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高铁车地通信系统

2013年5月3日 点击次数:4384 国产操作系统中标软件




案例背景

到2012年底,全国铁路营业里程达到9.8万公里,居世界第二位;高铁运营里程达到9356公里,居世界第一位。目前我国铁路完成的旅客周转量、货物发送量、货物周转量、换算周转量居世界第一位。根据“十二五”后三年铁路建设规划,2013年全国铁路安排固定资产投资6500亿元,其中基本建设投资5200亿元、投产新线5200公里以上,同时也会给相关产业带来数万亿元的收益。随着高速铁路以及随之而来的动车组在中国的飞速发展,高铁的安全运行与故障处理变得日益重要。如何保障高速列车的正常运行与故障检测在这样的大环境下变得日益重要。为了保证动车组系统能够更加安全高效地运行,仅仅依靠传统手段,使用传统方法监测与检修是完全不够的。




客户需求

应用了基于国产基础软件的高铁车地通信系统解决方案的动车组运行安全监测系统,作为高铁车地通信系统平台与国产化服务器操作系统有机结合,为铁路运输领域呈现了一个成功案例。国产化操作系统的研发是一项综合性工作,通过国产操作系统在动车组运行安全监测系统的应用,一方面能够适应铁路客货运安全管理自身的业务应用需求,另一方面通过应用系统来检验国产操作系统的适应性。作为铁路运输领域的一个成功案例,也可为后续的铁路信息系统提供技术支持和参考的解决方案。



项目实施概述

高铁车地通信系统解决方案的建设分为操作系统定制、应用开发、系统测试、系统现场部署四个部分。

操作系统定制

本解决方案中,中标麒麟高级服务器操作系统V5.0需要适配对动车组车载信息采集与传输设备的兼容性,长时间工作的稳定性和性能等指标,保证满足以下几点要求:

能够支持该设备的采集主控板和无线主控板上电自动启动,启动时间不大于20s,并可随时断电。

能够支持该设备的采集主控板和无线主控板RS-232串口的长时间连续和稳定工作。

能够支持该设备的采集主控板对动车组控制单元的时间响应要求,响应时间小于10ms。

能够支持该设备的无线主控板通过GPRS与地面服务器进行数据交互。

应用开发

本方案中地面系统与车载设备间采用C/S架构,主要需求功能分别如下所示:

地面系统需验证的主要功能有:

(1)   车载检测信息接收和存储

(2)   动车组状态分部件或系统图形化显示

(3)   基于GIS的动车组定位和运行状况全程跟踪

(4)   故障分析和处理

(5)   维修知识管理

(6)   系统维护

车载信息采集与传输设备需要验证的主要功能有:

(1)   动车组运行信息周期性采集

(2)   动车组故障信息实时采集

(3)   动车组故障记录信息采集

(4)   动车组信息通过无线移动网向地面系统发送

系统测试

本解决方案采用黑盒测试方法进行测试。我们在对动车组运行安全监测系统三个系统的整个测试过程采用自底向上,逐个集成的办法,依次进行单元测试,组装测试。动车组运行安全监测系统的测试内容主要从动车组在线监测、动车组数据查询、动车组故障统计、在线动车组流量管理等几个方面进行测试。

系统现场部署


动车组运行安全监测系统在北京动车段的部属主要分为:车载端、服务器端和用户端三部分。动车组运行及安全信息由车载手持终端设备实时采集,通过3G无线通信网络接入设置在北京动车段的地面通信服务器,地面通信服务器通过内部网络将接收的数据解析后写入数据库,应用服务器以web服务方式,通过互联网,为各动车组运用、维护和提供动车组在途运行信息、故障信息等服务。数据库服务器与应用服务器放置在北京动车段主要实现动车组数据接收、动车组运行实时状态监控、设备状态监督和车载各类信息管理等,并向用户提供基于Web的运行维护的信息支持;终端放置在北京动车段以及动车组运用维修管理和设计等人员,可通过浏览器访问应用服务器,可以直接获得动车组相关信息,及时了解动车组运行状态,及时排故,也可以及时向司机提供远程维护帮助,保障列车运行安全。车载设备安全于动车组上,其无线传输模块通过GPRS传输实时信息,通过WLAN传输批量数据。向地面指定动车基地服务器发送车载信息。同时可以随时接收地面系统发来指令,并根据指令执行相应的操作。

高铁系统部署图



客户收益

高铁车地通信系统解决方案可以提供针对应用的网络服务和基础设施服务,安全地连接铁路交通的各个环节。它们提供了一个让铁路运输单位可以实时地访问关键信息的环境,从而简化运营、保护资产、加快决策速度和拓展乘客服务,同时最大限度地利用现有的网络系统投资。这可以提高固定和移动资源的使用效率,将今天铁路行业的各项业务改造为更加以服务为中心的环境,从而提高铁路行业的竞争优势。基于稳定可靠的Linux 2.6内核的中标麒麟高级服务器操作系统V5.0是专门为服务器应用而定制的操作系统,针对用户的需求在全面提升系统核心能力的同时,在硬件适配、软件兼容性、安全性、稳定性、服务性能等多方面进行了大量的改进和优化工作,能够充分满足铁路运输安全监测与管理系统的平台需求。

客户收益主要体现以下几个方面:

(1)通过对中标麒麟高级服务器操作系统的系统参数的调整,调整系统安全策略,优化系统性能,为铁路运输安全监测与管理系统的三个业务系统提供了一个稳定、安全可靠、高效地运行环境。

(2)实现对在途动车组运行状态信息、车载系统工作状态信息及故障信息和动车段(所)、路局和铁道部,以及动车生产厂家的信息共享,支撑动车组高效的维修、安全运行。

采用国产基础软件平台符合国家IT产业实现自主可控的大趋势。本解决方案的实施,一方面实现基于国产操作系统的高安全机制、高可用、高可信、多平台支持、虚拟化支持等功能,达到铁路应用系统安全、可靠和稳定要求;另一方面,推动了中国国产操作系统和软件的发展,给国产软件的发展提供了新的动力。




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