專利名稱：基于令牌控制的無線調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及基于令牌控制的無線調(diào)度系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)關(guān)于機(jī)車電臺及鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)的研究開發(fā)已經(jīng)處于成熟階段，鐵路 主干線無線列調(diào)設(shè)備的應(yīng)用也已基本普及。但在地方廠礦的施工運(yùn)輸維修車輛卻沒有配備 相應(yīng)的無線列調(diào)系統(tǒng)。 地方廠礦一般采用短途的運(yùn)輸模式，即范圍不大，但調(diào)度對象一般較多，采用傳統(tǒng) 的語音調(diào)度，效率不高。同時，覆蓋范圍內(nèi)一般具有各式地形地貌，例如平原、山地、隧道、山 洞、倉庫等。 采用自由無線的方式(WiFi)有兩個主要的缺陷 —是使用了的高頻，因此其繞射能力較差，尤其在天氣情況不是很好的條件下； 二是由于WiFi的傳輸距離較短，為了覆蓋整個廠區(qū)，就需要部署大量的無線AP 點(diǎn)，成本比較高。 在地方廠礦或者車站，有大量的金屬制倉庫存在的情況下，GSM信號屏蔽情況嚴(yán) 重，而使用無線電臺可以通過合理布置天線安裝地點(diǎn)達(dá)到整庫覆蓋的目的。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高效可靠的 基于令牌控制的無線調(diào)度方法。 本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)基于令牌控制的無線調(diào)度系 統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括多部地面電臺、車載無線電臺、調(diào)度服務(wù)器，所述的多部地面電 臺呈環(huán)狀首尾連接，所述的多部地面電臺與車載無線電臺無線通訊連接，所述的調(diào)度服務(wù) 器與多部地面電臺分別控制連接。 所述的多部地面電臺是通過令牌控制同一時間僅有一個地面電臺與車載無線電 臺通訊連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是一種實施簡單，成本低廉，擴(kuò)充方便的辦 法，同時能夠適應(yīng)復(fù)雜的地理環(huán)境；首先，采用基于令牌控制的無線電信息交換方法，能夠 有效的避免同頻率無線電廣播而引起的信息碰撞；同時，能夠有效的提高車地通信的可靠 性，在地面電臺出現(xiàn)故障的情況下，系統(tǒng)能夠自適應(yīng)處理，通過由服務(wù)器重新生成令牌，或 是自動將令牌傳遞給故障節(jié)點(diǎn)后的正常節(jié)點(diǎn)，保證無線調(diào)度命令的正常發(fā)送和處理，此過 程不需要人工干預(yù)，由令牌機(jī)制來保證；在無線電通信需要擴(kuò)容時，通過簡單設(shè)置，也可以 很方便的將新增電臺加入地面電臺環(huán)，或是為新增車輛增加車載電臺，完成無線調(diào)度擴(kuò)容 工作。
圖1是本實用新型的無線通信基礎(chǔ)平臺示意圖； 圖2是本實用新型的嵌入式車站信息集合器現(xiàn)場連接圖。
具體實施方式以下結(jié)合具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
本實用新型的主要工作原理如下 通過覆蓋整個廠礦范圍(包括隧道、山洞、倉庫等)的地面無線電臺，及設(shè)置在車
輛上的車載電臺接收裝置，構(gòu)建調(diào)度所需的無線通信基礎(chǔ)平臺。見附圖1。 地面及車載無線電臺采用異頻半雙工的方式工作。即接收頻率與發(fā)送頻率設(shè)置不
同數(shù)值。所有地面電臺的接收頻率與車載電臺的發(fā)送頻率設(shè)置成一致，同時車載電臺接收
頻率要與地面電臺的發(fā)送頻率一致。 調(diào)度命令由地面電臺發(fā)出，并由車載電臺接收。同時，針對每個調(diào)度命令，車載電 臺返回確認(rèn)消息，由地面電臺接收。 將所有的地面電臺，組成為一個環(huán)，通過"令牌"控制同一時間只有一個地面電臺 在發(fā)送信息。而車載電臺作為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，當(dāng)接收的調(diào)度命令的車號與實際車號一致時，由相 應(yīng)車載電臺應(yīng)答地面電臺的信息。
同時設(shè)置統(tǒng)一的調(diào)度服務(wù)器，存儲調(diào)度命令，并作為第三方仲裁者，發(fā)起信息交換 及處理可能的異常情況。見附圖2。 具體的信息交換機(jī)制如下 — 、地面電臺的通信機(jī)制 為了提高通信效率，避免沖突，將各個地面電臺從邏輯上進(jìn)行排列，組成一個 "環(huán)"。并采用"令牌"的機(jī)制，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 S卩，整個地面電臺采用令牌環(huán)的方式進(jìn)行信息的廣播。保證同一時刻內(nèi)，地面電臺
環(huán)內(nèi)不會有兩個電臺同時發(fā)出信息，只有擁有令牌的節(jié)點(diǎn)才能發(fā)出信息。 正常情況下，地面電臺節(jié)點(diǎn)環(huán)的令牌為自適應(yīng)傳遞，不需要服務(wù)器介入。即某節(jié)點(diǎn)
獲得令牌后，通知服務(wù)器，同時發(fā)送調(diào)度命令。如果命令發(fā)送完畢，或是沒有待發(fā)送的命令，
則將令牌傳遞給后續(xù)節(jié)點(diǎn)。流程描述如下 假設(shè)地面電臺總數(shù)為N 1、地面電臺節(jié)點(diǎn)i獲得令牌； 2、向調(diào)度服務(wù)器發(fā)送令牌反饋； 3、從調(diào)度服務(wù)器獲取所有節(jié)點(diǎn)i尚未發(fā)送過的并且未獲得命令反饋的調(diào)度命令， 并將調(diào)度命令進(jìn)行廣播；如果發(fā)送成功，則進(jìn)入步驟4，如果發(fā)送失敗，由服務(wù)器介入處理 該異常情況； 4、將令牌發(fā)送給后續(xù)節(jié)點(diǎn)。首先嘗試將令牌發(fā)送給i+l節(jié)點(diǎn)，如果成功則重復(fù)步
驟l，如果失敗，則繼續(xù)嘗試其它后續(xù)節(jié)點(diǎn)(i+2， i+3……)，直到成功為止。 注節(jié)點(diǎn)N的后續(xù)節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)1。 服務(wù)器作為第三方仲裁，在兩種情況下介入。 第一種情況是生成初始令牌，并賦予環(huán)內(nèi)第一個節(jié)點(diǎn)。[0034] 第二種情況是當(dāng)持有令牌的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)意外情況(軟、硬件故障等)，導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)無
法正常工作時，由服務(wù)器重新生成令牌，并將令牌賦予該故障節(jié)點(diǎn)的后續(xù)節(jié)點(diǎn)。 例如，當(dāng)服務(wù)器在一段時間內(nèi)，沒有收到令牌反饋，則主動查詢最近發(fā)出獲取令牌
反饋的節(jié)點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)出問題，或是已失去令牌，則服務(wù)器重新生成令牌，分配給后續(xù)
節(jié)點(diǎn)；如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)還在發(fā)送信息，則繼續(xù)等待一段時間。流程圖見附圖3。 二 、車載電臺點(diǎn)式應(yīng)答 每個車載電臺不作為令牌環(huán)網(wǎng)的組成部分，只是獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，接收電面電臺發(fā)出的 命令，當(dāng)車號與收到的調(diào)度命令的車號一致時通過廣播方式發(fā)送反饋信息給地面電臺，并 最終傳送給調(diào)度服務(wù)器。同時，調(diào)度服務(wù)器將忽略重復(fù)的反饋信息。 實施例 某A地常年高溫，氣候濕潤，平均濕度81 % ，多年平均降水量1494. 0mm，植物生長 茂盛，對高頻信號干擾強(qiáng)烈。某A地共有廠內(nèi)鐵路大約26Km，設(shè)工廠站，下屬第一作業(yè)區(qū)、第 二作業(yè)區(qū)和第三作業(yè)區(qū)，整條鐵路線圍著礦山呈U型延伸，在U型的兩個頂端以及底部各部 署一個MDS2710地面電臺，就完成了整條線的覆蓋(即鐵路沿線每個點(diǎn)至少有兩個地面電 臺覆蓋)。在各種天氣條件下的測試表明，該無線調(diào)度方式抗干擾性好，自適應(yīng)能力強(qiáng)。 分別在既有的三臺內(nèi)燃機(jī)車上(包括DF4-B3681、 DF5_1236、 DF10-D0187三個型 號)部署車載電臺，用于接收地面電臺發(fā)出的調(diào)度命令。 調(diào)度中心及車站的調(diào)度人員使用基于令牌控制的無線調(diào)度系統(tǒng)向司機(jī)直接下達(dá)
調(diào)度指令，司機(jī)使用車載系統(tǒng)接收打印調(diào)度命令，并將現(xiàn)場情況反饋回中心。
目前，運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)開通運(yùn)行。系統(tǒng)交付使用以來，在提高作業(yè)效率、減
少停時、減少在用設(shè)備，節(jié)約原材料、燃料(能耗)、節(jié)省人力資源和各項管理費(fèi)用等方面都
有顯著的效果。
權(quán)利要求基于令牌控制的無線調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括多部地面電臺、車載無線電臺、調(diào)度服務(wù)器，所述的多部地面電臺呈環(huán)狀首尾連接，所述的多部地面電臺與車載無線電臺無線通訊連接，所述的調(diào)度服務(wù)器與多部地面電臺分別控制連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于令牌控制的無線調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述的多部地 面電臺是通過令牌控制同一時間僅有一個地面電臺與車載無線電臺通訊連接。
專利摘要本實用新型涉及基于令牌控制的無線調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多部地面電臺、車載無線電臺、調(diào)度服務(wù)器，所述的多部地面電臺呈環(huán)狀首尾連接，所述的多部地面電臺與車載無線電臺無線通訊連接，所述的調(diào)度服務(wù)器與多部地面電臺分別控制連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是一種實施簡單，成本低廉，擴(kuò)充方便的辦法，同時能夠適應(yīng)復(fù)雜的地理環(huán)境。
文檔編號H04B5/00GK201467464SQ20092007772
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者周庭梁, 張兵建, 張立鵬, 裴加富, 顏士帥, 黃偉 申請人:卡斯柯信號有限公司