有轨电车通信系统及方法 |
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| 申请号 | CN201710358397.5 | 申请日 | 2017-05-19 | 公开(公告)号 | CN107197537A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 西南交通大学; | 发明人 | 华泽玺; 徐志根; 王长林; 贾卉雯; 刘世鹏; 胡晨阳; 张鹏飞; 刘佳; 陈金林; 唐艳; 孙自伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及有轨电车技术领域，具体涉及一种有轨电车通信系统及方法，所述系统一个无线接入 控制器 、多个定点无线接入点、至少两个车载无线接入点及至少两个车载控制器；每个定点无线接入点分别通过一根数据传输线缆与所述无线接入控制器连接，构建一独立的局域网络，所述车载无线接入点以无线桥接的方式接入所述局域网络，在所述局域网络中，两个车载控制器之间相互通信。本发明 实施例 提供的有轨电车通信系统及方法，在有轨电车领域是一种新形式的通信方式，与传统有轨电车通信方式相比，组网方式更简单，通信速度更快，可以实现在一个局域网络下的车车通信。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种有轨电车通信系统，其特征在于，包括一个无线接入控制器、安装于地面的多个定点无线接入点、至少两个车载无线接入点及至少两个车载控制器，一个所述车载无线接入点和一个所述车载控制器安装于一个有轨电车中，所述车载无线接入点和所述车载控制器连接；所述多个定点无线接入点中的每个定点无线接入点分别通过一根数据传输线缆与所述无线接入控制器连接，构建一个局域网络，所述车载无线接入点以无线桥接的方式接入所述局域网络，在所述局域网络中，车载控制器之间相互通信。 |
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| 说明书全文 | 有轨电车通信系统及方法技术领域[0001] 本发明涉及有轨电车技术领域，特别涉及一种有轨电车通信系统及方法。 背景技术[0002] 随着经济的发展，轨道交通领域也迎来了蓬勃发展的时机，现代城市有轨电车以其舒适性好、载客量大、建设成本低等优点，在轨道交通领域占得一席之地。有轨电车安全运行的实现离不开通信网络的基础支持，目前的有轨电车通信方式是，有轨电车上布置的车载控制器与地面控制设备通信，地面控制设备也称为区域控制器，管理一个区域内车辆驶过时的数据传输，同时列车控制系统的所有计算都在区域控制器中，区域控制器和列车之间是相互通信，两个列车同时将信息比如速度、位置信息传给一个区域控制器，区域控制器计算后再传回两个车，从而两个车的车载控制器得知自己的运行状况，进行调整，同时控制中心也将数据转给区域控制器，区域控制器再传给车载控制器，从而实现对车辆的调整。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种有轨电车通信系统及方法。 [0004] 为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案： [0005] 一种有轨电车通信系统，包括一个无线接入控制器、安装于地面的多个定点无线接入点、至少两个车载无线接入点及至少两个车载控制器，一个所述车载无线接入点和一个所述车载控制器安装于一个有轨电车中，所述车载无线接入点和所述车载控制器连接；所述多个定点无线接入点中的每个定点无线接入点分别通过一根数据传输线缆与所述无线接入控制器连接，构建一个局域网络，所述车载无线接入点以无线桥接的方式接入所述局域网络，在所述局域网络中，车载控制器之间相互通信。 [0006] 根据本发明实施例，所述车载无线接入点在移动过程中与多个定点无线接入点无线桥接。车载无线接入点在移动过程中可以与一个或多个定点无线接入点无线桥接，当与多个定点无线接入点无线桥接时，选择最佳的传输通道进行数据传输，且最佳通道在有轨电车移动过程中可以根据情况更改，以确保数据安全可靠传输。与多个定点无线接入点无线桥接，这样可以有效保障数据顺利传输。 [0007] 根据本发明实施例，所述有轨电车通信系统还包括控制终端，在所述局域网络中，所述车载控制器与所述控制终端相互通信。 [0008] 一种基于有轨电车通信系统的有轨电车通信方法，所述有轨电车通信系统包括一个无线接入控制器、安装于地面的多个定点无线接入点、至少两个车载无线接入点及至少两个车载控制器，一个所述车载无线接入点和一个所述车载控制器安装于一个有轨电车中，所述车载无线接入点和所述车载控制器连接；所述多个定点无线接入点中的每个定点无线接入点分别通过一根数据传输线缆与所述无线接入控制器连接，构建一局域网络；所述方法包括： [0009] 所述车载无线接入点以无线桥接的方式接入所述局域网络； [0010] 在所述局域网络中，通过所述无线接入控制器建立车载控制器之间的通信连接，所述车载控制器之间相互通信。 [0011] 根据本发明实施例，所述有轨电车通信系统还包括与无线接入控制器连接的控制终端，所述方法还包括：在所述局域网络中，通过所述无线接入控制器建立所述控制终端与车载控制器之间的通信连接，所述车载控制器与所述控制终端相互通信。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明实施例提供的有轨电车通信系统及方法，在有轨电车领域是一种新形式的通信网络和通信方法，与传统的有轨电车通信方式相比，组网方式简单，通信速度快，可以实现在一个局域网络下的车地通信(车载控制器与控制终端、轨旁设备、车站设备通信)和车车通信(车载控制器之间通信)。附图说明 [0013] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。 [0014] 图1为本发明较佳实施例1提供的有轨电车通信系统的示意图。 [0015] 图2为本发明较佳实施例2提供的有轨电车通信系统的示意图。 [0016] 主要元件符号说明 [0017] 无线接入控制器101；光纤102；定点无线接入点103；轨旁设备104；车载控制器105；车载无线接入点106；车站设备107；交换机108；数据服务单元109；控制终端110；有轨电车200；轨道300。 具体实施方式[0018] 下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0019] 实施例1 [0020] 图1为本实施例中提供的有轨电车通信系统的结构示意图。如图1所示，本实施例中提供的有轨电车通信系统，包括一个无线接入控制器(AccessController，简称AC)101、多个定点无线接入点(AccessPoint，简称AP)103、多个车载无线接入点106及多个车载控制器105，定点无线接入点103即为安装于地面固定位置的无线接入点，无线接入控制器101和定点无线接入点103均安装于地面，一般地，其中，无线接入控制器101安装于轨道300旁的控制室内，定点无线接入点103安装于轨道300旁，每个定点无线接入点103分别通过一根数据传输线缆与无线接入控制器101连接，构建一独立的局域网络。车载无线接入点106即为安装于有轨电车的无线接入点，车载控制器105即为安装于有轨电车的控制器，车载控制器105和车载无线接入点106安装于有轨电车200内，一辆有轨电车200安装一个车载控制器 105和一个车载无线接入点106，同一辆有轨电车内的车载控制器105与车载无线接入点106连接。由于在实际使用中，有轨电车沿轨道300运行处于移动状态，因此，在移动过程中车载无线接入点106以无线桥接的方式与定点无线接入点103无线桥接，优选与一个或多个定点无线接入点103无线桥接。具体的，无线接入控制器101控制管理多个定点无线接入点103覆盖组成的无线局域网络，通过无线接入控制器101对车载无线接入点106设置后，每个车载无线接入点106以其天线搜索到定点无线接入点103的天线发射的无线信号的方式接入定点无线接入点103覆盖的无线局域网络中。相邻两个定点无线接入点103的辐射范围有重叠，以便于车载无线接入点106可以与一个或多个定点无线接入点103无线桥接。在本实施例提供的通信系统中，每个定点无线接入点103及车载无线接入点106都有独立的IP地址，在无线接入控制器101这一个主网关的统一管理下，可以实现列车与列车之间的相互通信，即，在多个定点无线接入点103覆盖的局域网络中，两个车载控制器105之间相互通信，例如，告知对方本车的位置信息。 [0021] 数据传输线缆可以是双线传输线、微带传输线、波导管传输线、表面波传输线等，本实施例中，优选数据传输线缆为光纤102，可以更好地保障数据安全、快速地传输。 [0022] 车载无线接入点106在移动过程中与其距离最近的一个定点无线接入点103无线桥接，可以使得相邻两个定点无线接入点103的布置距离在天线覆盖及满足数据传输可靠性的前提下尽可能远，以减少定点无线接入点103的使用量。为了实现车载无线接入点106可以与距离最近的定点无线接入点103无线桥接，定点无线接入点103的安装位置需要满足一定要求，这个要求由定点无线接入点103的辐射范围决定。例如，以华为公司的一款无线接入点设备作为定点无线接入点103为例，定点无线接入点103的辐射范围是以定点无线接入点103的外设天线为中心、半径为300米、辐射角为120°的扇形区域，那么定点无线接入点103与轨道的垂直距离不大于300*cos60°-轨道宽度，相邻两个定点无线接入点103之间的距离不大于2*300*sin60°。 [0023] 本实施例提供的有轨电车通信系统，在一个无线接入控制器101的管控下，在多个定点无线接入点103覆盖组成的以无线接入控制器101为中心的局域网络中，车载无线接入点106以无线桥接方式接入该局域网络，所有设备在一个大的局域网络中，与现有的多个无线接入控制器管理多个网络的通信方式相比，本实施例提供的有轨电车通信系统构建的是一种新形式的有轨电车通信网络，组网方式更简单，通信速度更快速，可以实现在一个网络下车车通信。 [0024] 基于本实施例提供的有轨电车通信系统实现的通信方法，可以包括步骤： [0025] 步骤1：车载无线接入点以无线桥接的方式接入由无线接入控制器管理的多个定点无线接入点覆盖组成的局域网络； [0026] 步骤2：在所述局域网络中，通过无线接入控制器建立任意两个车载控制器之间的通信连接，该任意两个车载控制器之间相互通信。 [0027] 实施例2 [0028] 请参阅图2，本实施例中提供的有轨电车通信系统，包括一个无线接入控制器101、多个定点无线接入点103、一个或多个(图2中画出了两个)接口扩展设备、多个(图2中仅画了两个)车载无线接入点106、多个(图2中仅画了两个)车载控制器105、控制终端110，控制终端110与无线接入控制器101连接，无线接入控制器101安装于轨道300旁的控制室内，定点无线接入点103安装于轨道300旁，每个定点无线接入点103分别通过一根光纤102与无线接入控制器101连接，一辆有轨电车200安装一个车载控制器105和一个车载无线接入点106，同一辆有轨电车内的车载控制器105与车载无线接入点106，车载无线接入点106以无线桥接的方式与其距离最近的一个定点无线接入点103无线桥接。无线接入控制器101可以管控多个设备(针对本实施例提供的系统，此处的设备可以是定点无线接入点103，也可以包括其他设备，例如后文提到的轨旁设备104、车站设备107、数据库服务器109、控制终端 110)，例如华为的一款无线接入控制器设备可以管控256个设备，但是由于无线接入控制器 101的接口有限，通常情况下，沿一条轨道安装的定点无线接入点103的数量大于一个无线接入控制器101可提供的接口的数量，因此在实际使用中，需要对无线接入控制器101的接口进行扩展，如图2所示，利用接口扩展设备对无线接入控制器101的接口进行扩展，当定点无线接入点103的数量大于无线接入控制器101可提供的接口的数量时，没有直接与无线接入控制器101连接的定点无线接入点103通过接口扩展设备与定点无线接入点103连接。 [0029] 本实施例中，接口扩展设备采用交换机108，交换机108通过光纤102与无线接入控制器101连接，当然，接口扩展设备还可以是其他设备，例如路由器、集线器等。 [0030] 本实施例提供的有轨电车通信系统，在多个定点无线接入点103覆盖组成的局域网络中，车载控制器105之间不仅可以相互通信，车载控制器105与控制终端110之间也可以相互通信。即，基于本实施例提供的有轨电车通信系统实现的通信方法，还可以包括：通过无线接入控制器建立控制终端与车载控制器之间的通信连接，车载控制器与控制终端相互通信。 [0031] 轨旁设备104是实现有轨电车安全运行的可靠保障，本实施例中，有轨电车通信系统还可以包括轨旁设备104，轨旁设备104通过接口扩展设备(本实施例中为交换机108)与无线接入控制器101连接，接入局域网，有线通信方式，更安全可靠，保障列车安全运行。轨旁设备104可以包括但不限于列车接近检测传感器、道岔控制器、道口控制器、路口优先控制器。列车接近检测传感器、道岔控制器、道口控制器、路口优先控制器是保障有轨列车安全运行的常用轨旁设备，其中，列车接近检测传感器对列车进行接近检测，在一定范围内认为列车已经靠近，将靠近信号传给其他传感器。道岔控制器接受整个列控系统的道岔控制命令，在通过列车接近检测传感器和电子标签得到列车接近和进路信息后，根据对应的进路信息的定位/反位操作命令驱动转辙机转动并锁闭道岔，以保证列车安全通过。前车出清道岔后，释放对道岔的控制权以保证其他列车对道岔的正常使用。道口控制器得到接近检测传感器传来的列车接近信息，车载控制器传来的位置信息，以及公里上的路况信息后，路口优先控制器给出优化策略，让有轨电车优先通过路口，还是让公路车辆先过，将优先策略发给公路上的交通灯控制器，通过缩短或延长城市车辆红灯或绿灯的时间，实现整个交通的最优控制，实现不堵车，不发生城市车辆与有轨电车相撞的交通事故，并能够最大化的实现有轨电车的客流运输量。 [0032] 本实施例中，有轨电车通信系统还可以包括数据库服务器109，数据库服务器109通过交换机108与无线接入控制器101连接入网，数据库服务器109用于存取线路图等信息，线路图中包括行驶路线、列车时刻表、道岔控制命令等数据信息。线路图是一个原始的数据库，每天列车都按照当日时刻表发车，如有异常情况等，列控系统会控制调整，数据库服务器服务于整个列控系统。 [0033] 车站设备可以帮助乘客了解正在运行的有轨电车的情况，本实施例中，有轨电车通信系统还可以包括多个车站设备107，每个车站设备107通过接口扩展设备(本实施例中为交换机108)与无线接入控制器101连接。车站设备107安装于有轨电车车站内(因此本领域中，车站设备107也称为车站)，车站设备107可以包括但不限于摄像机、显示设备。 [0034] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 [0035] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的设备中还存在另外的相同要素。 [0036] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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