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原文传递铁路列车运行状态信息系统设计与实现

论文题名：	铁路列车运行状态信息系统设计与实现
关键词：	铁路列车;运行状态;信息系统;实时监控
摘要：	本文详细阐述了铁路列车运行状态信息系统的设计和研发。该系统的研发目的是为了辅助铁路调度人员进行日常调度指挥工作，使得调度人员实时掌握列车的运行状态，从而实现调度指挥的现代化，为铁路安全生产和提高效率服务。　　论文在进行了详细的业务需求分析的基础上，进行了系统的总体设计，并对设计和研发中遇到的难点给出解决方案。该系统将列车运行监控装置、机车安全运行设备信息和机车安全信息综合检测装置进行整合，搭建统一的车载数据采集传输平台，依托既有的有线、无线通信网络，建立起移动设备与固定设备互通信息的车对地、地对车信息传输系统。通过无线方式将在途运行列车的状况信息实时传递到地面，再经过地面有线网络传递到各级机车调度、管理部门，使各级调度能够更加及时、准确地掌握列车的运行状况，为运输组织和机车管理提供及时、可靠的指挥依据。同时在紧急情况下可与司机直接进行应急通话，指导司机正确操纵机车和针对突发情况进行应急处理，并为机车远程故障诊断质量状态提供传输通道，为机车检修提供数据支持。　　论文的主要研究内容与成果包括: 　　(1)提出并设计了一套信息集成解决方案，系统总体技术架构由车载、车地数据传输、地面综合应用三部分组成，并在此基础上系统地分析了铁路行车调度和机车调度的业务流程，总结出软件功能和网络方面的需求,提出了系统架构设计方案，该方案将整个系统有机的划分成车载子系统、车地数据传输子系统、地面综合应用子系统三个部分，针对每个部分再进行详细的设计，将大而复杂的系统简化成几个紧密联系的简单系统，便于研究人员分工合作，集中精力解决技术难点；　　(2)提出并实现了车载实时信息分类及处理策略，引入并行处理的设计理念，很好的解决了信息存储、传输和处理的技术难题。通过对该系统信息资源进行详细分析，把车载采集的各种信息划分成若干种，针对不同的信息采取不同的存储和传输策略，这样即节省存储资源和处理时间，又确保重要的信息能及时准确的传达地面，针对列车实时信息量巨大，短时间内需要解析入库的难题，引入了并行处理的概念，通过一个主进程与多个子进程的方案，由一个主进程负责从 MQ队列中读取数据，进行简单的合法性和有效性分析，再通过管道技术，将数据的入库任务交给若干个子进程，从而大大提高数据解析入库的效率；　　(3)在信息处理中提出了机车内存表的概念，通过在内存中判断数据包的时间戳，解决了机车反向移动的问题。在前期分析中发现GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务)传输通道可能发生后发的数据包先到达的情况，如何利用程序进行逻辑处理，避免列车位置出现反向移动，是数据交换子系统要面对的技术难题。在数据交换子系统设计中采用了内存在线机车列表的思路，在数据交换子系统中首先引入在线机车列表，在内存中进行实时逻辑判断和处理，很好的解决了GPRS数据包后发先到的难题，并在实际的应用过程中，通过调整程序参数和记录性能数据，优化数据处理系统的效果。　　系统测试结果证明，本文所提出的系统设计方案和关键技术很好的解决大量信息的实时处理问题和GPRS数据包后发先到的问题。
作者：	李朝忠
专业：	软件工程
导师：	肖双九;闵朝辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文