基于无线接入技术的铁路旅客列车综合信息系统研究.docx

第 18 卷第 8 期vol.18no.8铁路信息系统railway information system铁路计 算 机 应 用railway computer application 文章编号：1005-8451（2009）08-0025-03基于无线接入技术的铁路旅客列车综合信息系统研究田志强，倪少权，宋琦（西南交通大学 交通运输学院，成都 610031）摘 要：铁路信息化是铁路现代化的重要标志，以提高我国铁路旅客服务质量为目标，设计基于 gsm- r 无线接入技术建立铁路旅客列车综合信息系统，分析系统应具备的目标、总体结构、系统基本功能及系统 关键技术。关键词：gsm-r ；旅客列车；信息系统；研究 中图分类号：tp39文献标识码：astudy on integrated information system of railway passenger train based on wireless access technologiestian zhi-qiang, ni shao-quan, song qi( college of traffic and transportation, southwest jiaotong university, chendu 610031, china )abstract: it was a major symbol of the modernization of the railway. in order to improve the service quality of railway passengers, put forward to build an integrated information system of railway passenger train based on the gsm-r technology, and then analyzed the target, overall structure, basic functions and key technologies of the system.key words: gsm-r; railway passenger train; information system; research从 20 世纪 90 年代起，日本、法国、德国、意 大利以及英国等国家先后采用先进的计算机和网 络信息技术开发建设人性化的铁路旅客服务信息 系统，实现了列车的到发和中转、停靠站台、售票 和列车运行信息以及旅客休闲娱乐信息等的自动 发布和交互式查询，为旅客的出行提供了极大的 方便。近年来，我国铁路旅客运输面临着来自公路、 航空、水运等各种运输方式的激烈竞争，因此，加 快面向旅客服务的铁路旅客列车综合信息系统的 研究与设计，为铁路旅客运输在竞争中获取有利 位置，具有十分重要的意义。1系统设计目标及原则1.1 系统设计目标 建设铁路旅客列车综合信息系统的目标是： 以旅客为本，最大程度地满足旅客出行的需求，为 旅客的出行提供快速、准确、全方位的信息服务， 实现列车旅客服务的现代化，从而方便旅客旅行， 提高铁路客运服务质量和市场竞争能力。铁路旅收稿日期：2009-01-10 作者简介：田志强，博士研究生；倪少权，教授。客列车综合信息系统包括列车信息查询、补票及预 定、列车运行揭示、列车视听点播、旅客旅行消费 服务、旅客服务监督及质量评价、旅客呼叫等业务。 1.2 系统设计原则 铁路旅客列车综合信息系统的设计应遵循以 下原则：（1）系统安全可靠 各子系统对用户的有效性，设备的安全性，数据传输的可靠性和访问系统的合法性都应采取明 确的安全控制手段。（2）无线接入方式灵活 开发阶段，考虑要减少开发成本，无线接入采用简化方案；实施阶段，考虑系统的性能和适应 性，无线接入方式要合理可行。两套方案应能灵活 套用。（3）接口定义明确 旅客列车综合信息系统的开发，主要构建在无线网络及车站旅客服务等系统的基础之上，各 层之间需要有明确的接口定义，层次划分清晰。（4）具有高度的兼容性和良好的可扩充性 铁路旅客列车综合信息系统作为旅客服务系统的一部分，必须与其他系统保持良好的兼容性； 同时，考虑到系统将来发展，在系统结构设计上留铁路信息系统第 18 卷第 8 期旅客列车综合信息系统列车 列车 列车 旅客 列车 信息 无线 视听运行 查询 客票 点播 呼叫 揭示 系统 系统 系统 系统 系统 旅客 旅行 消费 服务 系统 服务 监督 及 质量 评价 系统 铁 路 计 算 机 应 用出余地，以适应扩展的需要。（5）充分利用现有系统，适应硬件方面的变化 铁路车站的原有设备，客票系统的原有网络 设备，服务器设备等可以充分利用，铁路旅客列车 综合信息系统扩充的设备要适应多种设备选型的要求。2系统总体结构信息查询终端代理服务器gsm-rled、lcd显示终端应用服务器售、补票无线通讯旅客列车综合信息系统由布置在客服中心的 系统数据库服务器、系统应用服务器，布置在车站 及沿线的无线代理服务器、无线接入设备、无线网 络及布置在列车上的无线接收终端组成，系统的 总体结构如图 1。终端数据网防火墙客户呼叫终端数据库服务器路由器列车车站及沿线设备客服中心图 1铁路旅客列车综合信息系统网络结构3系统基本功能设计铁路旅客列车综合信息系统的主要功能是为 旅客列车上的各项旅客服务提供一个信息平台， 通过无线网络技术的应用和无线终端的采用，提 供列车信息查询，列车无线补、售票，列车视听点 播，旅客呼叫，列车运行揭示，旅客旅行消费以及 服务监督及质量评价等各项服务。其系统功能结 构如图 2。3.1 列车信息查询系统 列车信息查询系统是旅客在列车上获取列车 信息、旅行信息及其它外界信息的主要来源，旅客 可以通过设置在列车上的自助查询终端查询列车 的运行时间、运行速度、列车正（晚）点情况、前图 2铁路旅客列车综合信息系统功能方到站详细信息，还可以获取沿途所经过城市的 旅游信息，酒店预定信息等，通过列车信息查询 系统提供的无线网络服务，旅客还可以进行邮件 接发及互联网搜索。为方便不熟悉计算机的旅客使用查询终端， 应将自助式查询终端设计为触摸式。3.2 列车无线客票系统 铁路旅客列车客票系统的设计目标是将移动 通信系统接入到铁路旅客列车客票系统，实现旅 客列车上的移动（补）售票业务管理的现代化。从 而方便旅客购票和旅行，提高铁路客运服务质量 和市场竞争能力。铁路旅客列车客票系统实现的功能主要有： 各类客票的（补）售票工作、票价计算、列车余额 席位录入、废票处理、存根和收入查询、简单结账 统计、参数设置以及密码修改等。3.3 旅客呼叫系统 旅客呼叫系统是旅客列车服务信息系统的重 要组成部分，该系统可满足旅客出行时通信方面 的需求，包括为旅客提供 ip 电话服务和实现电话 会议的功能。另外，旅客乘坐列车会发生一些突发事件，所 以旅客呼叫系统还应承担旅客列车上的紧急呼救 功能，为客运应急工作提供先进的手段。3.4 列车运行揭示系统 列车运行揭示系统是一套用于引导旅客和辅 助工作人员为旅客及时准确提供服务的系统。该 系统通过多种前端电子显示设备为旅客实时、准 确地发布各种列车动态信息和公共信息，通过集 中发布平台统一采集、存储、控制、管理列车动 态、公共信息和广告信息等，并遵循“信息集中管 理、内容分布控制、按需显示发布”的控制及发布 原则，为旅客列车实现高效、优质的旅客服务提供 自动化手段。262009.8 总第 149 期 rca第 18 卷第 8 期基于无线接入技术的铁路旅客列车综合信息系统研究铁路信息系统3.5 列车视听点播系统 为旅客提供视听点播系统，除可以满足旅客 在列车上的视听需求外，还能够在一定程度上缓 解旅客乘车的疲劳。因此，旅客列车视听点播系统 所应提供的主要功能就是满足旅客提出的视听点 播需求。该系统采用先进的图文处理技术，能够播出 多种格式的文本、音频、视频文件，具有多样的显 示风格。3.6 旅客旅行消费服务系统 该系统主要是针对旅客在列车上使用信用卡、 网上银行等方式付费时设计的专用系统，为旅客 消费的付费提供更多的方式选择。系统能够与银 行实现无线网络连接，对旅客的身份及消费金额 进行确认。3.7 服务监督及质量评价系统 我国现阶段列车上的旅客服务监督及质量评 价，除与列车员、列车长联系外，基本都在旅行结 束后进行，当旅客在列车上遇到的问题不能及时 或满意的得到解决时，该系统使旅客在列车上可 以和客运服务部门直接通信，对于需要客运服务 人员参与处理的，可以直接通过系统完成，这一方 面可以使旅客在旅行中遇到的问题得到及时处理， 另一方面对于树立铁路旅客列车服务形象具有一 定的意义。4系统关键技术及解决方案4.1 网络结构和可靠性技术 gsm-r网络的主要组成部分是移动交换中心（msc）和基站子系统（bss）。其中，msc 作为陆地移动网络和固定网络的 接入单元，bss 由一个基站控制器（bsc）和若干 基站收发信机（bts）组成。为了确保系统网络的 正常稳定运行，在系统组网中通常需要采用冗余 技术，即对关键网络单元 msc 和 bsc 作热备份配 置，并用光缆对 msc 和 bsc 单元作环状连接，以 保证设备发生故障时系统仍具有较高的可靠性， 如图 3。4.2 高速越区切换技术 为了使列车在高速运行时仍能安全可靠地完 成越区切换，在 gsm-r 系统中相邻小区均应具有btsbtsbtsbtsbtsmsc (1+1)msc (1+1)bsc(1+1)bsc(1+1)图 3gsm-r 系统组网图足够长度的重叠覆盖区，且重叠覆盖区内信号电 平应高于最小接收电平 85dbm（在隧道内为 7 0dbm) 。 通常情况， 重叠覆盖区的长度在 700 m1 000 m时，就可以确保最高时速为350 km 的列车实现可靠的越区切换。在采用漏泄电缆的 隧道内，重叠覆盖区的长度减短到 400 m500 m 时，也能满足高速列车的越区切换要求。4.3 信息传输安全技术 无线数据传输通道是一种非安全通道，众多 危险因素会影响系统的正常工作。因此，在系统 的传输通道中采用端对端的安全保障措施，这种 安全技术采用信号或对应用层、安全层、通信层 和无线通信网络层4层结构方式进行有效控制，以 确保信息的传输安全。5结束语随着我国经济的高速发展，旅客出行的频率 越来越高，对服务的需求也越来越高。因此，应当 消化、吸收国内外相关领域的研究成果，不断跟 踪旅客服务、无线网络和信息安全技术的发展动 态，紧密结合铁路旅客服务信息系统发展需求，不 断深入研究，开发出适合我国国情的无线模式下 的铁路旅客服务系统，使之得到进一步的发展和 完善。参考文献