专利名称：基于令牌控制的无线调度系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轨道交通领域，尤其涉及基于令牌控制的无线调度系统。
背景技术：
目前国内关于机车电台及铁路无线列调系统的研究开发已经处于成熟阶段，铁路 主干线无线列调设备的应用也已基本普及。但在地方厂矿的施工运输维修车辆却没有配备 相应的无线列调系统。 地方厂矿一般采用短途的运输模式，即范围不大，但调度对象一般较多，采用传统 的语音调度，效率不高。同时，覆盖范围内一般具有各式地形地貌，例如平原、山地、隧道、山 洞、仓库等。 采用自由无线的方式(WiFi)有两个主要的缺陷 —是使用了的高频，因此其绕射能力较差，尤其在天气情况不是很好的条件下； 二是由于WiFi的传输距离较短，为了覆盖整个厂区，就需要部署大量的无线AP 点，成本比较高。 在地方厂矿或者车站，有大量的金属制仓库存在的情况下，GSM信号屏蔽情况严 重，而使用无线电台可以通过合理布置天线安装地点达到整库覆盖的目的。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高效可靠的 基于令牌控制的无线调度方法。 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现基于令牌控制的无线调度系 统，其特征在于，该系统包括多部地面电台、车载无线电台、调度服务器，所述的多部地面电 台呈环状首尾连接，所述的多部地面电台与车载无线电台无线通讯连接，所述的调度服务 器与多部地面电台分别控制连接。 所述的多部地面电台是通过令牌控制同一时间仅有一个地面电台与车载无线电 台通讯连接。 与现有技术相比，本实用新型的优点是一种实施简单，成本低廉，扩充方便的办 法，同时能够适应复杂的地理环境；首先，采用基于令牌控制的无线电信息交换方法，能够 有效的避免同频率无线电广播而引起的信息碰撞；同时，能够有效的提高车地通信的可靠 性，在地面电台出现故障的情况下，系统能够自适应处理，通过由服务器重新生成令牌，或 是自动将令牌传递给故障节点后的正常节点，保证无线调度命令的正常发送和处理，此过 程不需要人工干预，由令牌机制来保证；在无线电通信需要扩容时，通过简单设置，也可以 很方便的将新增电台加入地面电台环，或是为新增车辆增加车载电台，完成无线调度扩容 工作。
图1是本实用新型的无线通信基础平台示意图； 图2是本实用新型的嵌入式车站信息集合器现场连接图。
具体实施方式以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的主要工作原理如下 通过覆盖整个厂矿范围(包括隧道、山洞、仓库等)的地面无线电台，及设置在车
辆上的车载电台接收装置，构建调度所需的无线通信基础平台。见附图1。 地面及车载无线电台采用异频半双工的方式工作。即接收频率与发送频率设置不
同数值。所有地面电台的接收频率与车载电台的发送频率设置成一致，同时车载电台接收
频率要与地面电台的发送频率一致。 调度命令由地面电台发出，并由车载电台接收。同时，针对每个调度命令，车载电 台返回确认消息，由地面电台接收。 将所有的地面电台，组成为一个环，通过"令牌"控制同一时间只有一个地面电台 在发送信息。而车载电台作为独立节点，当接收的调度命令的车号与实际车号一致时，由相 应车载电台应答地面电台的信息。
同时设置统一的调度服务器，存储调度命令，并作为第三方仲裁者，发起信息交换 及处理可能的异常情况。见附图2。 具体的信息交换机制如下 — 、地面电台的通信机制 为了提高通信效率，避免冲突，将各个地面电台从逻辑上进行排列，组成一个 "环"。并采用"令牌"的机制，进行数据交换。 S卩，整个地面电台采用令牌环的方式进行信息的广播。保证同一时刻内，地面电台
环内不会有两个电台同时发出信息，只有拥有令牌的节点才能发出信息。 正常情况下，地面电台节点环的令牌为自适应传递，不需要服务器介入。即某节点
获得令牌后，通知服务器，同时发送调度命令。如果命令发送完毕，或是没有待发送的命令，
则将令牌传递给后续节点。流程描述如下 假设地面电台总数为N 1、地面电台节点i获得令牌； 2、向调度服务器发送令牌反馈； 3、从调度服务器获取所有节点i尚未发送过的并且未获得命令反馈的调度命令， 并将调度命令进行广播；如果发送成功，则进入步骤4，如果发送失败，由服务器介入处理 该异常情况； 4、将令牌发送给后续节点。首先尝试将令牌发送给i+l节点，如果成功则重复步
骤l，如果失败，则继续尝试其它后续节点(i+2， i+3……)，直到成功为止。 注节点N的后续节点为节点1。 服务器作为第三方仲裁，在两种情况下介入。 第一种情况是生成初始令牌，并赋予环内第一个节点。[0034] 第二种情况是当持有令牌的节点出现意外情况(软、硬件故障等)，导致该节点无
法正常工作时，由服务器重新生成令牌，并将令牌赋予该故障节点的后续节点。 例如，当服务器在一段时间内，没有收到令牌反馈，则主动查询最近发出获取令牌
反馈的节点，如果发现节点出问题，或是已失去令牌，则服务器重新生成令牌，分配给后续
节点；如果当前节点还在发送信息，则继续等待一段时间。流程图见附图3。 二 、车载电台点式应答 每个车载电台不作为令牌环网的组成部分，只是独立节点，接收电面电台发出的 命令，当车号与收到的调度命令的车号一致时通过广播方式发送反馈信息给地面电台，并 最终传送给调度服务器。同时，调度服务器将忽略重复的反馈信息。 实施例 某A地常年高温，气候湿润，平均湿度81 % ，多年平均降水量1494. 0mm，植物生长 茂盛，对高频信号干扰强烈。某A地共有厂内铁路大约26Km，设工厂站，下属第一作业区、第 二作业区和第三作业区，整条铁路线围着矿山呈U型延伸，在U型的两个顶端以及底部各部 署一个MDS2710地面电台，就完成了整条线的覆盖(即铁路沿线每个点至少有两个地面电 台覆盖)。在各种天气条件下的测试表明，该无线调度方式抗干扰性好，自适应能力强。 分别在既有的三台内燃机车上(包括DF4-B3681、 DF5_1236、 DF10-D0187三个型 号)部署车载电台，用于接收地面电台发出的调度命令。 调度中心及车站的调度人员使用基于令牌控制的无线调度系统向司机直接下达
调度指令，司机使用车载系统接收打印调度命令，并将现场情况反馈回中心。
目前，运输生产调度系统已经开通运行。系统交付使用以来，在提高作业效率、减
少停时、减少在用设备，节约原材料、燃料(能耗)、节省人力资源和各项管理费用等方面都
有显著的效果。
权利要求基于令牌控制的无线调度系统，其特征在于，该系统包括多部地面电台、车载无线电台、调度服务器，所述的多部地面电台呈环状首尾连接，所述的多部地面电台与车载无线电台无线通讯连接，所述的调度服务器与多部地面电台分别控制连接。
2. 根据权利要求1所述的基于令牌控制的无线调度系统，其特征在于，所述的多部地 面电台是通过令牌控制同一时间仅有一个地面电台与车载无线电台通讯连接。
专利摘要本实用新型涉及基于令牌控制的无线调度系统，该系统包括多部地面电台、车载无线电台、调度服务器，所述的多部地面电台呈环状首尾连接，所述的多部地面电台与车载无线电台无线通讯连接，所述的调度服务器与多部地面电台分别控制连接。与现有技术相比，本实用新型的优点是一种实施简单，成本低廉，扩充方便的办法，同时能够适应复杂的地理环境。
文档编号H04B5/00GK201467464SQ20092007772
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者周庭梁, 张兵建, 张立鹏, 裴加富, 颜士帅, 黄伟 申请人:卡斯柯信号有限公司