[发明专利]长轨道列车车载读写器与AFC系统的无线通信程序

摘要

发明了“长轨道列车车载读写器与AFC系统的无线通信程序”轨道列车的(本发明在无特殊说明时轨道列车皆指高铁列车、动车组列车、地铁列车、轻轨列车、城市轻轨列车、磁悬浮列车、)车载读写器(含车载检票机、便携式验票机PCA、加值验票机CVM或POS机等)与自动售检票系统AFC以无线通信(含编码器、调制器、解调器、译码器)传输如乘客信息系统(PIS)或\3G\4G\WIFI\等无线通信传输实现的“分别乗坐检票程序”法构成了“长轨道列车车载读写器与AFC系统的无线通信传输”；车载读写器(含车载检票机或POS机等)本发明是基于《轨道列车“分别乘坐检票程序”法》将脱网脱线传输系统变为在线通信传输系统，通信传输系统采用有轨道通信传输系统方式和无线通信传输系统方式。

主权项

发明了轨道列车的(本发明在无特殊说明时轨道列车皆指高铁列车、动车组列车、地铁列车、轻轨列车、城市轻轨列车、磁悬浮列车、火车客车列车)车载读写器(含车载检票机、便携式验票机PCA、加值验票机CVM或POS机等)与自动售检票系统AFC以无线通信(含编码器、调制器、解调器、译码器)传输如乘客信息系统(PIS)或\3G\4G\WIFI\等无线通信传输实现的“分别乗坐检票程序”法构成了“长轨道列车车载读写器与AFC系统的无线通信传输”；车载读写器(含车载检票机或POS机等)与自动售检票系统AFC的连接方式有脱网、脱线方式(如在IC卡储存单元储存无侧门车厢的读写器标记)和无线网的在线方式传输读写器标记和IC卡标记；本发明是属无线网的在线方式传输读写器标记和IC卡标记；在方法上：车载读写器为于长轨道列车的站台外车厢中，车载读写器设有(按短、中、远不同乘车区间分类，对应编写的编写)自身的特有编码当旅客进入该车厢，并在该车厢车载读写器上刷IC卡，读写器记录下该IC卡卡号，并将IC卡卡号和车载读写器编号通过无线通信传输自动售检票系统AFC，自动售检票系统AFC根据IC卡卡号和车载读写器编号确定旅客所乘的车厢，然后，按事先约定的优惠价格对旅客进行打折；或未进入事先约定的车厢，不按事先约定的优惠价格对旅客进行打折，从而达到让短、中、远途旅客和近途旅客分开乘坐，简少车厢拥挤，为实现轨道列车按“路途远近分别乗坐”法的目的，发明了由“区间车票售票程序”和在IC卡车票的轨道列车的检票系统中实行“分别乗坐检票程序”，即实现《轨道列车“分别乘坐检票程序”法》申请号：201410084479.1；本发明是基于《轨道列车“分别乘坐检票程序”法》只是将脱网脱线传输系统变为在线通信传输系统，通信传输系统采用有轨道通信传输系统方式和无线通信传输系统方式， AFC系统由车站计算机SC、检票机GATE、中央计算机系统CC、 中央计算机系统CC可分为：票务清分中央计算机系统和线路中央计算机系统；票务清分中央计算机系统负责对各线路上送的AFC数据进行汇总、分析、处理和传送，确保实现各运营线路的独立核算；对运营网络内各线路中央计算机系统下传清分数据；能根据预置的程序对各类优惠政策的数据和与其他城市公共交通工具接驳的相关数据进行统计分析和传输； 软件的程序为： 发明了“分别乗坐检票程序”申请号：201410084479.1的“长轨道列车车载读写器与AFC系统的无线通信传输”；本程序包括程序软件部分和硬件结构两部分，具体“分别乗坐检票程序”流程说明如下：“分别乗坐检票程序”硬件的技术特征之一是在车厢里按装有读写器，硬件的技术特征之二是可记写“乗车区间”标记的区间车票(包含非接触式IC卡既可称为“非接触式IC卡区间车票”)；本程序流程是：首先中央计算机系统“约定”(短、中、远)不同的长超站台的车厢的优惠价和对应的车厢编码号，凡进入该车厢、同时符合进站地“进站站次”与目的的“出站站次”要求的旅客IC卡号就享有优惠价：车载读写器与AFC系统以无线通信传输上述信息； 本程序乘客的流程：第一步车站售票系统出售可记写“乗车区间”标记的区间车票(包含非接触式IC卡既可称为“非接触式IC卡区间车票”)；第二步通过进站检票机刷区间车票记写“进站站次”；第三步在无侧门车厢里读写器上刷区间车票，并在区间车票中记写乗客所乗车厢的“乗车区间”标记(符号或密钥等)，第四步长轨道列车车载读写器与AFC系统通过无线通信传输乗客所乗车厢的“乗车区间”标记(符号或密钥等)和IC卡编码号；第五步出站检票机按“约定”和IC卡编码号与中央计算机系统约定的乘客“乗车区间”标记：核对乗客出站地站次、进站站次与区间车票中记写的所乗车厢的“乗车区间”标记(符号或密钥等)是否一致，两者要同时一致；一致时根据中央计算机设定优惠价得出车票价，放行；不一致时，按出站地实际票价计车票价，区间车票按出站地实际车票价扣除金额；单乗区间车票到出站台服务窗口补交折扣费，方可出站； 检票程序读写器的无线传输体制：自动售检票系统AFC和无侧门车厢的读写器之间有接口，传输方式是以无线传输如乘客信息系统(PIS)\3G\4G\WIFI\ 检票程序读写器的无线传输体制：自动售检票系统AFC和无侧门车厢的读写器之间有接口，传输方式是以无线传输如接用现有的ATC系统或CBTC系统无线传输体制；或现有的ATC系统或CBTC系统无线传输体制共用；车载控制器通过数据通信子系统DCS与区域控制器通信及自动售检票系统AFC；NMS、WSP、 轨道电路：也可利用站台区域的轨道电路实现车‑‑‑地双向通信；当列车进入站台区域，控制中心通过车站的TWC(车‑‑‑地信息交换)信息，向列车传送信息；即也可列车向地面传送旅客IC卡号和车厢信息； 漏泄电缆：采用漏泄电缆实现车‑‑‑地通信，需要有非屏蔽的高频电缆‑‑‑‑‑‑漏泄电缆、基台(或传发设备)、中继器、功率分配器等设备；基台是沟通封闭空间和外界的信号枢纽，它对外与移动和固定电话以及其他设备无线连接，以基台为中心组成控制指挥的通信中心；基台的天线用于泄漏通信系统与地面无线通信的信息交换；泄漏通信系统功能扩展很容易，因为这是一个无线系统，漏泄电缆可完成车‑‑‑地之间的实时双向通信。即也可列车向地面传送旅客IC卡号和车厢信息； 波导管：是轨旁ATP\ATO设备和车载ATP\ATO设备之间信息交换的传输媒介；车载ATC子系统，通过波导管向轨旁区域控制器、ATP子系统，发送车载设备信息；即也可列车向地面传送旅客IC卡号和车厢信息； 无线通信：是利用自由空间波实现车载和轨旁设备之间的数据；通常采用扩频技术，即在发射链路的某处，引入相应的扩频码(扩频码通常称为伪随机码PRN或伪随机序列)；在接收链路中，数据恢复之前移去扩频码，在信号的原始带宽上重新构建的位置不同，可得到直序扩频DSSS、跳频扩频FHSS、跳时扩频THSS几种扩频调制方式；即也可列车向地面传送旅客IC卡号和车厢信息； 无线车‑‑‑‑地通信子系统，由轨旁无线传输网络和车载无线设备两部分组成；轨旁无线传输网络，由光纤骨干网和无线局域网、轨旁接入点AP、无线天线构成，轨旁无线方向性天线，通过轨旁读取点AP与光纤骨干网连接，并与车载无线天线，一起把车载设备和轨旁设备联系起来；数据传输的过程实质是借助电信号或电磁波传递信息的过程，以数字信号为载体传输信息的通信方式，是用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式，称为数字通信；信源是指在数据通信过程中，产生和发送信息的终端设备，其作用是把数据转换成原始电信号，称之为基带信号；信宿则是指接收和处理信息的终端设备，其作用是把基带信号还原为数据； 基带信号一般不适合长距离传输，需进行变换，调制是最常见的变换方式，它实现信号的频谱搬移，由调制器来完成，调制后的信号称已调信号也称频带信号；已调信号可在信道中传输；解调器正好相反，它把收到的载波中所携带的数字信息再复原为原来调制信号； 为了实现模拟信号的数字化传输，以及实现数据压缩了传输，需要进行信源编码，信源编码是为提高数据传输有效性为目的的编码；而为了减少数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及其他因素引起的差错，要进行差错控制的编码，即信道编码，信道编码在数据传输时用来保护数据，还往往可在数据出现错误时用来恢复数据，显然信道编码是为提高数据传输可靠性为目的的编码；无论信源编码还是信道编码，都由编码器完成，因此，编码器的任务就是解决模拟信号数字化或提高通信的有效性和可靠性； 不过数据信息传输，也有基带传输形式(如局域网)，它无需进行基带信号与频带信号的转换，是将基带信号直接在信道上传输或略加整形后进行传储；数字基带信号传输就属于后者，在基带传输中，往往要对数字信号进行编码后再传输；基带传输是信道利用率低的一种数据传输形式，因为整个信道只传输一种信号，即也可列车向地面传送旅客IC卡号和车厢信息； 硬件上由装有读写器的车载检票机(或POS机等)简称”读写器”子系统、自动售检票系统AFC和无线传输如乘客信息系统(PIS)\3G\4G\WIFI\ 车载检票机子系统通过无线传输方式(即无线网络子系统)将读写器在卡内写入进车厢的编码记录上传到自动售检票系统AFC； 程序上：(1)在长超站台的按短、中、远不同区间乗坐的无侧门车厢中按装有按短、(较短、)中、(较中、)远、(较远)不同区间乗坐编码的读写器；装有读写器的车载检票机，或叫车载检票机子系统；(或叫考勤机POS机等的)； (2)短、中、远不同区间乗坐的车厢的读写器的编码有特别约定的编码，如短、中、远不同区间乗坐编码的读写器设为1、2、3在自动售检票系统AFC的软件设计中注册车厢读写器的编码并一一对应为1、2、3，即软件在上传的文报中有读写器的编码和票卡(IC卡)的编码； (3)当旅客进入无侧门车厢中按装有按短、(较短、)中、(较中、)远、(较远)不同区间乗坐编码的读写器，必须在读写器刷IC卡，在卡内写入进车厢的编码记录，且装有读写器的车载检票机，通过车站局域网网络连接到车站计算机系统(SC)，上传车票编码记录寄存器及日志等数据，检票机具有与时钟 服务器同步时钟的功能； (4)无线传输方式采用有乘客信息系统(PIS)或\3G\4G\WIFI\等无线传输方式，只要不对ATC系统行成干扰的无线传输方式，并可实现读写器的车载检票机(或POS机等)子系统与自动售检票系统AFC的接口和无线传输通信的方式； 车载检票机子系统和网络子系统将读写器在卡内写入进车厢的编码记录上传到自动售检票系统AFC； 以有发送软件即前端软件、系统模块，中央计算机程序有接口软件即后端软件联接局域网计算机； 读写器具备外部接口与车站以太网交换机有无线通信数据接口；含读写器与乘客信息系统(PIS)； 读写器具备外部接口与自动售检票系统AFC进行数据交换；含读写器通过乘客信息系统(PIS)与自动售检票系统进行数据交换； 该程序事先在自动售检票系统AFC的(出站检票机)软件中编写车厢的编码，并将无侧门车厢的车载检票机的读写器中编写约定的车厢的编码，即近、中、远不同车厢的编码；出站检票机按约定的车厢的编码对照检验票卡编码和票卡编码在自动售检票系统AFC的实时记录，到约定车厢的读写器上传了车厢的编码，就有优惠票价，否则将按实际票价扣除金额， 自动售检票系统AFC的出站检票机根据车载检票机子系统上传的旅客在无侧门车厢编码记录确定旅客在无侧门车厢的位置，并按约定给于对应的优惠票价；确定旅客在未到约定无侧门车厢的位置打卡，即自动售检票系统AFC的出站检票机根据车载检票机子系统没有上传的旅客在无侧门车厢编码记录确定旅客在无侧门车厢的位置，将按实际票价在票卡中扣款， 根据乘客信息系统(PIS)具有丰富的接口，易于扩展的特性，利用据乘客信息系统(PIS)具有丰富的接口，将读写器连接的车载检票机(或叫考勤机POS机等的)在卡内写入进车厢的编码记录且，通过车站局域网网络连接到车站计算机系统(SC)，上传车票编码记录寄存器及日志等数据，检票机具有与时钟服务器同步时钟的功能； 规定车站终端设备与车站计算机(SC)之间、车站计算机与中央计算机(CC)之间以及中央计算机(CC)与清分系统之间的通信数据接口。读写器与清分系统之间的通信数据接口 规定车站终端设备与SC接口、SC与CC接口定义的交通线路内部AFC子系统之间的通信及数据接口，各新建线路在建设AFC系统时通信数据接口标准。 CC与清分系统接口定义了线路控制中心与城市轨道交通“一票通”清分系统的统一接口，线路中央与清分系统的连接。 车载读写器与自动售检票系统AFC以在线通信传输系统向地面传送车厢号、IC卡号，通信传输系统采用有轨道电路通信传输系统方式，利用轨道电路、泄漏通信、波导管实现车‑地通信，一般是单向通信，列车只能被动的从地面收取行车信息，但也有的ATS子系统利用站台区域的轨道电路、泄漏通信、波导管实现车‑地双向通信；当了列车进入站台区域，控制中心通过车站的YWC(车‑地信息交换)系统，向地面传送车厢号、IC卡号。