基于无线局域网技术的旅客列车服务信息系统.docx

基于无线局域网技术的旅客列车服务信息系统王静马驷, 成都 610031)(西南交通大学交通运输学院摘 要 :针对我国既有高速旅客列车服务信息系统存在的不足 ,在分析旅客旅行需求信息的基础上 ,利用无线局域网技术构建新型旅客列车综合服务信息系统 ,分析系统功能 、结构及系统主要关键技术 。关键词 :无线局域网 ; 旅客列车 ; 信息服务系统 ; 局域网中图分类号 : u29312 + 6文献标识码 : apa ssenger tra in serv ice informa tion system ba sedon wlan technolog iesw a ng j in g m a s i( co llege of traffic and tran spo rta tion, sou thwe st j iao tong u n ive rsity, chendu610031 , ch ina)a b stra c t:a t p re sen t som e p rob lem s a re m e t in h igh2sp eed p a ssenge r tra in se rvice info rm a tion system. th is p ap e r, ba sed on the ana lysis of p a ssenge r dem and info rm a tion, p ropo se s the wlan techno logy is u tilized to bu ild a new p a ssenge r tra in in tegra ted se rvice info rm a tion system , and then ana lyze s the func tion s, ove ra ll struc tu re, and key techno logie s of such system.key word s:wlan; p a ssenge r tra in s; info rm a tion se rvice system; lan改善旅客服务设施 。 90 年代 , 随着 it及网络技术的迅速发展 ,开发出了人性化的旅客服务信息系统 ,组建 了由计算机管理的旅客服务信息系统 。以日本新干线为例 1 ,旅客服务系统可以为旅客提供广播 、电视 、公共电话 ,还可以通过每节车厢两头的 l ed 显示牌发布 信息 。向旅客发布的信息内容除了新闻和电视节目及 有关旅行信息外 ,还转发由新干线综合调度所发布的 列车运行信息 ,包括 :列车运行方向 、下一停车站 、需要 运行的时间 、正点到达时间 、晚点时间 、晚点原因 、现在 到站 、换乘车次和时间 、列车紧急通告等 。最新推出的 欧洲之星 320高速列车 ,车厢内新配备了无线网络系 统 ,实时旅游信息系统和娱乐设施 。2. 2 国内铁路旅客列车服务信息系统情况及存在的 问题我国从上世纪 80 年代后期开始发展客运管理信息系统 2 , 90 年代开始 , 我国铁路部门建设了 tm is、 pm is、dm is系统 ,这些系统的建设极大地提高了我国 铁路的现代化管理和运营水平 。而在以旅客需求为向 导 ,开发专门面向旅客的铁路旅客服务系统还做得不91 前言随着我国经济的快速发展和国民生活水平的不断 提高 ,我国铁路在铁道部统一部署下 ,实现了跨越式发 展 ,开通了 350 km / h的世界最高营运高速铁路 ,引领 了世界“高铁潮流 ”。与此同时 ,人们出行距离以及出 行频率也水涨船高 ,出行也由“走得了 ”转变为“走得 好 ”,因此 ,必须以旅客为本 ,分析旅客各种信息需求 , 结合时代高新技术及铁路实际 ,研究 、建设旅客综合服 务信息系统 ,为旅客提供人性化的信息服务 ,以提高铁 路旅客运输的竞争力 。旅客列车信息服务系统现状22. 1 国外铁路旅客列车服务系统情况为了提高铁路竞争力 ,早在上世纪 70年代 ,日本 、 法国 、德国 、英国等发达国家非常重视采用先进技术来收稿日期 : 2010 210 226作者简介 :王静 ( 1976 2) ,男 ,硕士研究生 。第 5期王静 ,等 :基于无线局域网技术的旅客列车服务信息系统2010年 12月( 1 ) 可 靠 的 信 息 源 保 证 : 整 合 铁 路 现 有 pm is、tm is、tdcs等系统资源 ,采用先进网络技术组建旅客 综合服务信息平台 ,为旅客列车车载信息服务系统提 供必要的信息资源 。( 2 )通信保障 : 利用遍及铁路沿线的铁路有线数 据通信网 、高速铁路区段已开通的 gsm 2r 的 gpr s铁 路综合数字移动通信网系统以及车载 gsm 2r 的 gpr s 无线接 收 设 备 3 , 实 现 车 地 间 无 缝 通 信 连 接 。鉴 于 gpr s传输速率限制 (最大 164 kb / s) , 可以通过车载 电信运营商 3 g网终端接入互联网 ,以提高访问速度 。( 3 )服务平台 : 采用 w eb 服务器 (镜像 铁路 沿 线 城市旅游景点 、天气预报 、酒店住宿 、公共交通等网站 资源 ) 、视频监控服务器 、多媒体服务器 、其他应用服 务器及有线局域网技术 ,组建旅客列车信息服务平台 , 为旅客提供列车时刻表查询 、列 车 运行 状态 、换 乘 方 案 、w eb浏览 、音频 、视频在线点播 、补售票 、预订票等 功能 ,同时还可以实现旅客列车视频监控 、服务质量评 定监督功能 。( 4 )关键技术 :采用无线局域网技术 ,无线覆盖整 列列车车厢 。通过无线局域网络可以接入内置有无线 通信芯片的液晶显示器 、摄像头 、车载查询终端 、便携 售票机 、笔记本电脑 、w if i手机 、掌上电脑 、刷卡机等 。5. 2 系统网络结构设计5. 2. 1 系统总体结构系统总体结构主要由以下几个部分组成 : 路局旅 客综合服务信息平台 、车站及区间通信设备 、旅客列车 车载设备 。其中 ,路局旅客综合服务平台与车站和区 间设备通过铁路通信有线网络连接 、车站和区间设备 通过铁路综合无线通信网和旅客列车子系统实现通信 连接 4 ,系统总体网络结构如图 1所示 。5. 2. 2 旅客列车子系统网络结构旅客列车服务信息系统由通信单元 、服务器单元 、 无线局域网单元构成 ,网络结构如图 2所示 。够 。现在的旅客列车 ,无论是和谐号高速列车还是普通列车为旅客提供的信息极为有限 ,除了广播外 ,只能 在车厢两头的 l ed 显示屏循环显示车速 、气温 、前方停靠站点等信息 ,而且信息单一 、单向传播 、时效性差 、缺少互动性 、缺乏娱乐性 。3 旅客需求信息分析从旅客出行各阶段所需时间统计显示 ,旅客从出 发地到目的地的旅行中 ,在交通运输车辆上停留时间 占整个旅行时间 2 /3左右 ,因此 ,建设新型旅客列车服 务系统显得更为重要 。旅客在途信息需求主要分为以 下 4 项 。( 1 )列车运行状态 : 运行速度 、列车运行区间 、前 方到站 、正点 、晚点情况 、晚点原因等 ;( 2 )票务服务 :补票 、售票 、预订票等 ;( 3 )信息服务 : 列车时刻表 、换乘方案 、行包托运 与到达 、互联网访问 、其它客运交通 、新闻 、天气预报 、沿途站城市风光及旅游资源 、饭店住宿 、商务服务 、公交信息以及其它信息 (旅客监督与反馈 、客运服务调 查与评比 、客流调查 、紧急呼救 )等 ;( 4 ) 娱 乐 服 务 : 广 播 、电 视 、音 频 、视 频 点 播 、游 戏等 。4 旅客列车服务信息系统功能分析由前述分析可知 ,旅客列车服务信息系统应实现 以下功能 。( 1 )车载 l ed 终端显示屏 : 滚动显示列车运行状 态 ,如速度 、运行区间 、前方到站时刻 、正点 、晚点情况 、电视及视频点播服务等 ;( 2 )车载自助查询终端 : 查询列车时刻表 、沿线城 市旅游资源 、天气状 况 、酒 店住 宿 、时事 新闻 、乘 车 方案 、列车 换 乘 等 信 息 。同 时 完 成 列 车 服 务 质 量 评 定监督 ;( 3 )车载广播 :为旅客提供广播 、点歌服务 ;( 4 ) 车 载 移 动 售 票 机 : 为 旅 客 提 供 补 票 、售 票 服务 ;( 5 )车载无线局域网 :提供 w eb接入服务 ,为旅客提供互联网访问 、刷卡机消费 、沿线城市天气旅游 、列 车视频监控等 。无线局域网技术特点66. 1 无线局域网技术概述本系统采用了目前比较成熟的 ieee802. 11x 的 标准 5 ,工作在 ism 214 gh z频段 ,最大连接速率可达 到 54 m bp s。支持 64 b it和 128 b it w ep加密 ,提供安 全的 a p 管理机制和设置机制 , 支持 a p 间的简 单 切换 ,可以将个人电脑 、手持设备 (如 pda、手机 )等终端 以无线方式互相连接 ,是一种短程无线传输技术 ,能够 在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号 。随系统解决方案及网络结构设计55. 1 解决方案根据旅客列车综合服务信息系统应实现的功能 , 结合铁路实际情况 ,采用当前先进 、成熟的 it及网络 技术架构旅客综合服务系统 4 。10第 5期王静 ,等 :基于无线局域网技术的旅客列车服务信息系统2010年 12月图 1铁路旅客列车综合服务信息系统网络结构示意图图 2 旅客列车车载局域网网络结构示意图ieee 802111 a 及 ieee 802111 gieee802111 这个标准已被统 称着技术 的 发 展 , 以 及等标准的出现 , 现在可以提供 54 m bp s的带宽 ,在信号较弱或有干扰的情况下 ,带宽可调整为 515 m bp s、2 m bp s和 1 m bp s,带宽 的自动调整 ,有效地保障了网络的稳定性和可靠性 。6. 2. 3 无需布线w if i最主要的优势在于不需要布线 ,可以不受布 线条件的限制 ,因此非常适合移动办公用户的需要 ,具有广阔市场前景 。目前电信企业已经在咖啡厅 、机场候机厅等场地建设 a p 热点 ,已进入家庭以及教育机 构等领域 。6. 2. 4 健康安全ieee802. 11规定的发射功率不可超过 100 mw ,实际发射功率约为 60 70 mw ,手机的发射功率约为200 mw 1 w 间 ,手持式对讲机高达 5 w ,而且无线网 络使用方式并非像手机直接接触人体 ,是绝对安全的 。 (下转第 20页 )11作 w if i。它可以帮助用户访问电子邮件 、w eb和流式媒体 。由 a p和无线网卡组成无线网络 , 在开放性区 域 ,通讯距离可达 305 m; 在封闭性区域 ,通讯距离为76122 m ,方便与现有的有线以太网络整合 ,其组网 的成本更低 。6. 2 w if i技术特点 5 6. 2. 1 无线电波的覆盖范围广w if i的半径则可达 100 m ,适合办公室及单位楼 层内部使用 。和谐号列车车厢长度为 22 m 左右 , 8 车编组 。因此 ,理论上 1 2个 a p就能覆盖整列列车 。6. 2. 2 速度快 ,可靠性高802. 11 b无线网络规范是 ieee 802. 11网络规范 的升级版 ,最高带宽为 11 m bp s, 802111 a 和 802111 g第 5期张瑞芳 ,等 :半磁浮式城轨 tfl srm 牵引力与法向力直接控制2010年 12月图 7 法向力突变时各响应曲线动 , 2004 ( 5 ) : 11 - 13.王卫东 ,张奕黄. 开关磁阻电机直接转矩控制 j . 机械研究与应 用 , 2008 , 21 ( 1 ) : 125 - 128.于学海. 横向磁场直线开关磁阻电机的研究 d . 北京 : 北京交通 大学电气工程学院 , 2006.cheok a d , fukuda y. a new to rque and flux con tro l m e thod fo r sw itched re luc tance mo to r d rive s j . ieee, tran sac tion s on powe r e2 lec tron ic s. ju ly 2002 , 17 ( 4 ) : 543 - 557.l uk p c2k, j inup un p. d irect to rque sen so rless con tro l fo r sw itched re luc tance mo to r d rive s j . ieee, e lectric m ach ine s and d rive s. m ay1999 , p ages: 28 - 30.6 结语本文提出了同时控制 tfl srm 的牵引力和法向力 的方法 ,使二者的力脉动均减小 ,仿真结果验证了其有 3 4 效性 ,可应用于半磁悬浮式城轨交通车辆引系统的控制 ,为实验研究奠定了基础 。tfl srm 牵 5 参考文献 : 1 陈忠松. tfl srm 牵引力直接控制 d . 北京 : 北京交通大学电气 工程学院 , 2007. 2 宋桂英 ,孙鹤旭. 开关磁阻电机直接转矩控制的研究 j . 电气传 6 (上接第 11 页 )6. 2. 5 数据安