第20章 调度数据和旅客服务信息传输通道

中国铁通湖北分公司2020/1/241调度数据和旅客服务信息传输通道中国铁通湖北分公司2020/1/242主要内容•概述•系统结构•应用子系统举例中国铁通湖北分公司2020/1/243概述•在实际的运营中，列车作为铁路运营的中心载体，是一个巨大的信息源，列车上的数据如列车位置、列车尾部风压信息、旅客和货物实时信息都需要传送到地面上来，另一方面，地面的控制中心有时会有一些信息发送到列车上来，这样就需要在列车与地面之间建立一条双向的数据传输通道。•GSM-R作为铁路综合通信平台，能够在列车高速移动时提供可靠的信息传输能力，因此，它为车－地双向数据传输这一目标的实现提供了契机。中国铁通湖北分公司2020/1/244主要内容•概述•系统结构•应用子系统举例中国铁通湖北分公司2020/1/245系统结构通用数传电台(GDT)GSM-R网络通信接入服务器AS车载应用1车载应用n车载应用1车载应用n地面应用1地面应用2地面应用3地面应用n车载地面通信子系统通用数传电台(GDT)机车1机车2中国铁通湖北分公司2020/1/246系统结构•OAE：OnboardApplicationEntity车载应用实体，在列车上实时采集数据，发送到地面中心，或者接收来自地面中心的数据。•GDT：GeneralDataTransceiver通用传输电台，与地面通信接入服务器(AS)保持一条电路交换数据链路；为OAE提供接入接口，接收来自OAE的数据，发送到地面；同时能够接收来自地面的数据，转发给对应的OAE。•AS：AccessServer地面通信接入服务器，与GDT保持一条电路交换数据链路；为地面上的各种应用服务器提供接入接口；接收来自GDT的数据转发到相应的应用服务器。•SAE：TracksideApplicationEntity地面应用实体，它与地面通信接入服务器相连，OAE采集的数据最终将发送到这里，也有可能向OAE发送数据。中国铁通湖北分公司2020/1/247系统拓扑结构和物理设备接口GDT与OAE是一对多的连接，而AS与SAE是一对多的连接，AS与GDT也是一对多的关系。中国铁通湖北分公司2020/1/248系统分层结构中国铁通湖北分公司2020/1/249系统分层结构•这里并没有完全遵从OSI的七层参考模型。而是以功能为标准划分的分层结构。其中，应用层负责收集应用数据，包括用户输入和设备采集N层（包括N1、N2、N3）负责转发数据，本地接口控制负责通信子系统与应用子系统之间的通信，通信控制层负责车载子系统与地面子系统之间的通信。•注意，只有OAE和SAE才在应用层工作，而GDT和AS只负责传输数据。中国铁通湖北分公司2020/1/2410主要内容•概述•系统结构•应用子系统举例中国铁通湖北分公司2020/1/2411应用系统举例－GPS•列车定位的作用–为保证列车间的足够间隔提供保证；–在一些列车自动控制系统中，提供区间占用和出清消息，作为转换轨道检测信息和速度控制信息发送的依据；–用来计算列车速度曲线，实现列车自动控制；–为地面电子地图提供列车的具体位置信息，作为列车运行状态的一种信息；–可以为GSM-R的基于位置的寻址提供位置信息。中国铁通湖北分公司2020/1/2412应用系统举例－GPS•GPS定位服务器和车载GPS接收机和车载计算机共同构成GPS定位子系统。•在列车上安装了GPS接收机之后，就可以通过车载计算机，将GPS接收机计算出的列车位置通过无线通信传输通道，发送到地面GPS定位服务器。这样，车载GPS接收机和车载计算机构成的GPS终端，成为一个OAE，而地面GPS定位服务器成为SAE，它可以是独立的一台计算机，也可以把是一个网络，由一台主机将定位信息转发到其他需要的地方去。中国铁通湖北分公司2020/1/2413应用系统举例－GPS中国铁通湖北分公司2020/1/2414应用系统举例－调度指令•铁路的调度指令是调度所里的调度员向司机下达的书面命令，它是列车行车安全的重要保障。调度员通过向列车司机发出调度指令对行车、调度和事故进行指挥控制，是实施铁路运输管理的重要手段。调度指令有固定的格式和标准化的用语，其发布也有着严格的规定。中国铁通湖北分公司2020/1/2415应用系统举例－调度指令中国铁通湖北分公司2020/1/2416应用系统举例－无线环境监测•通过测试场强分布情况可以了解网络覆盖质量，测试网络的干扰情况可以合理调整频率资源的分配，通过测试呼叫及语音质量可以了解语音通信的质量，通过测试误码率可以评估网络数据通信的质量，通过测试越区切换成功率。这些都是移动通信网络优化策略的重要参量，同时也对网络的维护起着至关重要的作用。中国铁通湖北分公司2020/1/2417应用系统举例－无线环境监测•无线环境监测子系统的工作原理：–机车上，智能化的无线环境测试仪表可以通过接收来自主控计算机的命令进行自动测试，还可以将测试数据输出到主控计算机，主控计算机就可以通过通信子系统的GDT，将采集到的测试数据直接发送到地面的网络测试维护中心。–地面上，地面中心集中分析这些测试数据，还可以经由通信子系统向测试主控计算机发送命令，进而实现远程操纵测试仪表。中国铁通湖北分公司2020/1/2418应用系统举例－无线环境监测中国铁通湖北分公司2020/1/2419应用系统举例－移动售票可靠车地数据传输系统的出现，使在列车上完成的移动售票成为可能。在列车上乘客可以通过售票终端完成客票查询、订票、购票或者补票业务，在通过车地数传系统将客票信息实时传送到地面上的票务中心，以及时更新客票信息。中国铁通湖北分公司2020/1/2420应用系统举例－列车移动互联网•车内Intranet–每列旅客车厢自成一个小网，提供高速的接入手段，如固定的以太网接口，无线局域网的AP和网卡，以及蓝芽等。–车厢与车厢之间的桥接可以采用有线，也可以采用无线的方式，但无论采用什么方式，都应该保证单列车厢网络的失效不能影响其它车厢网络的工作。–内容服务车厢有三大功能：将所有的车厢小网连接起来形成一个列车旅客车厢大网；设有多种内容服务器，提供前述的各种各样的内容服务，如新闻浏览、铁路信息、在线电影、网上游戏等；通过车载无线接入网关接入Internet，以获取车内无法提供的服务，如收发电子邮件。中国铁通湖北分公司2020/1/2421应用系统举例－列车移动互联网旅客车厢以太网、无线局域网、蓝芽旅客车厢以太网、无线局域网、蓝芽桥接内容服务车厢车内Intranet中国铁通湖北分公司2020/1/2422列车移动互联网•通过无线通信网络接入Internet车内IntranetInternet代理网关GSM-R网络ASGDT接入网关GDT与AS之间建立透明的数据传输通道，使得车内的应用可以接入到Internet，以获取其中的业务，这时，车内的Intranet需要设置一个代理网关，所有访问外部网络的都要从这个代理网关经过，其速度将取决于GDT和AS之间的带宽。中国铁通湖北分公司2020/1/2423测试题•1、GSM-R的数据采集传输应用系统根据实体所处的位置，整个分为_____子系统和地面子系统。•2、地面通信接入服务器(AS)负责接收_____的呼叫，并与之建立一条透明的数据传输通道。A、车载应用实体(OAE)B、通用传输电台(GDT)C、地面应用实体(SAE)•3、通用传输电台(GDT)与车载应用实体(OAE)是_____的连接，地面应用实体(SAE)与地面通信接入服务器(AS)是_____的连接，地面通信接入服务器(AS)与通用传输电台(GDT)是_____的关系。A、一对一B、多对一C、一对多•4、GPS是_____的缩写。A、全球定位系统B、通用分组无线业务