基于Ethernet的磁浮列车车载旅客服务信息系统的研制

论文摘要

国产磁浮列车,代表了中国在陆地高速客运领域的又一次突破,达到了国际领先水平。根据中国磁浮列车运营管理的特色,研制国产磁浮列车车载旅客服务信息系统(Information System for Passengers, PIS),具有非常现实而深远的意义。本论文主要贡献如下:首先分析了国内外PIS的发展状况及研制具有中国特色的磁浮列车PIS的意义;分析了磁浮列车车载PIS的技术需求,设计了基于工业以太网架构的磁浮列车车载PIS技术方案。其中包含LED、LCD显示子系统、车载广播子系统(PA)、电视监控子系统(CCTV)和紧急呼叫单元,PIS与各个子系统采用TCP/IP通信协议。其次对系统功能需求进行了详尽的分析,并根据系统设计方案,制定了详细的PIS应用层协议规范,该规范充分考虑到了整个系统的灵活性和今后功能的可扩展性,主要包括PIS应用层报文格式定义、命令类型码,信息类型码、协议执行过程等内容。然后描述了车载信息系统操作管理平台(软件)的开发过程。软件开发工具采用美国国家仪器公司的虚拟仪器软件LabWindows/CVI。根据应用层协议规范,管理平台(软件)实现了与各个应用子系统的基于TCP/IP的数据通信。最后介绍了紧急呼叫单元硬件开发过程。该单元采用Luminary Micro.公司的LM3S6965作为核心控制器,实现了基于TCP/IP的紧急远程呼叫、远程管理,CCTV联动触发等功能。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本论文的研究背景及意义
• 1.2 本论文研究内容及结构安排
• 第二章 系统设计方案
• 2.1 磁浮列车车载旅客服务信息系统技术需求
• 2.1.1 总体要求
• 2.1.2 PIS 计算机
• 2.1.3 显示系统
• 2.1.4 广播系统
• 2.1.5 紧急呼叫
• 2.1.6 电视监控系统
• 2.1.7 乘客信息和广告
• 2.2 磁浮列车车载旅客服务信息系统设计方案
• 2.2.1 系统拓扑和功能
• 2.2.2 车载PIS 计算机
• 2.2.3 人机界面MMI
• 2.2.4 数字信息存储的广播单元PA
• 2.2.5 紧急呼叫单元ECU
• 2.2.6 PIS 开发软件
• 第三章 PIS 应用层协议规范
• 3.1 概述
• 3.2 功能需求分析
• 3.2.1 PIS 下发给LCD 服务器的命令（信息）
• 3.2.2 PIS 下发给LED 服务器的命令（信息）
• 3.2.3 PIS 下发给PA 的命令
• 3.3 PIS 应用层协议规范
• 3.3.1 规范内容
• 3.3.2 PIS 应用层报文格式定义说明
• 3.3.2.1 报文头
• 3.3.2.2 数据域
• 3.3.3 应用层报文服务过程
• 3.3.3.1 控制（命令）报文
• 3.3.3.2 信息报文
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 系统开发环境 LabWindows/CVI 介绍
• 4.2 磁浮列车车载旅客服务信息系统软件设计
• 4.2.1 车载旅客服务信息系统（PIS）软件功能模块
• 4.2.2 系统初始化模块设计与实现
• 4.2.3 终端连接/工作状态管理模块设计与实现
• 4.2.4 文件管理模块设计与实现
• 4.2.5 信息/命令通信模块设计与实现
• 4.3 磁浮列车车载旅客服务信息系统实现功能
• 4.3.1 车载旅客服务信息系统界面及相关说明
• 第五章 基于TCP/IP 的紧急呼叫单元设计
• 5.1 紧急呼叫单元（ECU）硬件设计
• 5.1.1 ARM Cortex－M3 内核简介
• 5.1.2 ECU 硬件实现
• 5.2 ECU 软件实现
• 5.2.1 ECU 上位机配置软件实现
• 5.2.2 ECU 模块软件设计
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 详细摘要