CN1866314A - 多线路动态调度车载终端 - Google Patents
多线路动态调度车载终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种多线路动态调度车载终端，它是利用GPRS或CDMA模块，通过RS232口与主控单元连接，在嵌入式Linux操作系统中，利用PPP拨号网络协议，使车载终端通过无线通信网络与Internet互联互通，实现同一车辆在多条公交线路上动态调度的硬软件结合的装置。动态调度支持默认线路调度、已存储线路调度和未存储线路调度三种模式。默认线路调度与已存储线路调度模式中，线路站点数据文件和语音文件都已存储在主控单元的存储器中。未存储线路调度模式中，车载终端支持线路站点数据文件和语音文件的无线下载方式，并保存在主控单元的存储器中。三种调度模式都自动配置系统控制参数，并提供人机交互方式，确认接受调度任务。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用GPRS或CDMA进行动态调度指令的接收与响应和公交线路站点数据文件与语音文件的下载，并通过嵌入式系统软件进行调度线路参数的动态设定与切换，和自动进行多种调度模式的动态匹配，自动实现同一车辆在多条线路上动态调度的装置。
背景技术
目前，市场上的调度装置，只能进行简单的调度指令消息接收，不能自动进行多线路的动态匹配，从而不能进行多线路动态调度。另一个问题是不能提供公交线路站点数据文件与语音文件的下载方式和存储措施，不支持灵活多样的动态调度模式。
发明内容
为解决同一车辆在多条线路上动态调度，本发明采用GPRS或CDMA模块经RS232口与主控单元连接，在嵌入式Linux操作系统中，利用PPP拨号网络协议，使车载终端通过无线通信网络与Internet互联互通，实现同一车辆在多条公交线路上动态调度。动态调度支持默认线路调度、已存储线路调度和未存储线路调度三种模式。默认线路调度与已存储线路调度模式中，线路站点数据文件和语音文件都已存储在主控单元的存储器中；未存储线路调度模式中，车载终端支持线路站点数据文件和语音文件的无线下载方式，并保存在主控单元的存储器中。三种调度模式都自动配置系统控制参数，并提供人机交互方式，以确认接受调度任务。多线路动态调度车载终端，设计一个调度服务器主线程，该主线程软件的工作步骤是：
1，终端通电，系统启动，初始化COM口，设定波特率、端口流控制、位数、本地连接、接受字符；
2，设定PPP网络拨号参数；
3，加载PPP网络通信协议模块，主控单元与无线通信网络和Internet互联互通；
4，主控单元应用系统启动动态调度服务器子线程，加载参数设定文件；
5，监听网络通信服务端口数据包；
6，如果有数据包，就解析数据包；否则，返回5；
7，进入动态调度模式。
动态调度模式算法的子线程工作步骤是：
1，获取解析的数据包，提取消息头，判断调度模式匹配符；
2，如果匹配符为M19，进入默认线路调度模式，转到3；如果匹配符为M20，进入已存储线路调度模式，转到4；如果匹配符为M21，进入未存储线路调度模式，转到5；
3，进入对应的调度模式，主控单元自动或人机交互执行调度任务；
4，本次调度任务结束后，系统继续监听网络通信服务端口数据包。默认线路调度模式的工作步骤是：
(1)从消息体的解析字段获取线路编号、方向、进入站点；
(2)在LCD液晶屏的用户界面打印调度消息，显示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(3)语音提示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(4)人机交互，确认接受调度任务；
(5)调用合成数据包模块，封装接受调度任务数据包；
(6)调用数据包发送模块，发送接受调度任务数据包；
(7)车辆进入规定的线路站点，本次调度完成。
(8)返回1；
已存储线路调度模式的工作步骤是：
(1)从消息体的解析字段获取线路编号、方向、进入站点；
(2)将公交线路配置结构体、线路站点数据文件结构体、线路站点进出语音文件结构体的头指针指向调度线路；
(3)在LCD液晶屏的用户界面打印调度消息，显示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(4)语音提示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(5)人机交互，确认接受调度任务；
(6)调用合成数据包模块，封装接受调度任务数据包；
(7)调用数据包发送模块，发送接受调度任务数据包；
(8)车辆进入规定的线路站点，本次调度完成。
(9)返回1；
未存储线路调度模式的工作步骤是：
(1)从消息体的解析字段获取线路编号、上行站点数n、下行站点数m、方向、进入站点；
(2)开辟接收线路数据文件空间，回复准备就绪状态；
(3)调用合成数据包模块，封装接准备就绪消息体；
(4)调用数据包发送模块，发送准备就绪数据包；
(5)接收线路数据文件数据包。进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(6)将线路数据文件数据包写入存储器；
(7)判断数据文件是否结束？如没有结束，转向(5)；否则，继续执行(8)；
(8)保存线路数据文件；
(9)开始接收上行站点语音文件。上行站点数为n，开始for(i＝0，i＜n，i++)循环；
(10)开辟接收线路第i站点进站语音文件空间；
(11)接收第i站点进站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(12)判断第i站点进站语音文件是否结束？如没有结束，转向(11)；否则，继续执行(13)；
(13)拼装第i站点进站语音文件分片数据包，合成第i站点进站语音文件；
(14)保存第i站点进站语音文件；
(15)开辟接收线路第i站点出站语音文件空间；
(16)接收第i站点出站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送。
(17)判断第i站点出站语音文件是否结束？如没有结束，转向(16)；否则，继续执行(18)；
(18)拼装第i站点出站语音文件分片数据包，合成第i站点进站语音文件；
(19)保存第i站点出站语音文件；
(20)判断i＝n-1？如果为真，转向(9)；否则，继续执行(21)；
(21)开始接收下行站点语音文件。下行站点数为m，开始for(j＝0，j＜m，j++)循环；
(22)开辟接收线路第j站点进站语音文件空间；
(23)接收第j站点进站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(24)判断第j站点进站语音文件是否结束？如没有结束，转向(23)；否则，继续执行(24)；
(25)拼装第j站点进站语音文件分片数据包，合成第j站点进站语音文件；
(26)保存第j站点进站语音文件；
(27)开辟接收线路第j站点出站语音文件空间；
(28)接收第j站点出站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(29)判断第j站点出站语音文件是否结束？如没有结束，转向(28)；否则，继续执行(30)；
(30)拼装第j站点出站语音文件分片数据包，合成第j站点出站语音文件；
(31)保存第j站点出站语音文件；
(32)判断j＝m-1？如果为真，转向(21)；否则，继续执行(33)；
(33)公交线路配置结构体、线路站点数据文件结构体、线路站点进出语音文件结构体，头指针指向调度线路；
(34)在LCD液晶屏的用户界面打印调度消息，显示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(35)语音提示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(36)人机交互，确认接受调度任务；
(37)调用合成数据包模块，封装接受调度任务数据包；
(38)调用数据包发送模块，发送接受调度任务数据包；
(39)车辆进入规定的线路站点，本次调度完成。
(40)返回1；
其中，数据文件与语音文件下载的工作步骤是：
(1)开辟文件接收内存空间，接收文件分片数据包；
(2)解析文件分片数据包，提取分片号与奇偶校验码；
(3)对文件片进行奇偶校验，求出奇偶校验码，与原奇偶校验码比较。如果不相等，通知重发该文件片；否则，继续发送剩余片段。
(4)判断是否受到文件传输结束符？如果有结束符，校验文件分片号是否齐全完整？如果不完整，通知重发缺省的文件分片；否则，继续执行(5)。如果无结束符，转向(2)；
(5)对文件片进行奇偶校验，求出奇偶校验码，与原奇偶校验码比较。如果不相等，通知重发该文件片；
(6)将文件按分片号进行封装，保存文件。此外，键盘消息获取的工作步骤是：
(1)单片机8051捕获键盘按键消息，定义成整型数字；
(2)单片机8051将整型数字通过I2C总线接口输出到主CPU微处理器；
(3)主CPU微处理器调用操作系统启动时加载的键盘驱动程序，在内核中进行标准键盘定义与映射，并向图形界面接口发送标准键盘消息；
(4)图形界面捕获标准键盘消息，并触发图形界面菜单，触发新的事件。
本发明的优点是，能实现同一辆公交车在多条线路上进行动态调度与切换，成功率95％；能支持多种调度模式，提供多条公交线路站点的数据文件与语音文件的下载与存储，调度响应的实时性强，正确率高；解除了烦琐的人工落单与电话或口头调度模式。
附图说明
附图1是本发明硬件原理电路框图。
附图2是本发明软件的主进程流程图。
附图3是本发明软件的默认调度模式流程图。
附图4是本发明软件的已存储线路调度模式流程图。
附图5、6是本发明软件的未存储线路调度模式流程图。
附图7是本发明软件的数据文件与语音文件分片下载流程图。
具体实施方式
请参阅附图1所示，多线路动态调度车载终端通电+12V时，ARM9200CPU和8051单片机启动，系统启动，硬件初始化，SDRAM从FLASH中读取嵌入式Linux操作系统内核影像文件，启动嵌入式Linux操作系统，初始化接口，加载内核驱动程序，LCD液晶显示屏进入显示状态。然后，SDRAM从FLASH中读取文件系统影像文件，初始化接口，创建RS232和I2C接口设备号，自动加载RS232和I2C接口的模块驱动程序，加载PPP网络拨号程序，GPRS模块和键盘进入工作状态。
本发明采用GPRS或CDMA模块(包括天线)经RS232口与主控单元连接，在嵌入式Linux操作系统中，利用PPP拨号网络协议，使车载终端通过无线通信网络与Internet互联互通；在应用层系统中采用一个动态调度服务器主线程，实时监听网络通信端口数据包，自动解析数据包，获取消息体，提取消息头，根据消息头，分别启动默认线路调度、已存储线路调度和未存储线路调度三种模式，主控单元自动配置系统控制参数，并提供人机交互方式，实现同一车辆在多条公交线路上动态调度。默认线路调度与已存储线路调度模式中，线路站点数据文件和语音文件都已存储在主控单元的存储器中；未存储线路调度模式中，车载终端支持线路站点数据文件和语音文件的无线下载方式，并保存在主控单元的存储器中。
各软件流程图中的文件名称介绍如下：公交线路设置文件lintInfor.txt；线路站点文件LinePort.txt；车辆编号数据文件BusInfor.txt；线路上行数据文件线路编号up.txt；线路下行数据文件线路编号down.txt；站点报站进站语音文件线路编号in.mp3；站点报站出站语音文件线路编号out.mp3；流程图中所述数据结构是：//将文件分片结构体struct PackageHeader{
char filename[MAXFILENAME_SIZE]；//文件名称
char size[8]；
char index[6]；//文件编号从0开始-1作为结束标志
char content[MAXDATASIZE-MAXFILENAME_SIZE-14]；}；struct PackageEnd{
char filename[MAXFILENAME_SIZE]；
char size[8]；
char index[6]；
char content[MAXDATASIZE-MAXFILENAME_SIZE-14]；}；//线路信息结构体struct LineInfor{char LineName[20]；//线路名称char UpPortNum[3]；//上行线路数目char DownPortNum[3]；//下行线路数目char IsEmpty[2]；//目前是否有数据0表示没有1表示有char Mp3Name[MAXMP3NUM][MAXMP3FILE]；}；//车辆信息结构体struct BusInfor{char BusCode[8]；//char CurrentLineNum[2]；char BusGroup[3]；//车辆分组号char BusTel[15]；//车辆电话号码char BusSep[3]；//行进时GPS信息上传间隔距离char BusIntev[3]；//行进时GPS信息上传间隔时间 char Is_Stop_Upload；//停车时上传GPS信息要求＝″0″要求＝″1″不要求char Max_Speed[3]；//车辆最大速度char Alert_Time；//超速报警时段″0″不用
//＝″1″7:00-9:00
//＝″2″17:00-19:00
//＝″3″7:00-9:00和17:00-19:00
//″9″全时段char HardWare[2]；//硬件配置char System_SoftWare_Version[3]；//系统软件版本号char Application_SoftWare_Version[2]；//应用软件版本char Communication_Version；//通信模块参数″0″CDMA″1″GPRS″2″SMSchar Menu_Version[3]；//菜单版本号struct LineInfor*CurrentLine；//当前线路char AutoSpeak；//是否是自动报站0是手动报站1表示自动报站struct DriverInfor CurrentDriver；//当前司机 char Bus_Vin[17]；//车辆vin号char Bus_Code[12]；//汽车编号char Bus_Class[12]；//汽车分类char Bus_Character[3]；//汽车特征系数char Bus_SpeedCharacter[3]；//速度传感器特征系数char Bus_Public_Message[MAXPUBLICMESSAGE]；//公共消息//struct TerminalInfor CurrentTerminal；//当前使用的终端}；/* */RS232串口设置结构体struct ComInfo{int bps；int databit；char parity；double stopbit；char control；X：Xon/Xoff；H；N；}；//线路站点信息结构体struct LinePortInfor{char LineNum[4]；//线路号char direction；//方向下行表示为1上行为0char is_arriver；//表示当前是否到达该站点char port[4]；//当前站点char UpNum[3]；char DownNum[3]；struct PortInfor PortInfor[MAXMP3NUM/2]；//站点的位置信息}。
Claims (8)
1、一种多线路动态调度车载终端，其特征在于：该终端设置一CPU芯片和一单片机，一FLASH模块和SDRAM模块通过地址总线和数据总线与CPU芯片连接，CPU芯片再通过RS232接口、液晶显示接口，分别与GPRS模块和LCD液晶显示屏连接，CPU芯片还通过12C接口与单片机8051连接，单片机8051经键盘接口与键盘连接，该车载终端通过无线网与因特网连接，实现同一车辆在多条公交线路上动态调度。
2、按权利要求1所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：动态调度包括默认线路调度、已存储线路调度和未存储线路调度三种调度模式；默认线路调度与已存储线路调度模式中，线路站点数据文件和语音文件都已存储在主控单元的存储器中；未存储线路调度模式中，车载终端支持线路站点数据文件和语音文件的无线下载方式，并保存在主控单元的存储器中；三种调度模式都自动配置系统控制参数，并提供人机交互方式，以确认接受调度任务。
3、按权利要求2所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：三种调度模式由主程单元的主程序控制，该主程序的工作步骤是：
(1)终端通电，系统启动，初始化COM口，设定波特率、端口流控制、位数、本地连接、接受字符；
(2)设定PPP网络拨号参数；
(3)加载PPP网络通信协议模块，主控单元与无线通信网络和Internet互联互通；
(4)主控单元应用系统启动动态调度服务器子线程，加载参数设定文件；
(5)监听网络通信服务端口数据包；
(6)如果有数据包，就解析数据包；否则，返回(5)；
(7)进入动态调度模式。
4、按权利要求3所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：动态调度模式的工作步骤是：
(1)获取解析的数据包，提取消息头，判断调度模式匹配符；
(2)如果匹配符为M19，进入默认线路调度模式；
(3)如果匹配符为M20，进入已存储线路调度模式；
(4)如果匹配符为M21，进入未存储线路调度模式；
(5)进入对应的调度模式，主控单元自动或人机交互执行调度任务；
(6)本次调度任务结束后，系统继续监听网络通信服务端口数据包。
5、按权利要求4所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：默认线路调度模式的工作步骤是：
(1)从消息体的解析字段获取线路编号、方向、进入站点；
(2)在LCD液晶屏的用户界面打印调度消息，显示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(3)语音提示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(4)人机交互，确认接受调度任务；
(5)调用合成数据包模块，封装接受调度任务数据包；
(6)调用数据包发送模块，发送接受调度任务数据包；
(7)车辆进入规定的线路站点，本次调度完成。
6、按权利要求4所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：已存储线路调度模式的工作步骤是：
(1)从消息体的解析字段获取线路编号、方向、进入站点；
(2)将公交线路配置结构体、线路站点数据文件结构体、线路站点进出语音文件结构体的头指针指向调度线路；
(3)在LCD液晶屏的用户界面打印调度消息，显示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(4)语音提示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(5)人机交互，确认接受调度任务；
(6)调用合成数据包模块，封装接受调度任务数据包；
(7)调用数据包发送模块，发送接受调度任务数据包；
(8)车辆进入规定的线路站点，本次调度完成。
7、按权利要求4所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：未存储线路调度模式的工作步骤是：
(1)从消息体的解析字段获取线路编号、上行站点数n、下行站点数m、方向、进入站点；
(2)开辟接收线路数据文件空间，回复准备就绪状态；
(3)调用合成数据包模块，封装接准备就绪消息体；
(4)调用数据包发送模块，发送准备就绪数据包；
(5)接收线路数据文件数据包。进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(6)将线路数据文件数据包写入存储器；
(7)判断数据文件是否结束？如没有结束，转向(5)；否则，继续执行(8)；
(8)保存线路数据文件；
(9)开始接收上行站点语音文件。上行站点数为n，开始for(i＝0，i＜n，i++)循环；
(10)开辟接收线路第i站点进站语音文件空间；
(11)接收第i站点进站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(12)判断第i站点进站语音文件是否结束？如没有结束，转向(11)；否则，继续执行(13)；
(13)拼装第i站点进站语音文件分片数据包，合成第i站点进站语音文件；
(14)保存第i站点进站语音文件；
(15)开辟接收线路第i站点出站语音文件空间；
(16)接收第i站点出站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送。
(17)判断第i站点出站语音文件是否结束？如没有结束，转向(16)；否则，继续执行(18)；
(18)拼装第i站点出站语音文件分片数据包，合成第i站点进站语音文件；
(19)保存第i站点出站语音文件；
(20)判断i＝n-1？如果为真，转向(9)；否则，继续执行(21)；
(21)开始接收下行站点语音文件。下行站点数为m，开始for(j＝0，j＜m，j++)循环；
(22)开辟接收线路第j站点进站语音文件空间；
(23)接收第j站点进站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(24)判断第j站点进站语音文件是否结束？如没有结束，转向(23)；否则，继续执行(24)；
(25)拼装第j站点进站语音文件分片数据包，合成第j站点进站语音文件；
(26)保存第j站点进站语音文件；
(27)开辟接收线路第j站点出站语音文件空间；
(28)接收第j站点出站语音文件分片数据包，进行奇偶校验，如校验码不对，通知重新发送；
(29)判断第j站点出站语音文件是否结束？如没有结束，转向(28)；否则，继续执行(29)；
(30)拼装第j站点出站语音文件分片数据包，合成第j站点出站语音文件；
(31)保存第j站点出站语音文件；
(32)判断j＝m-1？如果为真，转向(21)；否则，继续执行(33)；
(33)公交线路配置结构体、线路站点数据文件结构体、线路站点进出语音文件结构体，头指针指向调度线路；
(34)在LCD液晶屏的用户界面打印调度消息，显示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(35)语音提示车辆被调度进入的线路、方向与站点名称；
(36)人机交互，确认接受调度任务；
(37)调用合成数据包模块，封装接受调度任务数据包；
(38)调用数据包发送模块，发送接受调度任务数据包；
(39)车辆进入规定的线路站点，本次调度完成。
8、按权利要求2所述的多线路动态调度车载终端的调度方法，其特征在于：数据文件与语音文件下载的工作步骤是：
(1)开辟文件接收内存空间，接收文件分片数据包；
(2)解析文件分片数据包，提取分片号与奇偶校验码；
(3)对文件片进行奇偶校验，求出奇偶校验码，与原奇偶校验码比较；如果不相等，通知重发该文件片；否则，继续发送剩余片段；
(4)判断是否受到文件传输结束符？如果有结束符，校验文件分片号是否齐全完整？如果不完整，通知重发缺省的文件分片；否则，继续执行(5)；如果无结束符，转向(2)；
(5)对文件片进行奇偶校验，求出奇偶校验码，与原奇偶校验码比较；如果不相等，通知重发该文件片；
(5)将文件按分片号进行封装，保存文件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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 | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100512 Termination date: 20130419 |