專(zhuān)利名稱(chēng)：運(yùn)動(dòng)列車(chē)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(yùn)動(dòng)列車(chē)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(chē)上有一套自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星信息的天線(xiàn)跟蹤伺服系統(tǒng)，確保列車(chē)的天線(xiàn)在運(yùn)動(dòng)中始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的方向。衛(wèi)星的多媒體信息通過(guò)天線(xiàn)下傳到運(yùn)動(dòng)的列車(chē)上；列車(chē)上的信息，諸如電話(huà)、遠(yuǎn)程訂票、訂旅館、列車(chē)運(yùn)行信息等上傳到衛(wèi)星上。這種服務(wù)也可用于汽車(chē)、輪船等移動(dòng)物體上。運(yùn)動(dòng)列車(chē)上的主計(jì)算機(jī)具有信息高速解碼、解壓、壓縮、存儲(chǔ)裝置，以克服由于列車(chē)通過(guò)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(chē)的主計(jì)算機(jī)還具有地標(biāo)信息讀取器裝置。電視、電話(huà)、游戲、伊妹兒(email)等多媒體信息以有線(xiàn)和紅外無(wú)線(xiàn)的方式在列車(chē)的各節(jié)車(chē)廂和衛(wèi)星之間交互式地進(jìn)行雙向傳輸。列車(chē)主計(jì)算機(jī)控制下的音樂(lè)廣播接口、電視接口、集線(xiàn)器接至各車(chē)廂，分別與車(chē)廂中的音樂(lè)廣播接口、電視接口、集線(xiàn)器相對(duì)應(yīng)對(duì)接，為旅客提供音樂(lè)、電視、上網(wǎng)、游戲、電話(huà)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(wú)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(chē)某節(jié)車(chē)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(chē)人員參考，并通過(guò)天線(xiàn)傳送到衛(wèi)星，再轉(zhuǎn)送到沿線(xiàn)的列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心，以掌握列車(chē)的運(yùn)行情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)列車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能管理。列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心根據(jù)沿線(xiàn)車(chē)輛的運(yùn)行情況，通過(guò)衛(wèi)星隨時(shí)向運(yùn)動(dòng)列車(chē)發(fā)布指令，以保證整條線(xiàn)路的列車(chē)高速、準(zhǔn)時(shí)正點(diǎn)、安全地運(yùn)行。
本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明能對(duì)眾多車(chē)站、列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心實(shí)時(shí)發(fā)送列車(chē)運(yùn)行情況，公開(kāi)、安全，在候車(chē)室中也可顯示各列車(chē)的運(yùn)行位置，并提前通知到達(dá)站點(diǎn)。
只要該站點(diǎn)具有電話(huà)或計(jì)算機(jī)即可切入這個(gè)功能。
2.便于對(duì)列車(chē)運(yùn)行進(jìn)行控制，其走向、道口情況、速度，通過(guò)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(chē)各種情況，特別是突發(fā)情況實(shí)時(shí)地反饋到調(diào)度中心，便于按情況智能化地控制運(yùn)行密度和作相應(yīng)的安全防范，能提高運(yùn)行能力。
4.本發(fā)明對(duì)鐵路各站點(diǎn)位置可進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)行管理和進(jìn)行運(yùn)行服務(wù)。本發(fā)明也能較容易地?cái)U(kuò)展用于其他移動(dòng)物如汽車(chē)、輪船等方面。
5.本發(fā)明置于鐵路線(xiàn)上的地標(biāo)是本身無(wú)源的，借用列車(chē)自身運(yùn)行進(jìn)行自?huà)呙?，地?biāo)實(shí)際上形成了多組條形碼。內(nèi)含地理位置、列車(chē)速度等直接和間接的信息。其自?huà)呙璧淖x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(jì)算機(jī)信息處理具有高速解碼、存儲(chǔ)、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(chē)上，不僅能點(diǎn)播電視節(jié)目、打電話(huà)，而且可以從事上網(wǎng)、聽(tīng)音樂(lè)、收發(fā)email、玩游戲等個(gè)性化活動(dòng)。
圖2為本發(fā)明中運(yùn)動(dòng)列車(chē)上主計(jì)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(dòng)跟蹤天線(xiàn)的連接，與地標(biāo)信息讀取器的連接，以及與各節(jié)車(chē)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(yùn)行列車(chē)自?huà)呙璧貥?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(guò)濾波、箝位、整形后的信息圖，形成數(shù)字信息。
請(qǐng)參閱

圖1和圖2，現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)列車(chē)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(xiàn)跟蹤伺服系統(tǒng)602和天線(xiàn)601組成的自動(dòng)跟蹤天線(xiàn)6相互聯(lián)，通過(guò)天線(xiàn)接收衛(wèi)星1傳送來(lái)的網(wǎng)絡(luò)多媒體信息；也通過(guò)天線(xiàn)6將列車(chē)上的信息向衛(wèi)星1發(fā)射過(guò)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(yùn)作。在主機(jī)504的接收方面，網(wǎng)絡(luò)多媒體信息通過(guò)天線(xiàn)601送至接收裝置507，再送至海量存儲(chǔ)器508儲(chǔ)存，再通過(guò)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(guò)服務(wù)器505再由集線(xiàn)器506送至車(chē)廂；主機(jī)504分別與海量存儲(chǔ)器508和解壓縮裝置509相互聯(lián)，控制其存儲(chǔ)、讀取和解壓縮運(yùn)作。在主機(jī)的發(fā)射方面，由集線(xiàn)器506傳輸來(lái)的車(chē)廂中電話(huà)和計(jì)算機(jī)終端信息通過(guò)服務(wù)器505輸向壓縮裝置503，再送往海量存儲(chǔ)器502存儲(chǔ)后，由發(fā)射裝置501通過(guò)天線(xiàn)601發(fā)送出去；主機(jī)504分別與海量存儲(chǔ)器502和壓縮裝置503相互聯(lián)，控制其讀寫(xiě)和壓縮的運(yùn)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(lè)廣播接口511、電視接口510和服務(wù)器505。音樂(lè)廣播接口511接至各車(chē)廂的音樂(lè)廣播接口526，再接至紅外發(fā)射裝置527，音樂(lè)廣播信息數(shù)據(jù)以紅外無(wú)線(xiàn)傳輸方式在車(chē)廂內(nèi)傳輸，旅客用紅外接收耳機(jī)收聽(tīng)自己挑選的音樂(lè)廣播節(jié)目。電視接口510接至各車(chē)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(guò)與之互聯(lián)的集線(xiàn)器506互聯(lián)各車(chē)廂的集線(xiàn)器521，再互聯(lián)至車(chē)廂內(nèi)的諸計(jì)算機(jī)終端523和IP電話(huà)522，供旅客選擇游戲節(jié)目，或收發(fā)email，或打電話(huà)。
請(qǐng)參閱圖1、圖3至圖5，所說(shuō)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(duì)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(chē)廂底部，裝有地標(biāo)信息讀取器4，借助列車(chē)運(yùn)行時(shí)自?huà)呙瑁詫?duì)應(yīng)的傳感器獲取信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)相應(yīng)的信號(hào)放大、信號(hào)處理送往計(jì)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(chē)速、里程數(shù)、警示信息、道路性質(zhì)等信息。對(duì)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(cè)，經(jīng)信號(hào)放大處理402后送計(jì)算機(jī)407。對(duì)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(cè)，經(jīng)信號(hào)放大處理404后送計(jì)算機(jī)407。對(duì)于電導(dǎo)型地標(biāo)303，則可用諸如高頻線(xiàn)圈等電導(dǎo)率傳感器405探測(cè)，經(jīng)信號(hào)放大處理406后送計(jì)算機(jī)407。請(qǐng)參閱圖5，傳感器借助運(yùn)行列車(chē)自?huà)呙杷@得的一組信號(hào)，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(shí)際上形成了一組條形碼。在條形碼中可預(yù)先設(shè)計(jì)要獲取的信息。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)列車(chē)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(guò)無(wú)線(xiàn)下傳到運(yùn)行列車(chē)上，列車(chē)上的信息傳到衛(wèi)星上，并通過(guò)衛(wèi)星與各列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心(2)交互傳送信息，其特征在于1.1運(yùn)動(dòng)列車(chē)上有一套自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星信息的天線(xiàn)跟蹤伺服系統(tǒng)(602)，確保運(yùn)動(dòng)列車(chē)的天線(xiàn)(601)在運(yùn)動(dòng)中始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星方向；1.2運(yùn)動(dòng)列車(chē)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(chǔ)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(huà)、游戲、伊妹兒(email)等多媒體信息，以有線(xiàn)或紅外無(wú)線(xiàn)的方式在運(yùn)動(dòng)列車(chē)的各節(jié)車(chē)廂和衛(wèi)星之間交互式地雙向傳輸；1.4列車(chē)主機(jī)(504)控制下的音樂(lè)廣播接口(511)、電視接口(510)、集線(xiàn)器(506)接至各車(chē)廂，分別與車(chē)廂中的音樂(lè)廣播接口(526)、電視接口(524)、集線(xiàn)器(521)相對(duì)接，為旅客提供音樂(lè)、電視、上網(wǎng)游戲、電話(huà)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(chē)的某節(jié)車(chē)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(chē)人員參考，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)列車(chē)上帶有天線(xiàn)跟蹤伺服系統(tǒng)(602)的天線(xiàn)(601)傳送到衛(wèi)星(1)，再轉(zhuǎn)送到列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心(2)；同時(shí)，列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心的調(diào)度指令通過(guò)天線(xiàn)傳送到衛(wèi)星(1)，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)列車(chē)上的天線(xiàn)(601)和信息處理系統(tǒng)(5)轉(zhuǎn)送到行車(chē)人員加以執(zhí)行，以對(duì)運(yùn)動(dòng)列車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能管理。
2.如權(quán)力要求1所述的運(yùn)動(dòng)列車(chē)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(shuō)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(xiàn)跟蹤伺服系統(tǒng)(602)和天線(xiàn)(601)組成的自動(dòng)跟蹤天線(xiàn)(6)相互聯(lián)，通過(guò)天線(xiàn)接收衛(wèi)星(1)傳送來(lái)的網(wǎng)絡(luò)多媒體信息和向衛(wèi)星(1)發(fā)射列車(chē)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(yùn)作；主機(jī)(504)又分別與海量存儲(chǔ)器(508)和解壓縮裝置(509)相互聯(lián)，控制接收信息的存儲(chǔ)、讀取和解壓縮運(yùn)作；主機(jī)(504)由分別與海量存儲(chǔ)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(xiě)運(yùn)作；服務(wù)器(505)與集線(xiàn)器(506)相互聯(lián)，由集線(xiàn)器(506)與各車(chē)廂的集線(xiàn)器(521)互聯(lián)，由車(chē)廂中的集線(xiàn)器(521)再互聯(lián)至車(chē)廂內(nèi)的諸計(jì)算機(jī)終端(523)和IP電話(huà)(522)為旅客提供上網(wǎng)、通訊、遠(yuǎn)程訂票訂房及網(wǎng)上購(gòu)物等服務(wù)；解壓縮裝置(509)連至電視接口(510)，再連至各車(chē)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(lè)廣播接口(511)，再接至各車(chē)廂音樂(lè)廣播接口(526)后由紅外發(fā)射裝置(527)發(fā)射在車(chē)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(yùn)動(dòng)列車(chē)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(shuō)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(yùn)動(dòng)列車(chē)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(shuō)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(yùn)動(dòng)列車(chē)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(shuō)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(yùn)動(dòng)列車(chē)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(wú)源，用普通材料制作，便于施工與維護(hù)。由列車(chē)運(yùn)用自?huà)呙?，通過(guò)地標(biāo)信息讀取器讀取地理位置、車(chē)速、里程數(shù)、警示等信息，供行車(chē)人員參考，并通過(guò)天線(xiàn)傳送到衛(wèi)星再轉(zhuǎn)送到列車(chē)運(yùn)行調(diào)度中心對(duì)列車(chē)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能管理。在列車(chē)上安裝有自動(dòng)跟蹤天線(xiàn)跟蹤衛(wèi)星，交互傳輸信息。運(yùn)動(dòng)列車(chē)主計(jì)算機(jī)具有信息高速解碼、存儲(chǔ)、壓縮裝置。列車(chē)主機(jī)算機(jī)控制下的輸出接口接至各車(chē)廂，為旅客提供多媒體電視、電話(huà)、上網(wǎng)游戲、音樂(lè)及伊妹兒等服務(wù)。列車(chē)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(chē)等其他移動(dòng)物上。
文檔編號(hào)B61L27/04GK1410307SQ02145469
公開(kāi)日2003年4月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海奧達(dá)光電子科技有限公司