无线列调机车定位技术的研究毕业论文.doc

无线列调机车定位技术的研究毕业论文 目 录 摘 要 I 第1章 无线列调及GIS技术的机车实时动态跟踪系统 1 1.1 基于无线列调技术的机车实时动态跟踪系统 1 1.1.1 无线列调技术简介 1 1.1.2 无线列调系统的功能和制式 1 1.1.3 铁路的无线列调系统 2 1.2 基于G IS 技术的列车运行定位系统 3 1.2.1 GIS技术简介 3 1.2.2 列车定位系统 3 1.2.3 列车运行定位系统的组成 4 第2章 基于ZigBee无线传感网络的机车定位系统 7 2.1 ZigBee无线技术简介 7 2.1.1 ZigBee无线技术的概念 7 2.1.2 Zigbee的技术特点 7 2.1.3 Zigbee 的自组织网 8 2.1.4 标准制定 8 2.2 基于ZigBee技术的无线消防报警定位系统 8 2.2.1 无线火灾报警系统 8 2.2.2 无线消防报普定位系统总体设计 8 第3章 基于GPS定位系统的机车定位系统 12 3.1 GPS原理概述 12 3.1.1 GPS技术简介 12 3.1.2 GPS的信号 14 3.1.3 导航信息 14 3.1.4 GPS的误差 15 3.1.5 GPS定位的基本原理 15 3.1.6 观测值 16 3.1.7 定位模式 17 3.1.8 运动状态 17 3.1.9 在汽车跟踪中的应用 17 3.1.10 GPS汽车跟踪器 17 3.1.11 GPS定位平台 18 3.1.12 使用注意事项 18 3.1.13 影响因素 19 3.2 GPS技术在机车头灯自动寻迹中的应用 19 3.2.1 机车头灯自动寻迹的可行性分析 19 3.2.2 系统整体解决方案 20 3.2.3 机车头灯自动寻迹系统的工作原理 20 3.2.4 机车头灯自动寻迹系统的软件构成 21 致 谢 24 参考文献 25 第1章 无线列调及GIS技术的机车实时动态跟踪系统 1.1 基于无线列调技术的机车实时动态跟踪系统 1.1.1 无线列调技术简介 　　列车无线调度电话（简称无线列调）是重要的铁路行车通信设备，号称列车行车“三大件”之一，在保证列车正点运行、降低机车能耗、提高通过能力、通告险情、防止事故、救援抢险等各方面都具有重要的作用。无线列调系统负责列车的位置和运行方向，其工作成员包括行车调度员、车站值班员、助理值班员、机车司机、运转车长等。 　　机车司机和运转车长（一般是客运）均处于运行的列车上，共同负责列车的运行。在每个车站，有一名车站值班员和若干名助理值班员，负责本车站管辖范围内的列车运行。助理值班员一般工作在室外，而车站值班员在车站室内操作指挥。行车调度员位于调度所，一般一个调度所管理多个车站，因而行车调度员的管辖范围大于车站值班员的管辖范围。 　　无线列调系统的主要问题是解决“大三角”和“小三角”通信。“大三角”通信是指行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信；“小三角”通信是指车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。归纳起来有一下主要功能： 　　1、行车调度员按车次号个别呼叫司机并通话； 　　2、行车调度员能够对该调度区段内的所有机车进行全呼、通话，以及发出通告； 　　3、行车调度员可呼叫某个车站的车站值班员和该车站管辖范围内的所有司机，紧急情况下，行车调度员可优先与司机通话； 　　4、司机可呼叫当前所在调度区段的行车调度员； 　　5、紧急情况下，司机可向行车调度员发出紧急呼叫并通话； 　　6、司机呼叫行车调度员时，调度所设备能够存储机车呼入； 　　7、司机与临近机车司机之间可组呼通信； 　　8、相邻车站值班员之间可进行通话； 　　9、车站值班员、助理值班员、司机、运转车长之间可以通话； 　　10、调度总机、车载台和机车台具有录音功能或录音接口； 　　11、行车调度员向司机发送调度指令并在机车台显示，司机向行车调度员发送报告并在调度台显示，非话音信息由调度所设备和机车设备分别打印记录； 　　12、调度所设备、车站台和机车台之间具备双向数据传输功能，可以传送实时数据、短数据或报文数据； 　　13、调度所设备应具有人工转接铁路电话交换网的功能。 　　根据组网方式及设备功能的不同，铁路现有列车无线调度通信系统采用A、B、C三种制式完成上述功能。三种制式均采用有线、无线相结合的组网方式，车站台和机车台、便携台之间的通信采用无线方式；调度台至车站台之间采用有线方式（数字电路或四线制音频话路）。 　　A制式的通信方式是：调度员、车站值班员与司机之间采用双工通信方式；车站值班员、助理值班员、司机、运转车长之间采用半双工或单工通信方式；移动用户之间采用异频单工通话时，由车站台、区间中继设备转信。 　　B制式的通信方式分B1和B2两种。B1制式：调