一种基于位置云平台的铁路位置信息管理网络系统的制作方法

本发明涉及铁路定位领域，尤其涉及一种基于位置云平台的铁路位置信息管理网络系统。

背景技术：

铁路是我国国民经济的基础产业，在社会经济发展中起到了重要作用。而随着铁路运营里程的快速增长，对铁路位置服务需求越发迫切。国外的发达国家和地区，比如欧洲、日本和美国等，在各自的铁路运输领域都部署实施了位置服务信息系统，这些系统能够与其它业务系统互联互通，信息共享。不同国家根据其路况、地形、运营需求采用了不同的定位技术，例如，北美ARES(先进铁路电子系统)、PTC(列车主动控制系统)、PTS(列车间隔控制系统)采用GPS(全球定位系统)进行定位；欧洲ETCS(欧洲列车控制系统)、日本CARAT(无线列车控制系统)系统采用查询/应答器和速度传感器进行定位；美国ATCS(先进列车控制系统)采用无线测距技术进行定位。然而，现有的各种定位技术仍然存在获取位置信息手段单一、精度不高、数据传输不稳定、无法满足集中指挥调度要求等问题。

技术实现要素：

针对上述述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于位置云平台的铁路位置信息管理网络系统，以提高定位精度、保障铁路运输安全、保证数据传输的稳定性和可靠性、满足集中指挥调度的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于位置云平台的铁路位置信息管理网络系统，包括位置感知设备、中间件、无线通信终端、无线通信基站以及位置云平台，其中，

所述位置感知设备设置为感知待测列车、人员以及物资的位置和轨迹信息，包括GPS定位装置、北斗卫星定位装置和惯导辅助传感装置；

所述中间件设置为缓存所述位置和轨迹信息；

所述无线通信终端和所述无线通信基站设置为实现所述中间件与所述位置云平台之间的数据交互；

所述位置云平台设置为接收并存储经所述无线通信终端和所述无线通信基站上传的位置和轨迹信息，并根据所述位置和轨迹信息提供相应的应用服务。

进一步地，所述位置云平台包括人员定位信息模块、列车定位信息模块、物资定位信息模块、运输组织模块、经营管理模块和客货营销模块，其中，

所述人员定位信息模块设置为实时获取并存储待测人员的位置和轨迹信息；

所述列车定位信息模块设置为实时获取并存储待测列车的位置和轨迹信息；

所述物资定位信息模块设置为实时获取并存储待测货物的位置和轨迹信息；

所述运输组织模块设置为提供列车指挥调度服务、列车控制服务、列车安全监控服务以及生产组织服务；

所述经营管理模块设置为提供运营决策服务；

所述客货营销模块设置为提供客运营销服务和货运营销服务。

进一步地，所述人员定位信息模块还设置为存储待测人员的基本信息，包括工单号、作业内容、作业单位、现场负责人的姓名和电话、和/或作业人数；

所述列车定位信息模块还设置为存储待测列车的基本信息，包括列车编号、车次号、车型、列车类型和/或编组数；

所述物资定位信息模块还设置为存储待测物资的基本信息，包括货物类型、所在车厢编号、货物运输起止点和/或货主信息。

优选地，所述人员定位信息模块、列车定位信息模块、物资定位信息模块、运输组织模块、经营管理模块和客货营销模块通过通信接口模块实现数据交互。

优选地，所述人员定位信息模块、列车定位信息模块52和物资定位信息模块基于预先建立的铁路GIS库实现。

进一步地，所述铁路GIS库包括铁路要素数据库、沿线地形图库、铁路专题图库、多媒体库、元数据库、项目成果库以及决策资料库，其中，

所述铁路要素数据库包含运营铁路线路、区段、车站、站线、道岔、信号机、站场设备、铁路建筑、铁路用地、桥梁、隧道、立交以及道口要素；

所述沿线地形图库包含各种比例尺的全要素地形图；

所述铁路专题图库包含铁路综合图库、断面图库、站场配线图库、地质图库、速度图库以及管界图库；

所述多媒体库包含影像图库、三维景观库、视频资料库以及地面模型库；

所述元数据库包含空间数据的内容、覆盖范围、空间参考、数据质量、数据格式、数据所有者以及数据提供方式；

所述项目成果库包含铁路的规划资料库、设计资料库以及建设资料库；

所述决策资料库包含铁路线路、行政区划、公路水运航运交通网、城市、工矿企业以及水文地质气象。

优选地，所述无线通信终端和所述无线通信基站支持GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA及CDMA2000无线通信方式。

通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：通过同时采用GPS定位装置、北斗卫星定位装置和惯导辅助传感装置，当GPS定位装置(或北斗卫星定位装置)失效时，可采用北斗卫星定位装置(或GPS定位装置)进行定位，当列车处于盲区，GPS定位装置和北斗卫星定位装置信号均减弱或消失时，可采用惯导辅助传感器单元进行辅助定位，从而实现列车、人员及货物的连续高精度定位，为提高铁路运输效率、减少运营维护成本、保障铁路运输安全提供了支持；通过采用中间件，当无线通信终端与无线通信基站之间的网络断开而无法通信时，位置感知设备采集到的位置和轨迹信息可缓存于中间件中，当网络恢复后，再通过无线通信终端将中间件中缓存的位置和轨迹信息上传至无线通信基站，从而保证了数据传输的稳定性和可靠性；通过位置云平台的设置，可满足集中指挥调度的要求。

附图说明

图1为本发明一种基于位置云平台的铁路位置信息管理网络系统的整体结构框图；

图2为本发明中位置云平台的结构框图；

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1，本发明的基于位置云平台的铁路位置信息管理网络系统包括位置感知设备1、中间件2、无线通信终端3、无线通信基站4以及位置云平台5。

下面分别对各组成部分进行详细描述：

位置感知设备1用于感知待测列车、人员以及物资的位置和轨迹信息，包括GPS定位装置、北斗卫星定位装置和惯导辅助传感装置。当GPS定位装置(或北斗卫星定位装置)失效时，可采用北斗卫星定位装置(或GPS定位装置)进行定位，当列车处于盲区，GPS定位装置和北斗卫星定位装置信号均减弱或消失时，可采用惯导辅助传感器单元进行辅助定位，从而实现列车、人员及货物的连续高精度定位，为提高铁路运输效率、减少运营维护成本、保障铁路运输安全提供了支持。

中间件2配置了与位置云平台5相似的简易版数据库，用于缓存位置感知设备1采集的位置和轨迹信息，当无线通信终端3与无线通信基站4之间的网络断开无法通信时，位置感知设备1采集到的位置和轨迹信息可缓存于中间件2中，当网络恢复后，再通过无线通信终端3将中间件2中缓存的位置和轨迹信息上传至无线通信基站4，从而保证了数据传输的稳定性和可靠性。当系统初次启用时，位置云平台5通过无线通信终端3和无线通信基站4主动连接中间件2，并下载中间件2列表，该中间件2列表包括中间件2的IP地址、端口、所在区域、自定义属性、网络类型等属性信息。

无线通信终端3和无线通信基站4用于实现中间件2与位置云平台5之间的数据交互，支持GSM(全球移动通信系统)、CDMA(码分多址)、TD-SCDMA(时分同步码分多址)、WCDMA(宽带码分多址)及CDMA2000等无线通信方式。

位置云平台5是本发明的核心基础，包括通过通信接口模块57连接的人员定位信息模块51、列车定位信息模块52、物资定位信息模块53、运输组织模块54、经营管理模块55以及客货营销模块56，其中：

人员定位信息模块51用于实时获取并存储待测人员的位置和轨迹信息，并存储待测人员的工单号、作业内容、作业单位、现场负责人的姓名/电话、和/或作业人数等人员基本信息。利用该模块，可以对作业流程、效果进行监管和评估，并对施工人员的位置和工作时段进行精确管理。

列车定位信息模块52用于实时获取待测列车的位置和轨迹等信息，并存储待测列车的列车编号、车次号、车型、列车类型、和/或编组数等列车基本信息。利用该模块，为列车自动防护、自动运行、自动监控等功能提供更加准确的实时位置信息，并且为保证安全列车间隔、实施速度自动控制提供了丰富的列车运行状态基本信息。此外，当列车意外事故发生时，可快速调集周围附近的大型工程机械赶赴现场。

物资定位信息模块53用于实时获取待测货物的位置和轨迹等信息，并存储待测货物的类型、所在车厢编号、货物运输起止点、和/或货主信息等货物基本信息。利用该模块，可对货物进行全程追踪。

运输组织模块54用于提供列车指挥调度、列车控制、列车安全监控及生产组织服务，可供调度指挥人员与生产作业人员进行列车的指挥调度、列车控制、安全监控及生产组织；

经营管理模块55用于提供运营决策服务，可向决策管理人员提供运营决策支持、可向生产管理人员提供动力资源管理支持、可向经营管理人员提供经营资源管理支持；

客货营销模块56提供客运营销服务和货运营销服务，可供用户进行客运营销或货运营销。

在本发明中，人员定位信息模块51、列车定位信息模块52和物资定位信息模块53基于预先建立的铁路GIS(地理信息系统)库实现，铁路GIS库是由铁路专业部门制作的，与汽车导航时包含道路、建筑、加油站等的底图类似。

上述铁路GIS库包括铁路要素数据库、沿线地形图库、铁路专题图库、多媒体库、元数据库、项目成果库以及决策资料库。其中，铁路要素数据库包含运营铁路线路、区段、车站、站线、道岔、信号机、站场设备、铁路建筑、铁路用地、桥梁、隧道、立交以及道口要素；沿线地形图库包含各种比例尺的全要素地形图，小比例尺地形图用于规划决策、大比例尺地形图用于铁路运营、维护、建设等；铁路专题图库包含铁路综合图库、断面图库、站场配线图库、地质图库、速度图库以及管界图库；多媒体库包含影像图库、三维景观库、视频资料库以及地面模型库；元数据库包含空间数据(空间数据是指用来描述铁路相关元的实际信息，数据被统一化，借以表明相关元的形状大小以及位置和分布特征，在已知的坐标系里相关元都具有唯一的空间位置)的内容、覆盖范围、空间参考、数据质量、数据格式、数据所有者以及数据提供方式；项目成果库包含铁路的规划资料库、设计资料库以及建设资料库；决策资料库包含铁路线路、行政区划、公路水运航运交通网、城市、工矿企业以及水文地质气象。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。