有軌電車信號收發(fā)器與人機(jī)交互界面設(shè)計

有軌電車信號收發(fā)器

與人機(jī)交互界面設(shè)計主要內(nèi)容參考文獻(xiàn)進(jìn)度安排論文主要完成內(nèi)容與預(yù)期成果國內(nèi)外研究現(xiàn)狀擬選課題背景及研究意義一、課題背景及研究意義

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)是城市軌道交通的一種中低運量系統(tǒng)，是建立在傳統(tǒng)有軌電車的基礎(chǔ)上，在技術(shù)方面有了很大的突破,控制技術(shù)牽引供電、信號系統(tǒng)得到了完全更新。現(xiàn)代有軌電車具有多種路權(quán)方式，還具有低碳環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)點，在國外受到青睞?，F(xiàn)代有軌電車車載系統(tǒng)是有軌電車的一個重要組成部分，它的一個功能是與地面設(shè)備實現(xiàn)信息的雙向通信和與司機(jī)的人機(jī)交互。目前，國內(nèi)沒有專門針對有軌電車DMI及與環(huán)線通信的車載信號收發(fā)器的設(shè)計。因此，設(shè)計一套適合于有軌電車的DMI和信號收發(fā)模塊具有一定的現(xiàn)實意義。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

世界范圍內(nèi)有多種現(xiàn)代有軌電車車型，車載控制系統(tǒng)集成于車輛之中，不同的車型具有不同的車載系統(tǒng)。著名的制造商包括法國阿爾斯通、加拿大龐巴迪、德國西門子和法國勞爾等。目前國內(nèi)長春客車廠能夠生產(chǎn)一種低地板的現(xiàn)代有軌電車車型，不涉及車載控制系統(tǒng)。國內(nèi)對有軌電車車載系統(tǒng)的研究主要處在功能的模擬仿真上面，現(xiàn)階段沒有針對特定運營模式下的產(chǎn)品。三、論文主要內(nèi)容現(xiàn)代有軌電車車載系統(tǒng)主要由列控車載顯示設(shè)備、車載計算機(jī)、車載信號收發(fā)模塊、GPS/GPRS定位模塊以及車載信息記錄單元組成。本課題包括有軌電車人機(jī)交互界面(軟件)和車載信號收發(fā)器的設(shè)計。三、論文主要內(nèi)容與現(xiàn)有列車人機(jī)交互界面相比，有軌電車人機(jī)交互界面顯示的內(nèi)容相對簡單。有軌電車人機(jī)交互界面所增加的主要功能是司機(jī)通過界面對道岔的操作。ＤＭＩ人機(jī)交互界面1人機(jī)交互界面的基本功能基本功能

界面顯示功能鍵盤采集功能聲音、語音提示功能

通信功能以圖形的方式告知司機(jī)各種信息，包括前方道岔的當(dāng)前位置前方信號燈顯示信息、列車當(dāng)前所處的軌道區(qū)段、列車精確定位信息等。啟動車載設(shè)備、控制前方道岔等除了通過圖形的方式對司機(jī)進(jìn)行提示外，還通過語音的方式對重要信息進(jìn)行提示，如離前方道岔距離等與車載計算機(jī)進(jìn)行通信進(jìn)行各種信息的交互。三、論文主要內(nèi)容人機(jī)交互界面軟件組成模塊主控模塊顯示模塊鍵盤接收處理模塊通信采集模塊聲音播放模塊系統(tǒng)在主控模塊的調(diào)度下，接收車載計算機(jī)傳輸?shù)男畔D形化顯示并伴隨有相應(yīng)的提示和警示語音。同時系統(tǒng)接收來自鍵盤輸入的用戶操作命令，通過通信模塊反饋給車載計算機(jī)，并給出相應(yīng)的顯示和語音提示，警示。車載信號收發(fā)器主要由機(jī)車雙向天線和調(diào)制解調(diào)器組成，車載信號器的主要功能是實現(xiàn)與地面環(huán)線的雙向通信以及對所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行調(diào)制解調(diào)。上行信息的傳輸過程是機(jī)車天線接收地面環(huán)線傳輸?shù)腇SK信號，傳至射頻輸入端經(jīng)過濾波等輸入到調(diào)制解調(diào)器對信息進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)之后的信息傳輸?shù)杰囕d計算機(jī)。下行信息的傳輸過程是由車載計算機(jī)向調(diào)制解調(diào)模塊發(fā)送數(shù)字信號，經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器調(diào)制之后得到FSK信號再由射頻輸出端傳至機(jī)車雙向天線。

車載信號收發(fā)器2三、論文主要內(nèi)容道岔實時位置信息、前方信號機(jī)顯示信息、環(huán)線區(qū)間位置信息等司機(jī)對前方的道岔操作命令等

車載信號收發(fā)器硬件組成2四、預(yù)期工作成果

分析現(xiàn)代有軌電車車載系統(tǒng)的功能需求，完成人機(jī)交互界面及信號收發(fā)器方案設(shè)計。

根據(jù)人機(jī)交互界面的功能需求設(shè)計相應(yīng)軟件模塊，并完成聯(lián)機(jī)調(diào)試。

根據(jù)信號收發(fā)器的功能需求設(shè)計電路，完成軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試。五、論文進(jìn)度安排與參考文獻(xiàn)2014.01~2014.052013.11~2014.012012.12~2013.112012.10~2012.12

完善論文，并撰寫成文，論文答辯

完成各個模塊之間的互聯(lián)互通實現(xiàn)既定功能

實施階段，完成各個模塊的設(shè)計查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，確定功能需求

五、論文進(jìn)度安排與參考文獻(xiàn)[1]吳汶麒.軌道交通運行控制與管理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2004.[2]王灝.現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)研究與實踐[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.[3]黃志偉.無線數(shù)字收發(fā)電路設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.[4]武歡.現(xiàn)代有軌電車中央運行控制系統(tǒng)原理樣機(jī)設(shè)計與驗證[D].北京:北京交通大學(xué),2009.[5]薛美根,楊立峰,程杰.現(xiàn)代有軌電車主要特征與國內(nèi)外發(fā)展研究[J]城市交通,2008,6(6):88-96.[6]高強(qiáng)，許勇.車載觸摸控制的人機(jī)交互系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2012,2:72-74.[7]張輝.現(xiàn)代通信原理[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2002.[8]ChengkuiYuanHongzeXu:DesignandRealizationofthePrototypeofVehicleOperationControlSystemofModermTramcar:2010ETP/IITA2010InternationalConferenceonManagementScienceandEngineering[S],2010.[9]田曉聲，郭其一.列車司機(jī)室顯示器軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J].地鐵與輕軌，2008,28(4):50-55.[10]