无线数据换装的示例性通信处理架构。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图详细描述本发明，本发明的特点将在以下的具体描述中得到进一步的显现。
[0026]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种专门针对铁路企业LKJ管理特点，符合铁路企业运输需求的基于无线局域网和移动通信网络，通过采取LKJ完整数据换装与LKJ块数据换装相结合的方法，实现铁路电务部门与机务、工务、调度等铁路部门在LKJ数据换装过程中的协同工作、步调一致、过程可控。LKJ无线数据换装的实现，减少了人工参与LKJ数据换装，在提高数据换装工作效率的同时，降低了工作强度，车间作业人员得以释放；LKJ完整数据与LKJ块数据相结合的换装方法，彻底改变了现有LKJ数据换装管理现状，真正让LKJ数据换装过程由“人控”转变为“机控”。
[0027]为到达以上目的，本发明提供了一种新的基于无线局域网和移动通信网络的LKJ数据换装方案。
[0028]方案架构
[0029]图1是根据本发明的一个实施例的系统架构图。如图1所示，整个系统由地面部分、传输网络(WLAN、移动通信网络)、以及车载部分组成。
[0030]地面部分由应用服务器、数据服务器、通信服务器、WLAN通信工作站、换装专机专用、大屏幕显示终端、以及各查询终端组成。网络部分可包括WLAN、移动通信网络(诸如GSM-R、3G、4G等)、或其它任何合适的无线通信网络。车载部分可包括车载主机和扩展通信插件。其中车载主机至少包括主机控制单元和主机通信单元，扩展通信插件则至少包括以太网交换机和移动通信插件(WLAN/GSM-R/3G/4G)。在无线数据换装过程中，更新的LKJ车载数据文件从地面部分经由网络部分上传到车载部分。
[0031]基于WLAN的完整数据换装
[0032]LKJ地面线路数据经常因施工、防洪防汛等因素而需要进行修改。图2示出了根据本发明的一个实施例的不例性施工场景。在这一不例中，不出了在某一电务段内的两个库内换装点(即换装点I和换装点N)，在这两个换装点之间的线路上存在四个车站(即车站1-车站4)，并且有四个施工点(即施工点A-施工点D)。假设施工点A —施工点D的施工结束时间(或新数据启用时间)分别为t (bj、t (b2)、t (b3)、t (b4)。在相关的LKJ地面线路数据修改完成后，自动生成新版本的LKJ完整地面线路数据文件。“完整数据换装”过程的目的主要就是将该LKJ完整地面线路数据文件从地面传输至车载主机。
[0033]图3示出了根据本发明的一个实施例的完整数据换装过程的时序图。已换装了针对某施工地点编辑的新版本数据的LKJ车载数据文件的机车必须在该施工点新数据启用时间之后才允许正常通过运行。因此，完整数据换装过程的开始时间(t(a#))多本次换装任务最后一个施工点的新数据启用时间(Wbjg)),完整数据换装过程的结束时间(t(c大)) <数据换装电报中明确的换装结束时间(t(dg))。以图2的示例施工场景为例，t(b迟)是Wb1) - t(b4)中最迟的那个时间。
[0034]基于WLAN的完整数据换装过程是当数据换装时间t满足t(a大)彡t彡t (c大)时，且机车驻留在WLAN网络范围内(机务段/动车所库内)，机车速度=O时，由地面发起与机车进行通信，完成LKJ完整地面线路数据文件从地面服务器到车载主机的传输过程。
[0035]图4是根据本发明的一个实施例的无线局域网数据更新示意图。如图4所示，各个机务段(关键站)的基站系统(通常假设在车库内)可连接路网系统，进而可连接到路网中的数据服务器和通信工作站。基站系统可经由WLAN进行地面UDP广播。当机车接收到地面UDP广播包数据时，主动请求与地面服务器进行TCP/IP连接注册。地面服务器实时接收在线机车两系主机数据的版本信息，实时监测在线机车/动车是否有换装计划，且在换装时间范围内LKJ车载数据版本与计划版本不一致时，立即启动数据上传至车载主机设备。另一方面，车载主机可对LKJ车载数据进行校验，当检测到不合法时，向地面请求，将车载主机的LKJ数据版本发送给地面服务器，由地面服务器进行判断，并完成LKJ车载数据文件的上传。车载I系主机和II系主机的数据版本必须保持一致。
[0036]由于LKJ完整地面线路数据文件的大小最大可为30M，本发明基于无线局域网WLAN进行数据换装，利用了 WLAN传输速度快的优点，能有效保证数据快速实现换装。
[0037]基于WLAN的块数据换装
[0038]除了“完整数据换装”，本发明的无线数据换装还包括“块数据换装”。当因施工、防洪防汛等因素对LKJ地面线路数据进行修改时，除了在修改完成后自动生成新版本LKJ完整地面线路数据文件，还可同时对应各施工点自动生成LKJ块地面线路数据文件。与完整数据换装相对，块数据换装的目的主要是将LKJ块地面线路数据文件从地面传输至车载主机。针对现场多点施工但各施工点新数据启用时间不同的现状，目前只能协同机务、调度、工务等部门靠人工进行换装作业。块数据换装的提出，机车在途运行过程中，车载主机可自动识别前方施工点对应LKJ块地面线路数据文件的新数据启用时间，判断是否启用新数据块进行跳转，从而让数据换装过程由“人控”转变为“机控”。
[0039]图5示出了根据本发明的一个实施例的块数据换装过程的时序图。类似地，已换装了针对某施工地点编辑的新版本数据的LKJ车载数据文件的机车必须在该施工点新数据启用时间之后才允许正常通过运行。因此，块数据换装的开始时间(t(a块))多换装电报明确换装开始时间，块数据换装结束时间<本次换装任务最早一个施工点新数据启用时间(t(b#))。以图2的施工场景为例，t(b#)是Wb1) — t(b4)中最早的那个时间。
[0040]基于WLAN的块数据换装是当数据换装时间t满足t(att)彡t彡t(ctt)时，且机车驻留在WLAN网络范围内(机务段/动车所库内)，机车速度<预定阈值速度(例如，20KM/H)时，由地面发起与机车进行通信，完成LKJ块地面线路数据文件从地面服务器到车载主机的传输过程。LKJ块地面线路数据文件上传车载主机后，在LKJ车载数据存储区域内创建一个块数据存储空间进行存储。机车在运行途中，车载主机根据机车所处运行区段、上下行、公里标位置等信息获取前方施工点对应的块数据，读取块数据中新数据启用时间。如果时间还尚未启用，则按照旧版本老数据执行，否则通过寻址跳转至块数据存储空间中对应的块数据进行执行。待机车回库后，如果换装时间t满足t (a# ) < t < t ((^ )，则在WLAN网内通过上文所述的完整数据换装完整进行数据替换。
[0041 ] 图6示出了可用于本发明中的一个示例性LKJ车载数据存储结构。在这一示例中，一个完整的LKJ车载数据存储结构可包括交路数据和基础数据，并且可选地可进一步包括块数据。基础数据可包括文件头和一个或多个数据块(数据块1-数据块N)。块数据可包括一个或多个数据块(例如，数据块M、数据块G)以及变更说明。
[0042]图7示出了根据本发明的一个实施例的LKJ块数据换装的启动过程。在这一示例中，原始的LKJ车载数据文件包括交路数据和基础数据，其中基础数据包括文件头和多个数据块，数据块包括数据块1、数据块2、……、数据块M和数据块G。假定目前因为施工而需要修改基础数据，具体来说，需要修改数据块M和数据块G。根据本发明的一个实施例，可通过上述的块数据换装过程，从地面部分经由网络上传块数据给车载部分。在这一示例中，上传的块数据包括新的数据块M和数据块G，并且还包括描述要修改的数据块的变更说明(例如，数据块M和数据块G需要修改)，从而使得车载部分知晓哪些数据块要被修改。根据上述的块数据换装过程，数据块仅在符合时序条件时才被逐个启用。例如，数据块M首先被启用，此时对数据块M的引用将被替换为对块数据中的数据块M的引用。之后，类似的，当数据块G被启用时，对数据块G的引用将被替换为对块数据中的数据块G的引用，从而完成这一块数据换装启动过程。
[0043]基于移动通信网络的完整数据换装
[0044