据的对照检查，所以提供一个数据制作工具，然后存储部分由于有大量的动态结构，所以采用字段+json(至少读下来然后反序列化就可以直接用),以及最后一个类为数据的远程读取，存储和修改。

  Tsm_data = class
  public
    function get_train(name: string): string;
    function get_task(id: integer): nullable<string>;
    function get_road(road_id: integer): string;
    function set_train(name: string; json: string): boolean;
    function set_task(id: integer, Json: string): boolean;
    function set_road(road_id: integer, Json: string): boolean;
  end;

与此对应的提供序列化的类，通过以往的经验，似乎mormot2的函数比较高效

  Tsm_json<T> = class
  public
    function to_variant(Json: string): T;
    function to_string(v: T): string;
  end;

通讯

udp通讯的最大好处就是快，然后不容易异常，这里就用indy吧，然后之间的通讯数据包括三类：命令字(启动，暂停，结束，保存等)，操作数据(例如操作了设备，按下按键)，状态数据(例如操作台面板的灯亮，列车行驶到的位置等)，为了减少通讯量，我们只发送接收变化的值，毕竟很多时候用户什么事都没做，所以通讯的是个动态结构，这里用Json进行序列化和反序列化，然后就可以用一个通用的结构来表达。

    comm_Json = record
    id_, type_, subtype_: Integer;//命令字 类型 子类型
    timestamp: Integer; //时间戳
    content_json: string; //实际内容
  end;

当然还会涉及一系列的枚举和常量定义，这里不赘述了。

内部结构

如果一个程序内部有多个线程同时按照定时周期进行计算，同时每个线程之间还存在实时的数据交互，那怎么办呢？共享读写变量好像不太合适，那就使用event_bus可能比较合适，只要有一个模块/线程具有30ms的定时器，那么就可以通过发送信号让每个模块/线程都计算一次，这样来推动？大概是可行的，然后一些慢速模块/线程，比如日志记录/存储/评价等，就不用接收定时信号了。

最后弄一个计算类，初始化把事件总线的服务端、通讯端口，目录日志，线路计算、列车计算、数据读写等都放进去，大概就可行了。

不早了，下面就可以编代码了，这就是今天的内容。

30日仿真试攻略(1)

前言

数据

通讯

内部结构