一種基于位置云平臺的鐵路位置信息管理網絡系統的制作方法

本發明涉及鐵路定位領域，尤其涉及一種基于位置云平臺的鐵路位置信息管理網絡系統。

背景技術：

鐵路是我國國民經濟的基礎產業，在社會經濟發展中起到了重要作用。而隨著鐵路運營里程的快速增長，對鐵路位置服務需求越發迫切。國外的發達國家和地區，比如歐洲、日本和美國等，在各自的鐵路運輸領域都部署實施了位置服務信息系統，這些系統能夠與其它業務系統互聯互通，信息共享。不同國家根據其路況、地形、運營需求采用了不同的定位技術，例如，北美ARES(先進鐵路電子系統)、PTC(列車主動控制系統)、PTS(列車間隔控制系統)采用GPS(全球定位系統)進行定位；歐洲ETCS(歐洲列車控制系統)、日本CARAT(無線列車控制系統)系統采用查詢/應答器和速度傳感器進行定位；美國ATCS(先進列車控制系統)采用無線測距技術進行定位。然而，現有的各種定位技術仍然存在獲取位置信息手段單一、精度不高、數據傳輸不穩定、無法滿足集中指揮調度要求等問題。

技術實現要素：

針對上述述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于位置云平臺的鐵路位置信息管理網絡系統，以提高定位精度、保障鐵路運輸安全、保證數據傳輸的穩定性和可靠性、滿足集中指揮調度的要求。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于位置云平臺的鐵路位置信息管理網絡系統，包括位置感知設備、中間件、無線通信終端、無線通信基站以及位置云平臺，其中，

所述位置感知設備設置為感知待測列車、人員以及物資的位置和軌跡信息，包括GPS定位裝置、北斗衛星定位裝置和慣導輔助傳感裝置；

所述中間件設置為緩存所述位置和軌跡信息；

所述無線通信終端和所述無線通信基站設置為實現所述中間件與所述位置云平臺之間的數據交互；

所述位置云平臺設置為接收并存儲經所述無線通信終端和所述無線通信基站上傳的位置和軌跡信息，并根據所述位置和軌跡信息提供相應的應用服務。

進一步地，所述位置云平臺包括人員定位信息模塊、列車定位信息模塊、物資定位信息模塊、運輸組織模塊、經營管理模塊和客貨營銷模塊，其中，

所述人員定位信息模塊設置為實時獲取并存儲待測人員的位置和軌跡信息；

所述列車定位信息模塊設置為實時獲取并存儲待測列車的位置和軌跡信息；

所述物資定位信息模塊設置為實時獲取并存儲待測貨物的位置和軌跡信息；

所述運輸組織模塊設置為提供列車指揮調度服務、列車控制服務、列車安全監控服務以及生產組織服務；

所述經營管理模塊設置為提供運營決策服務；

所述客貨營銷模塊設置為提供客運營銷服務和貨運營銷服務。

進一步地，所述人員定位信息模塊還設置為存儲待測人員的基本信息，包括工單號、作業內容、作業單位、現場負責人的姓名和電話、和/或作業人數；

所述列車定位信息模塊還設置為存儲待測列車的基本信息，包括列車編號、車次號、車型、列車類型和/或編組數；

所述物資定位信息模塊還設置為存儲待測物資的基本信息，包括貨物類型、所在車廂編號、貨物運輸起止點和/或貨主信息。

優選地，所述人員定位信息模塊、列車定位信息模塊、物資定位信息模塊、運輸組織模塊、經營管理模塊和客貨營銷模塊通過通信接口模塊實現數據交互。

優選地，所述人員定位信息模塊、列車定位信息模塊52和物資定位信息模塊基于預先建立的鐵路GIS庫實現。

進一步地，所述鐵路GIS庫包括鐵路要素數據庫、沿線地形圖庫、鐵路專題圖庫、多媒體庫、元數據庫、項目成果庫以及決策資料庫，其中，

所述鐵路要素數據庫包含運營鐵路線路、區段、車站、站線、道岔、信號機、站場設備、鐵路建筑、鐵路用地、橋梁、隧道、立交以及道口要素；

所述沿線地形圖庫包含各種比例尺的全要素地形圖；

所述鐵路專題圖庫包含鐵路綜合圖庫、斷面圖庫、站場配線圖庫、地質圖庫、速度圖庫以及管界圖庫；

所述多媒體庫包含影像圖庫、三維景觀庫、視頻資料庫以及地面模型庫；

所述元數據庫包含空間數據的內容、覆蓋范圍、空間參考、數據質量、數據格式、數據所有者以及數據提供方式；

所述項目成果庫包含鐵路的規劃資料庫、設計資料庫以及建設資料庫；

所述決策資料庫包含鐵路線路、行政區劃、公路水運航運交通網、城市、工礦企業以及水文地質氣象。

優選地，所述無線通信終端和所述無線通信基站支持GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA及CDMA2000無線通信方式。

通過上述技術方案，本發明具有如下有益效果：通過同時采用GPS定位裝置、北斗衛星定位裝置和慣導輔助傳感裝置，當GPS定位裝置(或北斗衛星定位裝置)失效時，可采用北斗衛星定位裝置(或GPS定位裝置)進行定位，當列車處于盲區，GPS定位裝置和北斗衛星定位裝置信號均減弱或消失時，可采用慣導輔助傳感器單元進行輔助定位，從而實現列車、人員及貨物的連續高精度定位，為提高鐵路運輸效率、減少運營維護成本、保障鐵路運輸安全提供了支持；通過采用中間件，當無線通信終端與無線通信基站之間的網絡斷開而無法通信時，位置感知設備采集到的位置和軌跡信息可緩存于中間件中，當網絡恢復后，再通過無線通信終端將中間件中緩存的位置和軌跡信息上傳至無線通信基站，從而保證了數據傳輸的穩定性和可靠性；通過位置云平臺的設置，可滿足集中指揮調度的要求。

附圖說明

圖1為本發明一種基于位置云平臺的鐵路位置信息管理網絡系統的整體結構框圖；

圖2為本發明中位置云平臺的結構框圖；

具體實施方式

下面結合附圖，給出本發明的較佳實施例，并予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。

請參閱圖1，本發明的基于位置云平臺的鐵路位置信息管理網絡系統包括位置感知設備1、中間件2、無線通信終端3、無線通信基站4以及位置云平臺5。

下面分別對各組成部分進行詳細描述：

位置感知設備1用于感知待測列車、人員以及物資的位置和軌跡信息，包括GPS定位裝置、北斗衛星定位裝置和慣導輔助傳感裝置。當GPS定位裝置(或北斗衛星定位裝置)失效時，可采用北斗衛星定位裝置(或GPS定位裝置)進行定位，當列車處于盲區，GPS定位裝置和北斗衛星定位裝置信號均減弱或消失時，可采用慣導輔助傳感器單元進行輔助定位，從而實現列車、人員及貨物的連續高精度定位，為提高鐵路運輸效率、減少運營維護成本、保障鐵路運輸安全提供了支持。

中間件2配置了與位置云平臺5相似的簡易版數據庫，用于緩存位置感知設備1采集的位置和軌跡信息，當無線通信終端3與無線通信基站4之間的網絡斷開無法通信時，位置感知設備1采集到的位置和軌跡信息可緩存于中間件2中，當網絡恢復后，再通過無線通信終端3將中間件2中緩存的位置和軌跡信息上傳至無線通信基站4，從而保證了數據傳輸的穩定性和可靠性。當系統初次啟用時，位置云平臺5通過無線通信終端3和無線通信基站4主動連接中間件2，并下載中間件2列表，該中間件2列表包括中間件2的IP地址、端口、所在區域、自定義屬性、網絡類型等屬性信息。

無線通信終端3和無線通信基站4用于實現中間件2與位置云平臺5之間的數據交互，支持GSM(全球移動通信系統)、CDMA(碼分多址)、TD-SCDMA(時分同步碼分多址)、WCDMA(寬帶碼分多址)及CDMA2000等無線通信方式。

位置云平臺5是本發明的核心基礎，包括通過通信接口模塊57連接的人員定位信息模塊51、列車定位信息模塊52、物資定位信息模塊53、運輸組織模塊54、經營管理模塊55以及客貨營銷模塊56，其中：

人員定位信息模塊51用于實時獲取并存儲待測人員的位置和軌跡信息，并存儲待測人員的工單號、作業內容、作業單位、現場負責人的姓名/電話、和/或作業人數等人員基本信息。利用該模塊，可以對作業流程、效果進行監管和評估，并對施工人員的位置和工作時段進行精確管理。

列車定位信息模塊52用于實時獲取待測列車的位置和軌跡等信息，并存儲待測列車的列車編號、車次號、車型、列車類型、和/或編組數等列車基本信息。利用該模塊，為列車自動防護、自動運行、自動監控等功能提供更加準確的實時位置信息，并且為保證安全列車間隔、實施速度自動控制提供了豐富的列車運行狀態基本信息。此外，當列車意外事故發生時，可快速調集周圍附近的大型工程機械趕赴現場。

物資定位信息模塊53用于實時獲取待測貨物的位置和軌跡等信息，并存儲待測貨物的類型、所在車廂編號、貨物運輸起止點、和/或貨主信息等貨物基本信息。利用該模塊，可對貨物進行全程追蹤。

運輸組織模塊54用于提供列車指揮調度、列車控制、列車安全監控及生產組織服務，可供調度指揮人員與生產作業人員進行列車的指揮調度、列車控制、安全監控及生產組織；

經營管理模塊55用于提供運營決策服務，可向決策管理人員提供運營決策支持、可向生產管理人員提供動力資源管理支持、可向經營管理人員提供經營資源管理支持；

客貨營銷模塊56提供客運營銷服務和貨運營銷服務，可供用戶進行客運營銷或貨運營銷。

在本發明中，人員定位信息模塊51、列車定位信息模塊52和物資定位信息模塊53基于預先建立的鐵路GIS(地理信息系統)庫實現，鐵路GIS庫是由鐵路專業部門制作的，與汽車導航時包含道路、建筑、加油站等的底圖類似。

上述鐵路GIS庫包括鐵路要素數據庫、沿線地形圖庫、鐵路專題圖庫、多媒體庫、元數據庫、項目成果庫以及決策資料庫。其中，鐵路要素數據庫包含運營鐵路線路、區段、車站、站線、道岔、信號機、站場設備、鐵路建筑、鐵路用地、橋梁、隧道、立交以及道口要素；沿線地形圖庫包含各種比例尺的全要素地形圖，小比例尺地形圖用于規劃決策、大比例尺地形圖用于鐵路運營、維護、建設等；鐵路專題圖庫包含鐵路綜合圖庫、斷面圖庫、站場配線圖庫、地質圖庫、速度圖庫以及管界圖庫；多媒體庫包含影像圖庫、三維景觀庫、視頻資料庫以及地面模型庫；元數據庫包含空間數據(空間數據是指用來描述鐵路相關元的實際信息，數據被統一化，借以表明相關元的形狀大小以及位置和分布特征，在已知的坐標系里相關元都具有唯一的空間位置)的內容、覆蓋范圍、空間參考、數據質量、數據格式、數據所有者以及數據提供方式；項目成果庫包含鐵路的規劃資料庫、設計資料庫以及建設資料庫；決策資料庫包含鐵路線路、行政區劃、公路水運航運交通網、城市、工礦企業以及水文地質氣象。

以上所述的，僅為本發明的較佳實施例，并非用以限定本發明的范圍，本發明的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據本發明申請的權利要求書及說明書內容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發明專利的權利要求保護范圍。本發明未詳盡描述的均為常規技術內容。