專利名稱：一種高速列車的定位控制方法及其定位控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種高速列車的定位控制方法及其定位控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著鐵路通信技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)需求的不斷增加，機車無線通信技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)需求也不斷增加，專用于鐵路的全球移動通訊系統(tǒng)(Global System of Mobilecommunication for Railway,簡稱GSM-R)技術(shù)在全國各條鐵路干線和新建城際鐵路、客運專線以及高鐵上的推廣使用，配備有機車綜合無線通信設(shè)備(Cab Integrated Radiocommunication equipment,簡稱CIR)的機車也不斷增加,這就要求在這些線路上運行的機車都能實現(xiàn)GPS定位的功能，然而這些機車運行的線路不固定、線路復雜，加之地理信息數(shù)據(jù)缺乏，造成定位難度較大。CIR是安裝在機車上供司機使用的，其是用于和機車司機、車站值班員、運轉(zhuǎn)車長、其它機車司機以及調(diào)度員等進行語音通信和數(shù)據(jù)通信的設(shè)備。該設(shè)備主要包括主機和人機界面(Man Machine Interface,簡稱MMI),其在功能上實現(xiàn)450M電臺和GSM-R兩種模式通信。主機包括GPS單元，GPS單元是CIR主機一個功能單元模塊，主要是用來精確定位列車所在的位置，并根據(jù)獲取的經(jīng)度緯度信息來獲取所運行的線路信息、車站信息、機車通信制式等信息。GPS定位單元的控制模塊根據(jù)接收到的GPS數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)庫中預(yù)存的信息進行比對，然后輸出GPS公用信息。CIR中的麗I根據(jù)接收到的GPS公用信息進行相應(yīng)的顯示，提示司機進行操作。在現(xiàn)有的GPS定位單元中，一般使用8位單片機作為控制器，數(shù)據(jù)存儲器采用串行FLASH或EEPR0M?，F(xiàn)有的GPS定位單元存在定位處理速度慢、數(shù)據(jù)讀取速度慢、存儲空間有限、數(shù)據(jù)管理不方便、線路數(shù)據(jù)下載困難等問題。當機車運行到具有多條線路交叉或并行時，對機車的定位會發(fā)生錯誤，現(xiàn)有的定位系統(tǒng)也不符合高速列車運行的特點，定位速度慢。因此，亟需一種適應(yīng)高速鐵路、動車運行特點的定位控制方法來實現(xiàn)復雜線路定位和GPS單元的有效管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是需要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)復雜線路定位和有效管理的高速列車的定位控制方法及其定位控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高速列車的定位控制方法，該方法包括獲取步驟，利用GPS接收機獲取列車當前行駛的地理位置信息；搜索步驟，搜索與所述地理位置信息相對應(yīng)的線路，若搜索到兩條以上線路，則進入判斷步驟；判斷步驟，將所述地理位置信息與設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷所述列車是否行駛于設(shè)定區(qū)域內(nèi)，若判斷結(jié)果為是，則向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息；接收確定步驟，在接收到列車司機基于所述判斷步驟中的提示而選擇的線路時，將接收到的線路確定為列車當前運行線路，其中，所述設(shè)定文件包括所述設(shè)定區(qū)域的地理位置信息和所述設(shè)定區(qū)域所包含的線路信息。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，在所述搜索步驟中，若搜索到唯一的線路，則將該線路確定為列車當前運行線路。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，在所述判斷步驟中，若判斷結(jié)果為所述列車未行駛于所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)，則判斷所述兩條以上線路中是否存在執(zhí)行本次判斷步驟之前列車司機已選擇的線路，其中，若判斷結(jié)果為存在，則將所述執(zhí)行本次判斷步驟之前列車司機已選擇的線路確定為列車當前運行線路。 根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，若判斷結(jié)果為不存在，則向列車司機提示所述搜索到的兩條以上線路的線路信息。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，還包括打開與所述確定的列車當前運行線路相關(guān)的線路數(shù)據(jù)信息；若所述線路數(shù)據(jù)信息中的通訊模式為GSM-R模式，且列車當前運行于多站名區(qū)域，則將所述線路數(shù)據(jù)信息和多站名區(qū)域的信息顯示給列車司機，其中，將包括分歧線路或兩個以上聯(lián)控車站的區(qū)域設(shè)定為多站名區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，還包括在向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或所述搜索到的兩條以上線路的線路信息后的預(yù)設(shè)時間段后，若仍未接收到列車司機基于所述判斷步驟中的提示而選擇的線路，則基于GPS接收機在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定列車當前運行線路。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，還包括在向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或所述搜索到的兩條以上線路的線路信息后的預(yù)設(shè)時間段后，若仍未接收到列車司機基于所述判斷步驟中的提示而選擇的線路，且基于GPS接收機在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定列車當前運行線路的線路不唯一，則再次向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或所述搜索到的兩條以上線路的線路信息。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制方法，將包括交叉線路和/或并行線路的區(qū)域進行設(shè)定，作為所述設(shè)定區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種高速列車的定位控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括定位控制主機、GPS接收機和提示裝置，所述定位控制主機與所述GPS接收機和所述提示裝置連接，其中，所述定位控制主機利用所述GPS接收機獲取列車當前行駛的地理位置信息；所述定位控制主機搜索與所述地理位置信息相對應(yīng)的線路；所述定位控制主機在搜索到兩條以上線路時，將所述地理位置信息與設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷所述列車是否行駛于設(shè)定區(qū)域內(nèi)，若判斷結(jié)果為是，則觸發(fā)所述提示裝置向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息；所述定位控制主機在接收到列車員基于所述提示裝置中的提示而選擇的線路時，將接收到的線路確定為列車當前運行線路，其中，所述設(shè)定文件包括所述設(shè)定區(qū)域的地理位置信息和所述設(shè)定區(qū)域所包含的線路信息。根據(jù)本發(fā)明的又一方面的高速列車的定位控制系統(tǒng)，所述定位控制主機包括32位處理器、NOR Flash存儲器、NAND Flash存儲器和SDRAM存儲器；所述提示裝置包括機車綜合無線通信設(shè)備的主控單元以及人機界面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點本發(fā)明通過在數(shù)據(jù)庫中增加了設(shè)定文件，使得在列車運行的區(qū)段出現(xiàn)多條線路并行或多條線路交叉的情況時，可以及時提示列車司機進行線路的選擇，以避免出現(xiàn)定位控制系統(tǒng)無法識別運行線路，出現(xiàn)線路跳變的問題。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的高速列車的定位控制方法的流程示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的高速列車的定位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是列車運行交叉線路示意圖；圖4是列車運行并行線路示意圖；圖5是列車運行分歧線路示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的高速列車的定位控制方法的流程示意圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的高速列車的定位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該定位控制系統(tǒng)主要包括定位控制主機21、GPS接收機22和提示裝置23，定位控制主機21分別與GPS接收機22和提示裝置23連接。下面結(jié)合圖I和圖2對實施例進行詳細說明。需要說明的是，在執(zhí)行以下步驟之前，需要檢測原始數(shù)據(jù)接口(如圖2所示)提供GPS原始信息是否有效，只有在GPS原始信息有效時才進行以下操作，如果是在一定時間內(nèi)檢測GPS原始信息無效則在提示裝置23中的麗I的“自動”標志會變紅顯示。步驟110，獲取列車當前行駛的地理位置信息。具體地，定位控制主機21通過利用GPS接收機22獲取列車當前行駛的地理位置信息，其中，地理位置信息包括列車當前行駛所處的經(jīng)緯度信息或海拔信息，以及時間信
肩、O另外，還可以利用原始數(shù)據(jù)接口(如圖2所示)提供經(jīng)緯度信息進行模擬調(diào)試。需要說明的是，模擬調(diào)試是指在實驗室條件下使用專門的上位機模擬軟件將一條鐵路線路的經(jīng)緯度信息，生成與GPS接收機22的有效數(shù)據(jù)幀一致的幀格式即原始數(shù)據(jù)，上位機的串口將原始數(shù)據(jù)通過原始數(shù)據(jù)接口，發(fā)送給處理器進行處理，生成相應(yīng)的公用信息，并傳給MMI進行相關(guān)的顯示。原始數(shù)據(jù)接口獲取到的數(shù)據(jù)優(yōu)先的原則當GPS接收機22和原始數(shù)據(jù)接口同時獲取經(jīng)緯度信息時，只接受原始數(shù)據(jù)接口提供的模擬信息。步驟S120，搜索與地理位置信息相對應(yīng)的線路，判斷是否搜索到兩條以上線路。具體地，定位控制主機21根據(jù)列車數(shù)據(jù)庫中的信息，搜索與地理位置信息相對應(yīng)的線路，若搜索到兩條以上線路(以下簡稱多條線路)，則進入步驟S130，否則，也就是搜索到唯一線路時，例如青藏線，則將該線路確定為列車當前運行線路，并進入步驟S170。需要說明的是，定位控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫用于存儲列車的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)包
括線路各個車站進站和出站信號機的GPS位置坐標點、車站名稱、車站電話號碼等信息。步驟S130，將地理位置信息與設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷列車是否行駛于設(shè)定區(qū)域內(nèi)。具體地，定位控制主機21將獲取的列車當前行駛的經(jīng)緯度信息和設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷列車當前行駛的位置是否處于設(shè)定區(qū)域內(nèi)，若判斷結(jié)果為是，則向列車司機提示設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息并進入步驟S 140，若判斷結(jié)果為否，則進入步驟S160。需要說明的是，將包括交叉線路和/或并行線路的區(qū)域進行設(shè)定，作為設(shè)定區(qū)域，設(shè)定區(qū)域的線路信息包括關(guān)于交叉線路和/或并行線路的信息。由于一般在列車行駛的起點站、終點站、樞紐站的運行線路復雜，而且相應(yīng)的交叉線路和并行線路較多。在本實施例中，優(yōu)選地，將上述車站且具有交叉線路和/或并行線路的車站所處的區(qū)域作為設(shè)定區(qū)域。為了實現(xiàn)該步驟，通過判斷列車當前行駛的區(qū)段是否處于設(shè)定區(qū)域，在處于設(shè)定區(qū)域時，增加了用語音提示通知列車司機手動選擇線路的功能，并且在列車數(shù)據(jù)庫里增加一個設(shè)定文件，該文件的具體內(nèi)容包括設(shè)定區(qū)域的地理位置信息(例如，經(jīng)度緯度數(shù)值)和在這個區(qū)域內(nèi)包含的線路信息。通過間隔幾秒打開一次設(shè)定文件，用于判斷列車是否運行在這個區(qū)域內(nèi)，如果符合條件，也就是機車運行在這個區(qū)域內(nèi)時，將會把線路發(fā)送給提示裝置23中的MMI，MMI收到信息后，通過語音提示來提醒列車司機運行到了多條線路交叉或是多條線路并行的區(qū)域。在多條線路并行(如圖4所示)或者交叉(如圖3所示)的情況下，如果公用信息不經(jīng)過特殊處理，則定位控制系統(tǒng)無法識別運行的線路，會出現(xiàn)線路跳變的情況，尤其是GSM-R網(wǎng)線路和450MHz線路跳變時，可能出現(xiàn)不能正常聯(lián)控車站和調(diào)度，收不到進路預(yù)告等重要信息，導致機車無法正確運行。例如京滬高鐵、仙寧線、滬蓉線都經(jīng)過南京南站，若數(shù)據(jù)未經(jīng)特殊處理，則機車通過此區(qū)域時無法自動識別機車運行的線路。為了避免上述情況的發(fā)生，需要執(zhí)行該步驟。步驟S140，判斷是否在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收到列車司機所選擇的線路。在通過麗I語音提醒列車司機運行到了上述的設(shè)定區(qū)域時，或者通過MMI提醒列車司機關(guān)于搜索到了多條線路時，需要列車司機手動判斷選擇所要運行的線路，若在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)定位控制主機21接收到列車司機基于提示而選擇的線路時，定位控制系統(tǒng)將接收到的線路確定為列車當前運行線路并進入步驟S170。其中，預(yù)設(shè)時間段可以人為進行設(shè)定，例如，可以設(shè)定30秒或40秒。在向列車司機提示設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或搜索到的兩條以上線路的線路信息后的預(yù)設(shè)時間段后，若仍未接收到列車司機基于提示而選擇的線路，則進入步驟S150。 步驟S150，判斷基于GPS接收機22在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息所確定的線路是否唯一。
具體地，若判斷結(jié)果為是，則基于GPS接收機22在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定的唯一線路確定為列車當前運行線路，然后進入步驟S170。舉例而言，在列車進入設(shè)定區(qū)域為交叉線路的區(qū)域時，定位控制系統(tǒng)首先以交叉站之前運行的線路作為默認線路，當列車通過交叉站運行到另一條線路，在遠離交叉站之后，GPS接收機22在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定列車運行線路，使得定位控制系統(tǒng)最后定位到實際運行線路。舉例而言，圖3是列車運行交叉線路示意圖，如圖3所示，線路I、線路2和線路3的交叉站為車站A，列車在運行到交叉站車站A之前，以線路I作為運行線路，在駛離車站A之后進入線路3。在剛駛離車站A時，定位控制系統(tǒng)還是默認線路1，但在預(yù)設(shè)時間段后，通過GPS接收機22所獲取的列車當前行駛的地理位置信息，可以知道列車運行的線路是線路3。若在向列車司機提示設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或搜索到的兩條以上線路的線路信息后的預(yù)設(shè)時間段后，若仍未接收到列車司機基于提示而選擇的線路，且基于GPS接收機在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定列車運行線路的線路不唯一，則再次向列車司機提示設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或搜索到的兩條以上線路的線路信息。舉例而言，圖4是列車運行并行線路示意圖，如圖4所示，線路I、線路2和線路3為并行的線路，且共同經(jīng)過車站A，在在預(yù)設(shè)時間段后，通過GPS接收機所獲取的列車當前行駛的地理位置信息來確定列車運行線路的線路不唯一，即為三條，則還需要再次向列車司機提示，根據(jù)列車司機選擇的線路，定位控制系統(tǒng)得到當前列車運行的線路。在不是共同經(jīng)過同一個站，也就是站間有并行區(qū)域時不能區(qū)分運行的實際線路，如果此時改變運行的線路時，也要提示列車司機選擇線路。步驟S160，判斷搜索到的兩條以上線路中是否存在執(zhí)行步驟S120之前列車司機已選擇的線路。具體地，若判斷結(jié)果為存在，則將執(zhí)行步驟S120之前列車司機已選擇的線路確定為列車當前運行線路，然后進入步驟S170;否則，向列車司機提示搜索到的兩條以上線路的線路信息，然后進入步驟S140。由于一般列車的線路是不發(fā)生太大的變化的，在上述判斷結(jié)果為存在，則說明曾經(jīng)列車行駛到該區(qū)域且列車司機根據(jù)提示已選擇過線路，因此，此次可以不通過提示列車司機，將曾經(jīng)已選擇的線路直接作為列車當前行駛的線路，可以更加迅速準確地對列車行駛路線進行定位，節(jié)省了提示列車司機的時間。步驟S170，打開與確定的列車當前運行線路相關(guān)的線路數(shù)據(jù)信息。其中線路數(shù)據(jù)信息包括列車當前行駛線路、線路區(qū)段以及列車當前行駛線路區(qū)段的通訊模式。具體地，定位控制主機21將獲取的列車當前行駛的經(jīng)緯度信息和數(shù)據(jù)庫中的信息進行比較確定機車行駛線路、線路區(qū)段以及列車當前行駛線路區(qū)段的通訊模式。
在將接收到的地理位置信息和數(shù)據(jù)庫中預(yù)存的信息進行比對后，定位控制系統(tǒng)將獲取的GPS接收機接收的經(jīng)緯度信息、時間信息以及從數(shù)據(jù)庫獲取到此經(jīng)緯度位置下列車相對應(yīng)的線路名稱，線路區(qū)段的名稱以及該線路區(qū)段的通訊模式等相關(guān)信息組合成為公用信息傳遞給提示裝置23中的麗I以顯示給列車司機，其中，時間信息是獲取GPS接收機的時間，然后換算成對應(yīng)的北京時間。另外，還可以將這些公用信息傳遞給公用數(shù)據(jù)接口。公用數(shù)據(jù)接口把公用信息以數(shù)據(jù)幀的形式輸出，以便于工作人員在調(diào)試監(jiān)測時核對該數(shù)據(jù)幀的正確性。在本步驟中，通訊模式包括450MHz模式和GSM-R模式，若確定的列車當前行駛區(qū)段的通訊模式是450MHz模式，則提取與列車當前行駛區(qū)段相應(yīng)的頻點；若確定的列車當前行駛區(qū)段的通訊模式是GSM-R模式，則提取列車當前行駛區(qū)段的線路信息以及通訊號碼。上述部分的功能主要是麗I來實現(xiàn)的，GPS只需要把公用信息發(fā)送給MMI，MMI針對不同的模式，顯不與模式相應(yīng)的內(nèi)容。若列車當前行駛線路的通訊模式為GSM-R模式，且列車當前運行于多站名區(qū)域，則顯示多站名區(qū)域的各個車站名稱，然后將線路數(shù)據(jù)信息和多站名區(qū)域的信息生成公用信息，發(fā)送給MMI以顯示給列車司機。多站名區(qū)域包括列車當前運行的前方有分歧線路或有多個聯(lián)控車站的區(qū)域。在前方有分歧線路的情況下，不僅需要顯示列車當前行駛區(qū)段的車站，還要把分歧線路的前方站顯示出來。一般情況下，列車運行到站間時，只顯示前方站和后方站，當前方有分歧線路(如圖5所示)時，需要把分歧線路的前方站顯示出來，此時也出現(xiàn)了多站名顯示的情況。為了滿足要求，在某個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)多站名顯示，也增加了關(guān)于多站名區(qū)域的文件，該文件里包括區(qū)域的經(jīng)緯度、線路名稱和需要顯示的站名和各個站名的車站電話號碼。當檢測到符合所設(shè)置的區(qū)域時，通過MMI顯示所列車所在區(qū)域的多個車站名稱。此外，在某一站有多個聯(lián)控車站的情況下，例如京滬高鐵的列車運行在昆山南和上海虹橋時，可能聯(lián)控虹橋樞紐或者是虹橋高速，這就需要把虹橋樞紐和虹橋高速站名同時顯示出來，根據(jù)實際聯(lián)控需求，在此區(qū)域內(nèi)顯示虹橋樞紐、虹橋高速、昆山南、蘇州北四個站名，因此，還可以將包括兩個以上聯(lián)控車站的區(qū)域設(shè)定為多站名區(qū)域。通過在數(shù)據(jù)庫中增加了設(shè)定文件，使得在列車運行的區(qū)段出現(xiàn)多條線路并行或多條線路交叉的情況時，可以語音提示列車司機進行線路的選擇，以避免出現(xiàn)定位控制系統(tǒng) 無法識別運行線路，出現(xiàn)線路跳變的問題。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的高速列車的定位控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，下面參考圖2詳細說明高速列車的定位控制系統(tǒng)的各個組成部分。本實施例的定位控制系統(tǒng)包括定位控制主機21、GPS接收機22和提示裝置23，定位控制主機21分別與GPS接收機22和提示裝置23連接。定位控制主機21包括CPU處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊211。提示裝置23包括機車綜合無線通信設(shè)備的主控單元以及人機界面(MMI)。CPU處理器采用了高性能高速處理器，是GPS單元的核心，主要用于系統(tǒng)控制部分，并且能夠提供豐富的外圍接口，如圖2所示優(yōu)選地，本發(fā)明采用融合了 ARM920T的32位高性能處理器AT91RM9200，該處理器屬于ARM9系列。需要說明的是，處理器AT91RM9200具有以下特點其具有5級整數(shù)流水線，在指令執(zhí)行時效率更高；其工作于180MHz時性能高達200MIPS ;全性能內(nèi)存管理單元，支持Windows CE、嵌入式Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系統(tǒng)；37個32位的寄存器，其中包括31個通用寄存器，6個狀態(tài)寄存器；其支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集；支持32位高速AMBA總線接口 ；16K數(shù)據(jù)Cache和16K指令Cache，具有更強的指令和數(shù)據(jù)處理能力；16K的SRAM以及128K的ROM，擁有專用電路和外部總線接口(EBI)便于擴展包括NANDFLASH、NOR FLASH在內(nèi)的外部存儲器和SDRAM等。數(shù)據(jù)存儲模塊211采用Flash作為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，存儲內(nèi)容包括操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、應(yīng)用程序映像以及軟件運行所需要的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明中，數(shù)據(jù)管理采用文件系統(tǒng)，這種文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以下載到PC機上進行查看和修改，具有很強的操作性和擴 展性。在本實施例中，如圖2所示優(yōu)選地,采用Nor Flash和Nand Flash兩種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，NOR Flash和NAND Flash是兩種主要的非易失閃存技術(shù)。AT91RM9200支持從片內(nèi)啟動和片外啟動兩種方式，定位控制系統(tǒng)采用片外啟動從NOR Flash啟動，NOR Flash用來存儲操作系統(tǒng)，Nand Flash用于存儲高密度的數(shù)據(jù)，用于保存應(yīng)用程序以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。米用同步動態(tài)隨機存儲器(SynchronousDynamic Random Access Memory,簡稱SDRAM)作為程序的運行空間。Flash存儲器負責在掉電情況下存儲操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件映象文件，但是Flash存儲器運行速度慢，無法滿足程序運行的高速的要求。SDRAM雖不具有掉電保存數(shù)據(jù)的特性，但存取速度大大高于Flash存儲器，具有讀/寫特性。系統(tǒng)運行時，操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件以及軟件運行用到的數(shù)據(jù)都在SDRAM中進行運行，從而提高運行速率。定位控制主機21還包括多串口管理模塊(圖中未示出)，其用于管理各個串口。ARM處理器將處理后的數(shù)據(jù)生成公用信息，將該公用信息向多個串口發(fā)送，因此出現(xiàn)一個串口的數(shù)據(jù)發(fā)送給多個串口，需要設(shè)置多串口管理模塊來進行串口管理，在本實施例中，優(yōu)選地，在GPS單元中設(shè)置CPLD或者FPGA進行串口的管理，通過CPLD或FPGA邏輯上的處理，可以實現(xiàn)將ARM處理器處理后的公用信息，主要包含線路名稱、區(qū)間名稱、以及通訊模式，同時發(fā)送給外圍的多個串口，如公用數(shù)據(jù)接口、原始數(shù)據(jù)接口、主機接口(如圖2所示)。GPS接收機22利用外部天線接收GPS原始信息，本發(fā)明中GPS原始信息輸出的為NMEA0183語句。其中，NMEA0183輸出語句多達十余種，任意一種定位語句都包含一定的定位數(shù)據(jù)，由于以“$GPRMC”開頭的語句包含了本發(fā)明實施例中所需要的時間、經(jīng)緯度信息，所以采用了本類型的語句，并把獲取到的每一條完整的信息幀通過串口傳遞給ARM處理器AT91RM9200對GPS原始信息完整信息幀進行處理，可判斷獲取的GPS接收機的狀態(tài)是不是有效，如果處于有效狀態(tài)，獲取到現(xiàn)在的經(jīng)緯度和時間的信息，如果處于無效狀態(tài)，可以得出現(xiàn)在GPS接收機的經(jīng)緯度信息不可用。ARM處理器將處理后的信息以規(guī)定數(shù)據(jù)幀格式即公用信息，通過主機接口傳遞給提示裝置23中的CIR主控單元并輸出給MMI，MMI獲取到定位控制系統(tǒng)的公用信息后，把獲取到的當前線路名稱、區(qū)段名和模式進行顯示，以提示列車司機根據(jù)現(xiàn)場實際運行需求來進行相應(yīng)的操作。在本實施例中，通過采用32位處理器、NOR Flash存儲器、NAND Flash存儲器和SDRAM存儲器使得定位控制系統(tǒng)的定位處理速度加快，數(shù)據(jù)讀取速度加快，存儲空間變大，數(shù)據(jù)管理方便。其它實施例
為保障定位控制系統(tǒng)的功能的正常實現(xiàn)，日常的檢測是必不可少的。定位控制系統(tǒng)的出入庫檢測可以實現(xiàn)對定位控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的查詢，判斷定位控制系統(tǒng)是否能正常實現(xiàn)定位功能。定位控制系統(tǒng)的日常使用過程中，會出現(xiàn)鐵路線路技術(shù)改造或者增加新的運行線路而增加GPS線路數(shù)據(jù)的情況。為了減少維護人員的工作量，定位控制系統(tǒng)留有USB接口，可方便對定位控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行升級。升級采用U盤，維護人員把數(shù)據(jù)下載到U盤，然后通過U盤就可以對各個機車的定位控制系統(tǒng)進行升級維護。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多 個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種高速列車的定位控制方法，其特征在于，包括 獲取步驟，利用GPS接收機獲取列車當前行駛的地理位置信息； 搜索步驟，搜索與所述地理位置信息相對應(yīng)的線路，若搜索到兩條以上線路，則進入判斷步驟； 判斷步驟，將所述地理位置信息與設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷所述列車是否行駛于設(shè)定區(qū)域內(nèi)，若判斷結(jié)果為是，則向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息； 接收確定步驟，在接收到列車司機基于所述判斷步驟中的提示而選擇的線路時，將接收到的線路確定為列車當前運行線路，其中， 所述設(shè)定文件包括所述設(shè)定區(qū)域的地理位置信息和所述設(shè)定區(qū)域所包含的線路信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于，在所述搜索步驟中， 若搜索到唯一的線路，則將該線路確定為列車當前運行線路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于，在所述判斷步驟中， 若判斷結(jié)果為所述列車未行駛于所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)，則判斷所述兩條以上線路中是否存在執(zhí)行本次判斷步驟之前列車司機已選擇的線路，其中， 若判斷結(jié)果為存在，則將所述執(zhí)行本次判斷步驟之前列車司機已選擇的線路確定為列車當前運行線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于， 若判斷結(jié)果為不存在，則向列車司機提示所述搜索到的兩條以上線路的線路信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于，還包括 打開與所述確定的列車當前運行線路相關(guān)的線路數(shù)據(jù)信息； 若所述線路數(shù)據(jù)信息中的通訊模式為GSM-R模式，且列車當前運行于多站名區(qū)域，則將所述線路數(shù)據(jù)信息和多站名區(qū)域的信息顯示給列車司機， 其中，將包括分歧線路或兩個以上聯(lián)控車站的區(qū)域設(shè)定為多站名區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于，還包括 在向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或所述搜索到的兩條以上線路的線路信息后的預(yù)設(shè)時間段后，若仍未接收到列車司機基于所述判斷步驟中的提示而選擇的線路，則基于GPS接收機在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定列車當前運行線路。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于，還包括 在向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或所述搜索到的兩條以上線路的線路信息后的預(yù)設(shè)時間段后，若仍未接收到列車司機基于所述判斷步驟中的提示而選擇的線路，且基于GPS接收機在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取的地理位置信息來確定列車當前運行線路的線路不唯一，則再次向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息或所述搜索到的兩條以上線路的線路息。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的高速列車的定位控制方法，其特征在于， 將包括交叉線路和/或并行線路的區(qū)域進行設(shè)定，作為所述設(shè)定區(qū)域。
9.一種高速列車的定位控制系統(tǒng)，其特征在于，包括定位控制主機、GPS接收機和提示裝置，所述定位控制主機與所述GPS接收機和所述提示裝置連接，其中， 所述定位控制主機利用所述GPS接收機獲取列車當前行駛的地理位置信息； 所述定位控制主機搜索與所述地理位置信息相對應(yīng)的線路；所述定位控制主機在搜索到兩條以上線路時，將所述地理位置信息與設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷所述列車是否行駛于設(shè)定區(qū)域內(nèi)，若判斷結(jié)果為是，則觸發(fā)所述提示裝置向列車司機提示所述設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息； 所述定位控制主機在接收到列車員基于所述提示裝置中的提示而選擇的線路時，將接收到的線路確定為列車當前運行線路，其中， 所述設(shè)定文件包括所述設(shè)定區(qū)域的地理位置信息和所述設(shè)定區(qū)域所包含的線路信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高速列車的定位控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述定位控制主機包括32位處理器、NOR Flash存儲器、NAND Flash存儲器和SDRAM存儲器； 所述提示裝置包括機車綜合無線通信設(shè)備的主控單元以及人機界面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速列車的定位控制方法，該方法包括利用GPS接收機獲取列車當前行駛的地理位置信息；搜索與地理位置信息相對應(yīng)的線路，若搜索到兩條以上線路，則進入判斷步驟；判斷步驟，將地理位置信息與設(shè)定文件中的信息進行比較，判斷列車是否行駛于設(shè)定區(qū)域內(nèi)，若判斷結(jié)果為是，則向列車司機提示設(shè)定區(qū)域內(nèi)的線路信息；在接收到列車司機基于判斷步驟中的提示而選擇的線路時，將接收到的線路確定為列車當前運行線路。本發(fā)明通過在數(shù)據(jù)庫中增加了設(shè)定文件，使得在列車運行的區(qū)段出現(xiàn)多條線路并行或多條線路交叉的情況時，可以及時提示列車司機進行線路的選擇，以避免出現(xiàn)定位控制系統(tǒng)無法識別運行線路，出現(xiàn)線路跳變的問題。
文檔編號B61L25/02GK102642550SQ201210152360
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者熊道權(quán), 田秀臣, 葛鷹龍, 高如陽 申請人:北京世紀東方國鐵科技股份有限公司