一种列车信息显示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车信息显示领域，尤其涉及一种列车信息显示系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着经济、信息技术的高速发展，高速、智能、舒适成为了列车发展的趋势。与此同时，旅客也对列车的舒适性和信息化服务提出了更高的要求。列车信息显示系统是实现列车服务信息化的主要方式之一。目前，国内高速列车上开始逐渐安装信息显示装置。
[0003]该类信息显示装置一般采用485总线，在列车复杂的工作环境中存在传输数据慢，可靠性不高，扩展性差的问题。
[0004]信息显示内容的触发，一般靠人工触发显示，容易出现漏报、错报情况发生。也有依靠地面装置触发信息播报的，往往每一个车站都要安装触发装置，辅助设备数量多，通用性差。部分列车安装了 GPS定位模块，但未用于信息显示装置。因为GPS存在动态响应能力差、易受电子干扰、信号易被遮挡，所以无法避免在特殊环境情况下带来的GPS信号丢失，造成定位不准确。信息显示系统若仅采用GPS定位信息作为依据，就会发生错报和漏报的情况，同时，这些显示装置往往只能自动的显示到站信息，其他的文字信息的触发，如广告、景点介绍，仍然全靠人工，增加了列车乘务员的工作负荷。
[0005]如何为列车提供高速、可靠信息传输、如何准确定位、智能的进行信息显示，这对列车信息显示系统提出了更高要求。
【发明内容】
[0006]本发明解决的技术问题是，需要提供一种列车信息显示系统及方法，能够实现列车高速、可靠的数据传输、解决卫星定位(GPS或北斗)信号丢失造成的定位不准确的问题；通过准确的定位信息，结合信息数据库的建立，采用卫星定位和里程冗余定位算法和信息显示自动处理算法计算出自动触发时机，实现列车信息的智能自动显示。
[0007]对此，本发明提供一种列车信息显示系统，包括中央处理单元、控制操作显示屏、定位单元、天线、MVB单元、主交换机、分交换机、车厢分处理单元、车内显示器和车外显示器;所述定位单元、MVB单元、控制操作显示屏和主交换机分别与所述中央处理单元相连;所述分交换机通过以太网与主交换机相连;所述车内显示器和车外显示器分别通过所述车厢分处理单元与所述分交换机相连;所述天线与所述定位单元相连；当所述定位单元丢失数据时，所述中央处理单元启动里程冗余定位算法，通过所述MVB单元提供得列车运行数据，并结合列车运行路线数据库，以算出实时的里程信息加以定位。通过准确的定位信息，实现列车信息的智能自动显示。
[0008]本发明的进一步技术方案是:还包括主车厢机箱和分车厢机箱，所述主车厢机箱设置于列车的中间车厢，所述分车厢机箱设置于列车的每个车厢，所述中央处理单元、定位单元、MVB单元、控制操作显示屏和主交换机分别安装在主车厢机箱，所述天线安装在列车的中间车厢顶部，所述车厢分处理单元和分交换机分别安装在每个分车厢机箱里。
[0009]本发明的进一步技术方案是:还包括重联网关，重联网关与所述分交换机相连，所述列车的首节车厢和尾节车厢均安装有重联网关。
[0010]本发明的进一步技术方案是:还包括列车信息显示系统的第一人机界面，所述第一人机界面用于显示车次信息、前方到站信息、列车编组、列车运行信息、服务信息、设备状态、数据库更新和系统显示测试中至少一种信息;还包括显示信息数据库录入的第二人机界面，所述显示信息数据库用于存储文字信息内容，所述显示信息数据库录入的第二人机界面单独安装在PC机上;所述第二人机界面用于显示信息标题、信息内容、信息分类、播放次数、播放顺序优先级和站点标记至少一种信息;包括增加、删除、修改或查询的选项。
[0011 ]本发明的进一步技术方案是:还包括列车运行路线数据库录入的第三人机界面，所述列车运行路线数据库用于存储车次、运行路线站点以及站点对应的经度玮度信息;所述列车运行路线数据库录入的第三人机界面单独安装在PC机上;所述第三人机界面用于显示车次信息、运行路线站点名、站点对应的经度和站点对应的玮度中至少一种信息;包括增加、删除、修改或查询的选项。
[0012]本发明的进一步技术方案是:所述启动里程冗余定位算法通过MVB单元提供的列车运行数据，结合站点固定的经玮度和站点间的里程信息，进而计算出距下一站的距离，以得到列车实时的里程信息加以定位;所述列车运行数据为实时的列车速度和时间。
[0013]本发明还提供一种列车信息显示方法，用于实现上述的列车信息显示系统，包括以下步骤:
步骤SI，系统上电初始化，自动载入列车运行数据库和列车显示信息数据库；
步骤S2，等待设置参数，设置所述列车的车次信息和编组信息；
步骤S3，调用列车运行数据库；
步骤S4，所述MVB单元和定位单元采集实时数据，通过卫星定位和里程冗余定位算法计算实时的列车位置信息，同时判断信息显示是否自动触发；
步骤S5，信息显示自动处理算法根据实时位置信息计算出触发时机，通过车厢分处理单元自动控制车内显示器和车外显示器分别显示信息。
[0014]本发明的进一步技术方案是:所述步骤S2包括以下子步骤:
步骤S201，等待人工设置参数；
步骤S202，判断是否接收到人工输入的车次信息和编组信息;若是，跳转至步骤S3，否跳转至步骤S203;
步骤S203，自动获取列车的车次信息和编组信息。
[0015]本发明的进一步技术方案是:步骤S4包括以下子步骤:
步骤S401，所述MVB单元和定位单元采集实时数据，根据卫星定位和里程冗余定位算法计算实时的列车位置信息；
步骤S402，判断信息显示是否自动触发，若是跳转至步骤S5，否跳转至步骤S403;
步骤S403，通过人工操作触发列车信息显示。
[0016]本发明的进一步技术方案是:所述的触发时机为开始播放列车信息的时间，根据每条信息的显示时长、播放次数、播放顺序、关联站点、站点和站点间距离信息，结合列车运行位置信息，综合计算出每一条信息开始播报的时间。
[0017]采用上述技术方案，所述列车信息显示系统通过定位单元、MVB单元、中央处理器、控制操作显示屏，由中央处理器启动卫星定位和里程冗余定位算法，计算出实时列车运行位置;通过所述信息显示自动处理算法计算出触发时机，通过车厢分处理单元自动控制车内显示器和车外显示器分别显示信息;能够实现列车智能显示信息。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:采用以太网组网技术，数据传输高速可靠，组网简单，扩展性强;采用定位单元及里程定位算法相结合使用，通过冗余设计，确保可以实时的获得列车定位信息，解决了卫星定位单元信号丢失造成的定位不准确的问题。本发明通过准确的定位信息，结合信息数据库的建立，采用信息显示自动处理算法，实现列车信息的智能自动显示。通过定位单元或列车里程确定列车运行位置，即使卫星定位单元信号丢失数据时，亦可在列车运行所在城市，智能的进行对应的城市简介、旅游景点介绍、住宿美食、列车行驶信息、注意事项和广告等文字信息显示，丰富了旅客在旅途中的获取相关信息来源;在列车行驶接近停靠站时，自动显示到站信息，及时提醒旅客上下车；系统实现全程自动控制，解决人工操作的引起的错报、漏报的情况发生，也减轻乘务员的工作负荷；同时备有人工控制界面，实现在特殊情况下的人工控制显示。
【附图说明】
[0019]图1是本发明一种实施例的系统结构示意图；
图2是本发明另一种实施例的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
[0021]实施例1:
如图1所示，本实施例提供一种列车信息显示系统，包括中央处理单元、控制操作显示屏、定位单元、天线、MVB单元、主交换机、分交换机、车厢分处理单元、车内显示器和车外显示器;所述定位单元、MVB单元、控制操作显示屏和主交换机分别与所述中央处理单元相连；所述分交换机通过以太网与主交换机相连;所述车内显示器和车外显示器分别通过所述车厢分处理单元与所述分交换机相连;所述天线与所述定位单元相连；当所述定位单元丢失数据时，所述中央处理单元启动里程冗余定位算法，通过所述MVB单元提供得列车运行数据，并结合列车运行路线数据库，以算出实时的里程信息加以定位。通过准确的定位信息，实现列车信息的智能自动显示。
[0022]所述的中央处理单元，以高速CPU为核心的嵌入式平台，所述的定位单元，该定位单元可根据市场需求安装GPS定位模块或北斗定位模块