[原创][开源][Folia] SkyRail列车控制套件——专为Folia设计的工业级现代列车控制与物理引擎

来开火车吧，感受真实的高铁司机和调度上班如何被折磨！

一句话简介： 专为 Folia 多区域并发服务端打造的现代列车套件，支持矿车刚性编组、牛顿动力学仿真、移动授权（MA）闭塞计算与 Web 实时调度大屏。

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【插件基本信息】

• 插件名称： SkyRail Suite（包含 STF、STCS、STA、SkyPCC 四大核心组件）
• 作者： 本人
• 源码仓库： GitHub - moerail/Skyworld-Railway
• 官方文档： 中文完整文档 | 司机手册
• 适用服务端： Folia（原生适配 Shiroha / Folia 26.2 及 26.3）
• 支持 Java 版本： Java 21+（推荐 Java 25）
• 插件属性： 本体插件
• 插件类型： 机械 / 交通 / 机制
• 前置依赖： 无额外前置，套件内四个组件配套运行即可
• 来源： 原创
• 开源协议： MIT License

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【插件简介】

SkyRail Suite 是一套面向现代 Minecraft 多区域并行服务端（Folia）的列车运行、线路拓扑、影子列控与集中调度套件。

插件告别了传统单线程插件“跨区块即崩溃”的局限，解耦了动力学仿真与地面信号控制：

• 在车载端，提供牛顿力学积分步进、符合铁路人机工效学的手柄（Hotbar）控制与多语言驾驶室 HUD；
• 在地面端，构建有向轨道图（RailGraph）并建立悲观占用账本，参考 ETCS Level 2 与现代城市轨道交通 CBTC 规范，推导连续移动授权（Movement Authority, MA）与动态制动干预曲线；
• 在调度端，通过独立 Web 平台（SkyPCC）实现浏览器全线追踪与远程道岔安全控制。

Fig.1 司机驾驶界面，可见上方的运行许可余量和右侧的计分板HMI

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【前言与设计初衷：为什么需要 SkyRail Suite？】

致各位服主、工程师与铁路爱好者：

还在忍受传统单线程铁路插件在 Folia 跨区域线程下频繁报错、死锁与穿模的惨剧吗？还在用十年前落后的“固定闭塞与木牌碰撞”来维系繁忙的轨道网络吗？

在传统单线程时代，铁道服长期依赖经典的红石与牌子体系。但随着服务器迈向Folia的分布式区域线程架构，传统矿车插件只要遇上长编组跨越Region边界，就会引发线程断言崩溃或数据损坏。

本人曾于法国国家铁路（SNCF Voyageurs）机车车辆工程部门工作，主要负责铁路电气牵引系统建模、动力学仿真，以及基础设施与机车车辆的电气兼容性验证（车网电气耦合，EN 50388-2）。

作为一名铁路电气工程方向的从业者与研究者，我希望将现代轨道交通中严谨的“物理动力学、移动授权控制（MA/EoA）、以及控制与保护分离”工程哲学真正引入Minecraft沙盒。

SkyRail Suite正是在这一背景下诞生的开源套件。它采用纯净的数据契约与异步区域线程调度，不仅解决了Folia上的跨区行车难题，更将类似欧洲ETCS与现代地铁CBTC的移动闭塞理念带入方块世界，为大型多核服务器提供兼具工业严谨度与可玩性的现代化列控基座。

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【特别声明】

SkyRail Suite是运行于Minecraft环境中的实验性Java仿真程序。

本项目并非经过实际认证的真实铁路安全系统，亦不声称符合包括以下工业规范或标准在内的准入要求：

• ERTMS/ETCS SUBSET-026 — System Requirements Specification
• EN 50126 — Railway Applications – The Specification and Demonstration of Reliability, Availability, Maintainability and Safety (RAMS)
• EN 50716:2023 — Railway Applications — Requirements for software development

相关协议编号与控制理论仅用于游戏机制仿真与算法探索。

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【四大核心组件架构】

套件采用微内核解耦设计，由四个协同运作的独立模块组成（建议完整配套安装）：

Minecraft 玩家 / 矿车 / 轨道 / 红石
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  [STF]  物理动力学、区域执行与 HMI 驾驶台
                 │
         （不可变数据快照隔离）
                 │
  [STA]  统一服务契约、遥测数据与事件总线
                 │
  [STCS] 有向轨道图（RailGraph）、占用账本与 MA 列控
                 │
             （SSE 实时推流）
                 │
[SkyPCC] 浏览器 Web 集中调度大屏与道岔鉴权

1. STF（SkyTrainFolia）

   实体物理动力学引擎。接管矿车编组、牛顿力学加减速、平滑显示同步、多语言驾驶室HUD及实验性手动列车ATP制动执行。

2. STCS（Skyworld Train Control System）

   地面大脑与控制中心。负责全图RailGraph拓扑寻径、空间物理格占用保留账本，以及类似移动闭塞的MA（行车许可）连续计算与下发。

3. STA（SkyworldTrainAPI）

   统一契约总线。隔离各模块，保证多线程环境下仅传递不可变数据快照，杜绝跨线程死锁与指针穿透。

4. SkyPCC（Poste de Commande Centralisée）

   现代化Web调度大屏。无需任何客户端Mod，浏览器原生访问即可实时追踪全服列车动态、监视应答器与道岔状态，并支持基于Token的道岔远程操作。

Fig.2 PCC后台界面

Fig.3 PCC后台切换道岔

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【核心功能亮点】

一、原生Folia多区域并发保障

深度适配Folia区域实体调度器。

STF将各节车厢的位移积分与发包严格收敛在所属的Region线程中，长编组列车跨越多个区域时平稳过渡，全面释放多核算力。

适配层采用动态SPI架构，单JAR同时兼容 Shiroha / Folia 26.2 与 26.3 版本。

二、工业级列控理念：移动闭塞与MA演算

告别传统木牌占道碰撞。

系统沿有向拓扑路径为列车动态计算前方安全余量与制动干预曲线，并提供完整的车载状态机转换：

• SB（Standby，待命）
• FS（Full Supervision，完全监控）
• SH（Shunting，调车）
• SR（Staff Responsible，目视行车）
• TR（Trip，冒进停车）
• PT（Post Trip，冒后恢复）

三、悲观安全哲学：未知绝非空闲

系统运行在“证据保留模型”下。

当列车发生跨区网络延迟、区块卸载或道岔状态未经验证时，控制层绝不假定前方空闲，而是保留物理格占用以阻断后续授权，防止因服务器卡顿造成列车重叠与穿模。

四、机车驾驶台与声效工效学

支持快捷栏（Hotbar）模拟手柄操作，提供四级牵引（P1–P4）、七级常用制动（B1–B7）及紧急制动（EB）。

车载BossBar与计分板整合了多语言HMI界面，并提供基于原版音效的MA变动提示、超速分级预警与滞回保护。

五、零客户端 Mod 与四语言支持

游戏内界面与SkyPCC调度网页原生支持：

• 中文
• English
• Français
• 日本語

Fig.4 英文版HMI界面以及线路两侧的STCS区间信号标志牌（STCS Marker）

网页端采用原生浏览器访问，客户端无需安装任何额外Mod。

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【快速上手与基础操作】

1. 编组与创建

在平直测试轨道上放置矿车后，管理员执行：

/st scan 6                         # 搜索附近6格内的可编组矿车
/st create demo 6                  # 将矿车编入名为"demo"的列车中
/st property demo mode manual      # 设定列车为手动驾驶模式

2. 司机接管与驾驶

坐进车内后，执行以下指令取得驾驶权：

/st drive    # 取得驾驶权（司机离车自动触发EB）
/st forward  # 换向器向前（支持/st backward反向）

随后即可：

• 使用 /p1 至 /p4 提升牵引级位；
• 使用 /b1 至 /b7 施加常用制动；
• 输入 /eb 施加紧急制动；
• 执行 /st hotbar 使用快捷栏 1–9 槽位模拟物理手柄。

3. 申请移动授权（MA）

在线路已完成 RailGraph 登记的前提下，司机在停车状态下执行：

/stcs ma demand

顶部BossBar与计分板将实时显示当前区段的剩余行车授权距离（Credit）及动态限速。

4. 详细操作与高阶配置

关于类似TrainCarts的自动站停（Station 牌）、道岔拓扑扫描及占用账本诊断，请参考项目仓库内的完整文档：

• GitHub 完整中文手册
• 司机快速指引手册

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【环境依赖与下载】

• 运行平台： Folia 26.2 / 26.3 服务端核心
• 运行环境： Java 21+（推荐 Java 25）
• 项目 Releases： GitHub Releases
• 网盘镜像： 百度网盘（提取码：SKRS）
• 本地附件下载：
   SkyPCC-2.0.1.jar (2.51 MB, 下载次数: 5)
  6 天前 上传

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   SkyTrainFolia-4.0.6.jar (515.04 KB, 下载次数: 6)
  6 天前 上传

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   SkyworldTrainAPI-2.1.1.jar (117.27 KB, 下载次数: 5)
  6 天前 上传

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   STCS-4.0.4.jar (212.79 KB, 下载次数: 5)
  6 天前 上传

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【查毒报告与安全性验证】

为保障服务器生产环境的运行安全，套件各组件发布构建均已完成第三方在线反病毒引擎检测（VirusTotal）：

• SkyTrainFolia-4.0.6.jar
  VirusTotal 查毒报告
• STCS-4.0.4.jar
  VirusTotal 查毒报告
• SkyworldTrainAPI-2.1.1.jar
  VirusTotal 查毒报告
• SkyPCC-2.0.1.jar
  VirusTotal 查毒报告

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【实机演示】

• Bilibili： 【Minecraft铁路/Folia】当你在游戏里冒进一个红灯：ETCS-2级别 ATP 自动制动干预实机测试

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【致谢 / Acknowledgements / Dankwoord】

感谢 bergerkiller / Berger Healer 及 BKCommonLib、TrainCarts 的贡献者，为 Minecraft 插件生态与矿车铁路玩法所做的长期工作。

TrainCarts的牌子接口和运行流程为本项目提供了重要参考。

SkyRail Suite是独立项目，不要求安装BKCommonLib或TrainCarts，也不代表二者的官方版本、认可或完整兼容实现；相关TrainCarts 版权与许可声明继续保留。

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Thank you to bergerkiller / Berger Healer and the contributors to BKCommonLib and TrainCarts for their long-standing work on Minecraft plugins and minecart railways.

TrainCarts' sign interfaces and operating workflows have been important references for this project.

SkyRail Suite is an independent project: it does not require either plugin, is not an official or endorsed version of either, and does not claim complete compatibility. The applicable TrainCarts copyright and license notice is retained.

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Met dank aan bergerkiller / Berger Healer en de bijdragers aan BKCommonLib en TrainCarts voor hun jarenlange werk aan Minecraft-plugins en spoorwegen met mijnkarretjes.

De bordinterfaces en bedieningsprocedures van TrainCarts waren belangrijke referenties voor dit project.

SkyRail Suite is een onafhankelijk project: geen van beide plugins is vereist, het is geen officiële of door hen onderschreven versie en volledige compatibiliteit wordt niet geclaimd. De toepasselijke copyright- en licentievermelding van TrainCarts blijft behouden.

【后记：一列矿车的十六年】
对于一辆诞生在熔炉与工作台上的生铁矿车而言，十六年的时光漫长得像一场没有尽头的梦。

在这十多年的岁月里，它曾是这个沙盒世界里最廉价的消耗品。它在单人世界的泥土铁轨上颠簸过，在红石农场幽暗的漏斗上日夜空转，也在形形色色的服务器里，被各种天马行空的插件拆解、重组——它曾被塞满隐形盔甲架缝合成庞然巨物，也曾被拴绳拉着在逼仄的隧道里盲目摸索。

它见证过无数个背着铁剑的青涩史蒂夫跳上车厢，欢呼着冲向矿洞深处；也目睹过一座座宏伟的交通枢纽在喧嚣中拔地而起，又在某个服务器关服的黄昏里彻底沉寂。

一批批玩家来了又走，少年长成了青年，可它依然只是那个五个铁锭敲出来的代步工具：没有人在意它的惯性，没有人在意它的安全，只要前路有阻碍，它便随时准备被一镐敲碎，化作一地散落的像素点。

它麻木地以为，自己的命运大抵就是如此了。

直到这一天，刺骨的多线程寒风在世界边缘呼啸撕裂，它却被一双沉稳的手郑重地迎进了车库。

那个人没有随手插下一根红石火把，而是带来了厚重得像法典般的工业图纸。

冰冷生硬的生铁底盘被写入了严谨的牛顿动力学方程；横冲直撞的盲目狂奔，被替换成了不差毫厘的移动授权与平滑的制动曲线；在多核线程剧烈震颤的时空边界前，坚固的数据契约化作一道无形的高墙，将它的每一次轮轨交叠、每一次位移积分，紧紧庇护在安全边界之内。

在漫长流浪的十六年后，世界终于第一次平视着它，将一整套现代工业文明的严谨与敬畏，毫无保留地赋予了它。

站台风止，道岔闭锁。远方的调度大屏上，整条进路的绿灯依次点亮。

仪表盘上的动态曲线平滑地延向地平线，通信链路里传来了清晰而坚定的信号报文。

它缓缓切入牵引级位，车轮与钢轨咬合出浑厚而稳健的震颤。

迎来，见证，送走了无数过客之后——

这一次，它不是任何人的玩具。  
这一次，它是一列真正的火车。