專利名稱：運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路交通管理、控制及電通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是列車上有一套自動跟蹤衛(wèi)星信息的天線跟蹤伺服系統(tǒng)，確保列車的天線在運動中始終對準(zhǔn)衛(wèi)星的方向。衛(wèi)星的多媒體信息通過天線下傳到運動的列車上；列車上的信息，諸如電話、遠(yuǎn)程訂票、訂旅館、列車運行信息等上傳到衛(wèi)星上。這種服務(wù)也可用于汽車、輪船等移動物體上。運動列車上的主計算機(jī)具有信息高速解碼、解壓、壓縮、存儲裝置，以克服由于列車通過隧道、涵洞、橋梁或氣候變化等原因引起的通信衰落、中斷而造成的數(shù)據(jù)丟失；另外，列車的主計算機(jī)還具有地標(biāo)信息讀取器裝置。電視、電話、游戲、伊妹兒(email)等多媒體信息以有線和紅外無線的方式在列車的各節(jié)車廂和衛(wèi)星之間交互式地進(jìn)行雙向傳輸。列車主計算機(jī)控制下的音樂廣播接口、電視接口、集線器接至各車廂，分別與車廂中的音樂廣播接口、電視接口、集線器相對應(yīng)對接，為旅客提供音樂、電視、上網(wǎng)、游戲、電話及收發(fā)email等服務(wù)。在鐵路二鐵軌間的地面上順鐵軌方向安裝有多組地標(biāo)，地標(biāo)本身是無源的，地標(biāo)信息是基于地標(biāo)物體材料固有的物理特性和幾何尺寸與地面間的差異，以組成數(shù)字化的方式表達(dá)地標(biāo)所在處的地理位置、里程數(shù)、警示等信息。它基本不受野外環(huán)境變化的影響，便于施工和維護(hù)。在列車某節(jié)車廂底部，安裝有地標(biāo)信息讀取器，以光、或電、或磁的方式讀取地標(biāo)信息，供行車人員參考，并通過天線傳送到衛(wèi)星，再轉(zhuǎn)送到沿線的列車運行調(diào)度中心，以掌握列車的運行情況，對運動列車進(jìn)行遠(yuǎn)程智能管理。列車運行調(diào)度中心根據(jù)沿線車輛的運行情況，通過衛(wèi)星隨時向運動列車發(fā)布指令，以保證整條線路的列車高速、準(zhǔn)時正點、安全地運行。
本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明能對眾多車站、列車運行調(diào)度中心實時發(fā)送列車運行情況，公開、安全，在候車室中也可顯示各列車的運行位置，并提前通知到達(dá)站點。
只要該站點具有電話或計算機(jī)即可切入這個功能。
2.便于對列車運行進(jìn)行控制，其走向、道口情況、速度，通過地標(biāo)反應(yīng)，提醒駕駛?cè)藛T掌握，做到心中有數(shù)，數(shù)量化和標(biāo)準(zhǔn)化。
3.本發(fā)明能將列車各種情況，特別是突發(fā)情況實時地反饋到調(diào)度中心，便于按情況智能化地控制運行密度和作相應(yīng)的安全防范，能提高運行能力。
4.本發(fā)明對鐵路各站點位置可進(jìn)行數(shù)字化運行管理和進(jìn)行運行服務(wù)。本發(fā)明也能較容易地擴(kuò)展用于其他移動物如汽車、輪船等方面。
5.本發(fā)明置于鐵路線上的地標(biāo)是本身無源的，借用列車自身運行進(jìn)行自掃描，地標(biāo)實際上形成了多組條形碼。內(nèi)含地理位置、列車速度等直接和間接的信息。其自掃描的讀取方式可多種多樣，如光的、電的，或磁的。
6.地標(biāo)用普通的金屬、水泥、木材、塑料等材料制作，成本低，便于施工，易于維護(hù)。
7.本發(fā)明主計算機(jī)信息處理具有高速解碼、存儲、壓縮裝置，避免了在一些隧道、涵洞、橋梁或特殊氣候變化等原因引起的通信衰落或中斷而造成的數(shù)據(jù)丟失。
8.旅客在列車上，不僅能點播電視節(jié)目、打電話，而且可以從事上網(wǎng)、聽音樂、收發(fā)email、玩游戲等個性化活動。
圖2為本發(fā)明中運動列車上主計算機(jī)信息處理系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件構(gòu)成框圖。圖中還示出了與自動跟蹤天線的連接，與地標(biāo)信息讀取器的連接，以及與各節(jié)車廂間的接口連接。
圖3為本發(fā)明中地標(biāo)信息讀取器的原理框圖。
圖4為本發(fā)明中鋪設(shè)于鐵路兩鐵軌間地面的地標(biāo)的示意圖。
圖5為本發(fā)明中運行列車自掃描地標(biāo)所讀取的信息示意圖。其中圖5A為讀取到的原始信息示意圖；而圖5B為經(jīng)過濾波、箝位、整形后的信息圖，形成數(shù)字信息。
請參閱

圖1和圖2，現(xiàn)對運動列車上的以主機(jī)504為主的信息處理系統(tǒng)5作進(jìn)一步闡明，主機(jī)504與地標(biāo)信息讀取器4相連讀取地標(biāo)3的信息。主機(jī)504與由天線跟蹤伺服系統(tǒng)602和天線601組成的自動跟蹤天線6相互聯(lián)，通過天線接收衛(wèi)星1傳送來的網(wǎng)絡(luò)多媒體信息；也通過天線6將列車上的信息向衛(wèi)星1發(fā)射過去。主機(jī)504又與服務(wù)器505相互聯(lián)，控制服務(wù)器505進(jìn)出信息的運作。在主機(jī)504的接收方面，網(wǎng)絡(luò)多媒體信息通過天線601送至接收裝置507，再送至海量存儲器508儲存，再通過解壓縮裝置509解壓縮；解壓縮裝置509又連至服務(wù)器505，供多媒體信息通過服務(wù)器505再由集線器506送至車廂；主機(jī)504分別與海量存儲器508和解壓縮裝置509相互聯(lián)，控制其存儲、讀取和解壓縮運作。在主機(jī)的發(fā)射方面，由集線器506傳輸來的車廂中電話和計算機(jī)終端信息通過服務(wù)器505輸向壓縮裝置503，再送往海量存儲器502存儲后，由發(fā)射裝置501通過天線601發(fā)送出去；主機(jī)504分別與海量存儲器502和壓縮裝置503相互聯(lián)，控制其讀寫和壓縮的運作。
以主機(jī)504為主的信息處理系統(tǒng)5的解壓縮裝置509分別接向音樂廣播接口511、電視接口510和服務(wù)器505。音樂廣播接口511接至各車廂的音樂廣播接口526，再接至紅外發(fā)射裝置527，音樂廣播信息數(shù)據(jù)以紅外無線傳輸方式在車廂內(nèi)傳輸，旅客用紅外接收耳機(jī)收聽自己挑選的音樂廣播節(jié)目。電視接口510接至各車廂的電視接口524，電視接口524再連至旅客處的電視機(jī)525，供旅客選擇合適的電視節(jié)目。服務(wù)器505通過與之互聯(lián)的集線器506互聯(lián)各車廂的集線器521，再互聯(lián)至車廂內(nèi)的諸計算機(jī)終端523和IP電話522，供旅客選擇游戲節(jié)目，或收發(fā)email，或打電話。
請參閱圖1、圖3至圖5，所說的地標(biāo)3是在鐵路兩軌間的地面上順鐵軌方向置以一組發(fā)射率高的材料做成的矩形塊，與地面材料發(fā)射率的反差構(gòu)成光學(xué)型地標(biāo)301；或置以一組磁導(dǎo)率高的材料做成的矩形塊，與地面材料磁導(dǎo)率的反差構(gòu)成磁導(dǎo)型地標(biāo)302；或置以一組電導(dǎo)率高的材料做成的矩形塊，與地面材料電導(dǎo)率的反差構(gòu)成電導(dǎo)型地標(biāo)303；典型材料及地面材料的對應(yīng)數(shù)據(jù)，分別列于表1和表2。
表1.典型材料的發(fā)射率

表2.典型材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率

在某節(jié)車廂底部，裝有地標(biāo)信息讀取器4，借助列車運行時自掃描，以對應(yīng)的傳感器獲取信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)相應(yīng)的信號放大、信號處理送往計算機(jī)407，由接口電路408與信息處理系統(tǒng)5的主機(jī)504相連接，提供諸如地理位置、車速、里程數(shù)、警示信息、道路性質(zhì)等信息。對于光學(xué)型地標(biāo)301，可用諸如熱敏電阻等紅外傳感器401探測，經(jīng)信號放大處理402后送計算機(jī)407。對于磁導(dǎo)型地標(biāo)302，可用諸如霍耳器件等磁導(dǎo)率傳感器403探測，經(jīng)信號放大處理404后送計算機(jī)407。對于電導(dǎo)型地標(biāo)303，則可用諸如高頻線圈等電導(dǎo)率傳感器405探測，經(jīng)信號放大處理406后送計算機(jī)407。請參閱圖5，傳感器借助運行列車自掃描所獲得的一組信號，其波形如圖5A示出的那樣，其頂部和底部可能含有材料性能不一致引起的毛刺，但只要經(jīng)上位與下位箝位及濾波等處理，其信息波形就很整齊，實際上形成了一組條形碼。在條形碼中可預(yù)先設(shè)計要獲取的信息。
權(quán)利要求
1.一種運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)，包括衛(wèi)星(1)將多媒體的信息通過無線下傳到運行列車上，列車上的信息傳到衛(wèi)星上，并通過衛(wèi)星與各列車運行調(diào)度中心(2)交互傳送信息，其特征在于1.1運動列車上有一套自動跟蹤衛(wèi)星信息的天線跟蹤伺服系統(tǒng)(602)，確保運動列車的天線(601)在運動中始終對準(zhǔn)衛(wèi)星方向；1.2運動列車上的以主機(jī)(504)為主的信息處理系統(tǒng)(5)具有信息高速解碼、存儲及壓縮裝置，還與讀取地標(biāo)(3)信息的地標(biāo)信息讀取器(4)相連接；1.3網(wǎng)絡(luò)電視、電話、游戲、伊妹兒(email)等多媒體信息，以有線或紅外無線的方式在運動列車的各節(jié)車廂和衛(wèi)星之間交互式地雙向傳輸；1.4列車主機(jī)(504)控制下的音樂廣播接口(511)、電視接口(510)、集線器(506)接至各車廂，分別與車廂中的音樂廣播接口(526)、電視接口(524)、集線器(521)相對接，為旅客提供音樂、電視、上網(wǎng)游戲、電話及收發(fā)email等服務(wù)；1.5在鐵路兩軌間的地面上順路軌方向安裝有多組地標(biāo)(3)，地標(biāo)信息是基于地標(biāo)物體材料固有的物理特性和幾何尺寸與地面的差異，以數(shù)字化的方式表達(dá)地標(biāo)所在處的地理位置、里程數(shù)、警示等信息；1.6在列車的某節(jié)車廂底部安裝有地標(biāo)信息讀取器(4)，以光、或電、或磁的方式讀取地標(biāo)信息，供行車人員參考，并通過運動列車上帶有天線跟蹤伺服系統(tǒng)(602)的天線(601)傳送到衛(wèi)星(1)，再轉(zhuǎn)送到列車運行調(diào)度中心(2)；同時，列車運行調(diào)度中心的調(diào)度指令通過天線傳送到衛(wèi)星(1)，再通過運動列車上的天線(601)和信息處理系統(tǒng)(5)轉(zhuǎn)送到行車人員加以執(zhí)行，以對運動列車進(jìn)行遠(yuǎn)程智能管理。
2.如權(quán)力要求1所述的運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)，其特征在于所說的信息處理系統(tǒng)(5)，其主機(jī)(504)與地標(biāo)信息讀取器(4)相連獲得地標(biāo)(3)的信息；主機(jī)(504)又與由天線跟蹤伺服系統(tǒng)(602)和天線(601)組成的自動跟蹤天線(6)相互聯(lián)，通過天線接收衛(wèi)星(1)傳送來的網(wǎng)絡(luò)多媒體信息和向衛(wèi)星(1)發(fā)射列車上的信息；主機(jī)(504)又與服務(wù)器(505)相互聯(lián)，控制其信息進(jìn)出的運作；主機(jī)(504)又分別與海量存儲器(508)和解壓縮裝置(509)相互聯(lián)，控制接收信息的存儲、讀取和解壓縮運作；主機(jī)(504)由分別與海量存儲器(502)和壓縮裝置(503)相互聯(lián)，控制發(fā)射信息的壓縮和讀寫運作；服務(wù)器(505)與集線器(506)相互聯(lián)，由集線器(506)與各車廂的集線器(521)互聯(lián)，由車廂中的集線器(521)再互聯(lián)至車廂內(nèi)的諸計算機(jī)終端(523)和IP電話(522)為旅客提供上網(wǎng)、通訊、遠(yuǎn)程訂票訂房及網(wǎng)上購物等服務(wù)；解壓縮裝置(509)連至電視接口(510)，再連至各車廂電視接口(524)后接至各電視機(jī)(525)提供服務(wù)；解壓縮裝置(509)的另一路接至音樂廣播接口(511)，再接至各車廂音樂廣播接口(526)后由紅外發(fā)射裝置(527)發(fā)射在車廂內(nèi)傳輸為旅客提供服務(wù)。
3.如權(quán)力要求1所述的運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)，其特征在于，所說的地標(biāo)(3)是在鐵路兩軌間的地面上順鐵軌方向置以一組發(fā)射率高的材料做成的矩形塊，與地面發(fā)射率的反差構(gòu)成光學(xué)型地標(biāo)(301)。
4.如權(quán)力要求1所述的運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)，其特征在于，所說的地標(biāo)(3)是在鐵路兩軌間的地面上順鐵軌方向置以一組磁導(dǎo)率高的材料做成的矩形塊，與地面磁導(dǎo)率的反差構(gòu)成磁導(dǎo)型地標(biāo)(302)。
5.如權(quán)力要求1所述的運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)，其特征在于，所說的地標(biāo)(3)是在鐵路兩軌間的地面上順鐵軌方向置以一組電導(dǎo)率高的材料做成的矩形塊，與地面電導(dǎo)率的反差構(gòu)成電導(dǎo)型地標(biāo)(303)。
全文摘要
本發(fā)明運動列車網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及遠(yuǎn)程智能管理信息系統(tǒng)是在鐵路二條鐵軌間地面上隔一定距離安裝地標(biāo)，地標(biāo)本身無源，用普通材料制作，便于施工與維護(hù)。由列車運用自掃描，通過地標(biāo)信息讀取器讀取地理位置、車速、里程數(shù)、警示等信息，供行車人員參考，并通過天線傳送到衛(wèi)星再轉(zhuǎn)送到列車運行調(diào)度中心對列車進(jìn)行遠(yuǎn)程智能管理。在列車上安裝有自動跟蹤天線跟蹤衛(wèi)星，交互傳輸信息。運動列車主計算機(jī)具有信息高速解碼、存儲、壓縮裝置。列車主機(jī)算機(jī)控制下的輸出接口接至各車廂，為旅客提供多媒體電視、電話、上網(wǎng)游戲、音樂及伊妹兒等服務(wù)。列車主機(jī)的裝備與功能能避免在特殊地形或氣候下數(shù)據(jù)的丟失。本發(fā)明也可用于如汽車等其他移動物上。
文檔編號B61L27/04GK1410307SQ02145469
公開日2003年4月16日 申請日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者王汝笠, 孔繁金, 傅艷紅 申請人:上海奧達(dá)光電子科技有限公司