CN101395054B - 道路侧装置和车辆之间基于无线电的信息交换系统及方法 - Google Patents
道路侧装置和车辆之间基于无线电的信息交换系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于在道路侧装置(6)和沿着行驶路线移动的车辆(1，2)、尤其是轨道系统的车辆之间基于无线电的信息交换的系统和方法，该信息交换系统包括：由无线电区块(Funkzelle)组成的无线电网络，固定设置在行驶路线上的道路侧装置(6)通过该无线电网络与在所述车辆(1，2)中设置的车辆侧装置(4a)交换信息，其中，道路侧装置(6)的无线电作用半径分别定义该装置(6)的无线电区块，并且每两个直接相邻设置的道路侧装置(6)的无线电区块相互重叠，并且，在驶过时如下地切换沿车辆的前后相接地布置的无线电区块：在两个道路侧装置(6)的重叠区域(A，B)中，由所述车辆侧装置(4a)与紧随其后的无线电区块的道路侧装置(6)建立额外的无线电连接。为了保证无间断地以及尽可能没有限制地、特别是在极小的带宽保留的条件下实现从一个无线电区块至下一个的过渡，本发明建议，根据在驶过所述行驶路线时、特别是由在前行驶的车辆(1，2)所确定的局部传输质量确定用于无线电区块的切换的位置(18，19，22)。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1和10的前序部分的一种用于在道路侧装置和沿着行驶路线移动的车辆、尤其是轨道系统的车辆之间基于无线电的信息交换的系统和方法。
背景技术
公知的是，借助于无线电传输在固定设置的装置和轨道系统的车辆之间交换信息。在此，用于数据交换的无线电网络由若干无线电区块(Funkzellen)组成，这些无线电区块通过所述固定设置的装置的无线电作用半径定义。为了保证从一个无线电区块到直接相邻的下一个无线电区块的过渡，这样选择固定的装置的距离，使得直接相邻的各无线电区块相重叠。为了连续地进行数据交换，轨道系统的车辆必须分别切换无线电区块，也就是说，将利用一个装置的无线电通信转换到紧随其后的装置上。这在重叠区域中进行，因为在该区域中可以利用前后相接的两个装置进行基于无线电的信息交换。在该区域中，可以在没有撤销与当前的无线电区块的无线电联系的条件下，建立与紧随其后的无线电区块的无线电联系。
该公知系统的缺点是，沿着路线的无线电通信的传输质量，可能在不同位置以及不同时间之间经历了强烈的波动，使得在从一个无线电区块至另一个的过渡中可以出现无线电中断。特别是，结构上的特殊性或者电磁上起作用的设备能够影响到沿着行驶路线的场强和故障率变化曲线。这种影响可以长期稳定(例如，由于车站内部的柱结构造成)或者迅速地改变(例如，天气影响或者由于旁边驶过列车而造成的临时屏蔽)。在此，沿着轨道路线的无线电传输也由于可能存在特别是在隧道中的反射以及不同形式的其它静态和动态的干扰影响而是可变的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，保证无间断地且尽可能在没有限制、特别是在极小的带宽保留的条件下实现从一个无线电区块至下一个无线电区块的过渡。
本发明对该技术问题的解决方案，针对系统是通过权利要求1的特征给出的，而针对方法是通过权利要求9的特征给出的；从属权利要求涉及有利的实施方式。
在针对系统以及方法的技术方案中规定，根据在驶过所述行驶路线时确定的局部传输质量、特别是由在前行驶的车辆或者在较早时刻驶过的过程中所确定的传输质量来确定切换无线电区块的位置。
合适的是，从所获得的无线电传输的局部传输值中导出传输质量。
优选地，所述无线电区块的切换位置是如下的位置：在该位置上两个重叠的无线电区块的传输值相等，因为这时通常提供了足够的传输质量。
在此，额外具有优势的是，所述切换位置是如下的位置：在该位置上从行驶方向看各个直接前后相接的无线电区块的传输值额外地增加。
特别地，如果所述切换位置是如下的位置：在该位置上在过去从行驶方向看旧的无线电区块的传输值额外地减小，则选择该位置。
特别地，选择如下的位置：在该位置上传输值的预期的变化持续地满足例如上述的准则，其中，预期值的基础是长期累积的并且利用统计平均和/或基于经验的方法处理或确定的传输值。
优选采用局部测得的接收场强和/或传输故障率和/或可有效利用的带宽和/或信号-噪声距离作为传输值。
此外，根据轨道系统的操作数据对切换所述无线电区块的时刻或者位置额外地进行校正。
如果在所述无线电区块的切换位置上在切换的时刻存在反向行驶的车辆并且由此使传输值恶化，则所述校正例如是具有优势的。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步的描述。附图中：
图1示出了用于进行基于无线电的信息交换的第一系统的示意图，
图2以示意图示出了对应的第二系统。
具体实施方式
图1以示意图示出了用于进行基于无线电的信息交换的第一系统中的一段，其中，轨道系统的车辆1、2(按照箭头方向3)沿着行驶路线移动。每列车辆1、2为了通信而具有至少一个车辆侧的通信计算机4，该通信计算机具有至少一个发送和接收装置5。
沿着行驶路线存在至少另一个包括通信计算机的道路侧装置6，该装置为了与属于车辆侧装置4a的通信计算机4进行通信(即，通过发送和接收装置5)而同样具有发送和接收装置7。
在道路侧的发送和接收装置7与车辆侧的发送和接收装置5之间的信息交换借助于无线电、即借助于无线电波的发送和接收来实现。在此，道路侧的发送和接收装置7的作用半径分别定义了一个无线电区块。这里，这样选择道路侧的发送和接收装置7的距离，使得直接相邻的发送和接收装置7的无线电区块重叠。在图1中为明显起见重叠区域A、B的宽度被夸张地示出。
重叠区域A是这样的区域，在其中车辆1既可以与相对于图1在中间的发送和接收装置7通信，又可以与右侧的发送和接收装置7通信。对应地，车辆2既可以与左侧的发送和接收装置7通信，又可以与中间的发送和接收装置7通信。这些通信在图1中借助于线8、9、10、11示意性地示出。
重叠区域A、B所起的作用是，可以可靠地将车辆1、2从一个无线电区块转接到紧随其后的下一个无线电区块，也就是说，车辆1在重叠区域A中从右侧的发送和接收装置7转接到中间的发送和接收装置7。该转接在图1中通过箭头12示意性地示出。在图1中车辆1已经断开通信连接8(虚线)并且在断开之前已经转接到通信连接9(实线)。
对应的情况适用于车辆2，在此以箭头13示出了该转接。
在图1的上面部分示出了场强变化曲线14-16。因此，场强变化曲线14属于右侧的通信计算机6的发送和接收装置7，而场强变化曲线15则属于中间的通信计算机6。对应地，场强变化曲线16属于图1中左侧的通信计算机6的发送和接收装置7。
场强变化曲线14-16被存储在通信计算机6中(即被分散的存储)，并且从那里传输至车辆1、2，其中，每个通信计算机6至少识别出其发送和接收装置7的场强变化曲线14-16。
如果车辆1在图1中按照箭头方向3行驶，则通常在位置点17引入无线电区块切换，因为中间的发送和接收装置7的场强第一次超过了右侧的发送和接收装置7的场强。但是，因为已经为车辆1确定了在中间的和右侧的通信计算机的重叠区域A中的场强变化曲线14、15，在位置点18进行该无线电区块切换，因为在该点场强在暴跌之后再次较高并且此外场强变化曲线随后继续上升。显然也可以在此仅仅确定位置点18。
对应地，对于车辆2在位置点19而不是在位置点20进行转接。
场强变化曲线14-16分别由车辆1、2确定，为此这些车辆装备了场强测量装置。车辆在每次驶过时分别采集发送和接收装置7的场强变化曲线14-16，并且将它们传递至有关的道路侧装置6。
图2以示意图示出了与图1类似的第二系统，其中相同的附图标记表示相同的元件。不过，图2中的场强变化曲线14、16与图1中的不同。此外，道路侧装置6与一个中心21连接，例如车辆2可以通过中间的装置6向该中心查询：哪个是切换无线电区块的最佳位置点。在此，中心21会传输位置点22。
车辆2随后借助它本身的场强测量装置来判定必须在哪个位置点根据其测量切换无线电区块。车辆2将该信息告知中心21。这是通过通信连接11以及在图2左侧的道路侧装置6进行的。中心21将该信息与已经由其它车辆1、2报告的结果针对在该行驶路径段上的最佳位置点22进行平衡。由此，随后的其它车辆可以采用可能地更新后的切换无线电区块的位置点22。
不过，也可以是对面驶来的车辆3通过通信连接23直接地将该位置点22传输给车辆1。
从所获得的位置传输值(这里是局部的场强变化曲线)导出传输质量。不过，同样也可以将传输故障率和/或可有效利用的带宽和/或信号-噪声距离等作为用于导出传输质量的传输值。
还规定，在能够借助轨道系统的操作数据进行对于传输值的校正的情况下进行对于传输值的校正。这例如是如下的情况：在无线电区块的切换位置在切换的时刻存在反向行驶的车辆1、2。在这种情况下，对应地调整切换无线电区块的位置和/或时间。
显然，也可以在一个较长的时间段上采集传输质量，以便利用统计平均提供用于切换无线电区块的最佳位置点(或者在已知速度条件下的时刻)。
Claims (12)
1.一种用于在道路侧装置(6)和沿着行驶路线移动的车辆(1，2)之间的基于无线电的信息交换的系统，该系统包括：由若干无线电区块组成的无线电网络，固定设置在所述行驶路线上的所述道路侧装置(6)通过该无线电网络与设置在所述车辆(1，2)中的车辆侧装置(4a)交换信息，
其中，道路侧装置(6)的无线电作用半径分别定义了该装置(6)的无线电区块，并且，每两个直接相邻设置的道路侧装置(6)的所述无线电区块相互重叠，并且
其中，在驶过时如下地切换沿车辆(1，2)的行驶方向看前后相接地布置的无线电区块：在两个道路侧装置(6)的重叠区域(A，B)中，由所述车辆侧装置(4a)与紧随其后的无线电区块的道路侧装置(6)建立无线电连接，
其特征在于，根据在驶过所述由在前行驶的车辆(2)的行驶路线时和/或较早时刻的驶过所确定的局部传输质量确定切换无线电区块的位置(18，19，22)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，从所获得的局部传输值中导出传输质量的特征值。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，切换所述无线电区块的位置(18，19，22)是如下的位置：在该位置，两个重叠的无线电区块的传输值相等。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，切换所述无线电区块的位置(18，19，22)是如下的位置：在该位置，从行驶方向看分别直接后继的无线电区块的传输值额外地增加。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，切换所述无线电区块的位置(18，19，22)是如下的位置(18，19，22)：在该位置，在过去从行驶方向看旧的无线电区块的传输值额外地减小。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，切换所述无线电区块的位置(18，19，22)是如下的位置(18，19，22)：在该位置，传输值的预期的变化曲线持续地满足一种预定的准则，其中，预期值的基础是长期确定的并且利用统计平均和/或基于经验的方法处理过的传输值。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述传输值是局部测得的接收场强和/或传输故障率和/或可有效利用的带宽和/或信号-噪声距离。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，根据轨道系统的操作数据对切换所述无线电区块的时刻或者位置(18，19，22)进行校正。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，如果在切换所述无线电区块的位置(18，19，22)处在切换的时刻存在反向行驶的车辆，则进行校正。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用于基于无线电的信息交换的系统在道路侧装置(6)和轨道系统的沿着行驶路线移动的车辆(1，2)之间构成。
11.一种用于在道路侧装置(6)和沿着行驶路线移动的车辆(1，2)之间的基于无线电的信息交换的方法，其中，由若干无线电区块组成无线电网络，固定设置在行驶路线上的道路侧装置(6)通过该无线电网络与布置在所述车辆(1，2)中的车辆侧装置(4a)交换信息，
其中，道路侧装置(6)的无线电作用半径分别定义该道路侧装置(6)的无线电区块，并且，每两个直接相邻设置的道路侧装置(6)的所述无线电区块相互重叠，并且
其中，在驶过时如下地切换沿车辆(1，2)的行驶方向看前后相接地布置的无线电区块：在两个道路侧装置(6)的重叠区域中，由所述车辆侧装置(4a)与紧随其后的无线电区块的道路侧装置(6)建立额外的无线电连接，
其特征在于，根据在驶过所述由在前行驶的车辆(2)的行驶路线时和/或较早时刻的驶过所确定的局部传输质量确定切换无线电区块的位置(18，19，22)。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述用于基于无线电的信息交换的方法在道路侧装置(6)和轨道系统的沿着行驶路线移动的车辆(1，2)之间构成。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110803 Termination date: 20160221 |
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