列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳輸延時(shí)的測(cè)量方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及列車監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳輸延 時(shí)的測(cè)量方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] GPS輔助列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由車載設(shè)備與地面設(shè)備組成。車載設(shè)備包括列尾終 端設(shè)備(End-〇f-Train，E0T)和車頭終端設(shè)備(Head-〇f-Train，HOT)。列尾終端設(shè)備和車頭 終端設(shè)備具備無線通信以及GPS定位功能，同時(shí)可以完成列車尾部風(fēng)壓檢測(cè)和司機(jī)告警功 能。
[0003] 地面設(shè)備包括服務(wù)器端和客戶端。服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)接收終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)并存 儲(chǔ)，再根據(jù)查詢需求轉(zhuǎn)發(fā)給不同客戶端;客戶端軟件根據(jù)管理權(quán)限調(diào)用這些數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示 列尾裝置的工作狀態(tài)。
[0004] GPS輔助列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以支持包括GPRS、3G技術(shù)中的⑶MA2000、W⑶MA、 TD-SCDMA等多種無線通信方式。以GPRS為例，現(xiàn)有技術(shù)中的一種車載終端與服務(wù)器端連接 過程示意圖如圖1所示。車載終端與服務(wù)器端連接:車載終端連接GPRS后，自動(dòng)獲得IP;服務(wù) 器端設(shè)置為固定IP。連接過程：車載終端通過撥號(hào)建立連接，并在車載終端建立一個(gè) Socket，打開與通信控制器的連接;車載終端向通信控制器發(fā)送注冊(cè)信息;注冊(cè)成功，車載 終端開始發(fā)送數(shù)據(jù)包;通信控制器進(jìn)行排隊(duì)、解包處理，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
[0005] 無線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將車載終端監(jiān)測(cè)的事件和多傳感器數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳送到地面 控制中心，供監(jiān)控中心進(jìn)行相應(yīng)的處理，監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)視列車當(dāng)前的完整性狀態(tài)，及時(shí)發(fā) 現(xiàn)事故隱患，保證行車安全。車載終端通信模塊負(fù)責(zé)建立與無線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的PPP連接，獲得 IP地址，并負(fù)責(zé)鏈路的維護(hù)與檢測(cè)工作，如果鏈路出現(xiàn)故障要自動(dòng)發(fā)起重新建鏈請(qǐng)求，如果 無法建立要進(jìn)行報(bào)警并進(jìn)入保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)。
[0006] 車載終端數(shù)據(jù)信息按照數(shù)據(jù)通信協(xié)議格式通過無線方式傳送到無線網(wǎng)絡(luò)基站，基 站經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)將信息傳送調(diào)度中心的通信服務(wù)器，通信服務(wù)器把信息傳給無線交換中 心。無線交換中心能按信息分類、用戶需求、信息格式、用戶地址，依照數(shù)據(jù)通信協(xié)議把信息 傳送給地面控制中心服務(wù)器，無線交換中心傳給地面控制中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)采用調(diào)度中心 局域網(wǎng)。地面控制中心服務(wù)器將數(shù)據(jù)處理后將傳給車載的信息以同樣的方式反饋給車載嵌 入式終端。客戶端通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)訪問控制中心服務(wù)器，根據(jù)權(quán)限調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù) 據(jù)。
[0007] 服務(wù)器和兩種終端的數(shù)據(jù)通信是通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無 線通信傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性至關(guān)重要，無線通信GSM-R、GPRS、3G等通信方式的延時(shí)時(shí)間對(duì)于列尾 系統(tǒng)功能至關(guān)重要，通信的延時(shí)會(huì)影響列尾完整性檢測(cè)功能，甚至導(dǎo)致其監(jiān)測(cè)功能失效。只 有具備良好同步性、實(shí)時(shí)性的無線通信網(wǎng)絡(luò)，才能及時(shí)有效地轉(zhuǎn)發(fā)終端設(shè)備發(fā)送出的列車 運(yùn)行信息，為列車駕駛員和監(jiān)控人員提供準(zhǔn)確及時(shí)的列車運(yùn)行安全信息。司機(jī)和監(jiān)控人員 根據(jù)列車安全信息迅速做出正確的列車運(yùn)行操作決策，保證列車的安全無事故運(yùn)行。為降 低無線網(wǎng)絡(luò)延時(shí)對(duì)列尾完整性監(jiān)測(cè)功能的不利影響，必須測(cè)試無線網(wǎng)絡(luò)通信延時(shí)時(shí)間，保 證列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信的同步性、實(shí)時(shí)性。
[0008] 因此，開發(fā)一個(gè)高效率地測(cè)量列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳輸延時(shí)的方法是十分 必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳輸延時(shí)的測(cè)量方法和 裝置，以實(shí)現(xiàn)有效地測(cè)量地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間的無線傳輸延時(shí)。
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳輸延時(shí)的測(cè)量 方法，包括：
[0012] 在列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的地面監(jiān)控中心和車載單元之間來回多次傳輸數(shù)據(jù)包， 在所述數(shù)據(jù)包中記載了所述地面監(jiān)控中心和車載單元接收和發(fā)送所述數(shù)據(jù)包的時(shí)間信息；
[0013] 根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中記載的時(shí)間信息獲取所述地面監(jiān)控中心和車載單元之間的無 線傳輸延時(shí)。
[0014] 優(yōu)選的，所述的在列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的地面監(jiān)控中心和車載單元之間來回多 次傳輸數(shù)據(jù)包，在所述數(shù)據(jù)包中記載了所述地面監(jiān)控中心和車載單元接收和發(fā)送所述數(shù)據(jù) 包的時(shí)間信息，包括：
[0015]地面監(jiān)控中心發(fā)送帶有時(shí)間戳的Sync_Mesage報(bào)文給車載單元，并在所述報(bào)文 Sync_Mesage中記載了報(bào)文離開所述地面監(jiān)控中心的時(shí)間ti;
[0016] 所述車載單元接收到所述Sync_Mesage報(bào)文后，給所述地面監(jiān)控中心回復(fù)Reply_ Syncl報(bào)文，該Reply_Syncl報(bào)文中記載了接收到報(bào)文Sync_Mesage的時(shí)間t2,以及Reply_ Sync 1報(bào)文的發(fā)送時(shí)間t3;
[0017] 所述地面監(jiān)控中心接收到所述Reply_Syncl報(bào)文后，給所述車載單元回復(fù)Reply_ Sync2報(bào)文，該Reply_Sync2報(bào)文中記載了接收到Reply_Syncl報(bào)文的時(shí)間t4,以及Reply_ Sync2報(bào)文的發(fā)送時(shí)間t5;
[0018] 重復(fù)執(zhí)行上述處理過程，直到在所述地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間來回傳 遞報(bào)文的次數(shù)達(dá)到設(shè)定的次數(shù)N。
[0019] 優(yōu)選的，所述的根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中記載的時(shí)間信息獲取所述地面監(jiān)控中心和車載 單元之間的無線傳輸延時(shí)，由于地面監(jiān)控中心端和車載單元端時(shí)鐘不同步，無法直接計(jì)算 絕對(duì)延時(shí)，因此只能分別從地面監(jiān)控中心端和車載單元端計(jì)算相對(duì)時(shí)延。包括：
[0020] 設(shè)td(3layl為在所述地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間第一次傳遞報(bào)文的無線傳輸 延日寸，tdelayl = t4-tl-(t3_t2)
[0021] 設(shè)td(3lay2為在所述地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間第二次傳遞報(bào)文的無線傳輸 延日寸，tdelay2 = t6-t3-(t5_t4)
[0022] 設(shè)tdelay3為在所述地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間第三次傳遞報(bào)文的無線傳輸 延時(shí)·，tdelay3 = t8-t5-(t7_t6)
[0023] 設(shè)tde3lay4為在所述地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間第四次傳遞報(bào)文的無線傳輸 延時(shí)·，tdelay4 = tl〇-t7-(t9_t8)
[0024] ...
[0025] 設(shè)td(3layn為在所述地面監(jiān)控中心和所述車載單元之間第η次傳遞報(bào)文的平均無線 4專車|丨」52日寸，tdelayn - ?2η+2-?2η-1- ( ?2η+1-?2η )
[0026] 計(jì)算得到無線傳輸延時(shí)的期_
[0027] 其中，當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，所測(cè)無線傳輸延時(shí)來自于地面監(jiān)控中心時(shí)鐘，當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)， 所測(cè)無線傳輸延時(shí)來自于車載單元時(shí)鐘，計(jì)算求出來自地面監(jiān)控中心時(shí)鐘和車載單元時(shí)鐘 的無線傳輸延時(shí)的馬氏距離Ddelayi:
[0028]
倚數(shù)
[0029] 當(dāng)Ddelayl>r時(shí)，r為設(shè)置的閾值，則認(rèn)為該組樣本數(shù)據(jù)存在較大擾動(dòng)，剔除該組所 測(cè)的無線傳輸延時(shí)；
[0030] 計(jì)算出地面監(jiān)控中心與車載單元之間的最終無線傳輸延時(shí)為：
[0031]
[0032] 其中Ddelayl《r，i為奇數(shù)，m為剔除數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)組數(shù)。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種列車完整性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無線傳輸延時(shí)的測(cè) 量裝置，包括:地面監(jiān)控中心和車載單元，
[0034] 所述的車載單元，用于和地面監(jiān)控中心之間來回多次傳輸數(shù)據(jù)包，在所述數(shù)據(jù)包 中記載了所述地面監(jiān)控中心和車載單元接收和發(fā)送所述數(shù)據(jù)包的時(shí)間信息；
[0035] 所述的地面監(jiān)控中心，用于和所述車載