專利名稱：一種無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是彩屏站場圖的顯示。
背景技術(shù)：
調(diào)車作業(yè)是鐵路運輸生產(chǎn)的重要組成部分。作業(yè)過程中調(diào)車信號主要依靠乘務(wù)員 和地面調(diào)車員觀察和確認，由于天氣條件、乘務(wù)員疏忽等因素，“沖(撞)、擠(岔)、脫(線)” 等事故時有發(fā)生，對運輸安全構(gòu)成了嚴重威脅。“無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)”(以下簡稱 調(diào)車監(jiān)控)就是為解決以上問題發(fā)展起來的一種鐵路信號控制技術(shù)，它綜合了無線通信、 計算機、顯示和機車控制技術(shù)，是CBTC (Communication Based TrainControl基于通信的列 車控制)和ATP (Automatic Train Protection列車超速防護)技術(shù)在調(diào)車作業(yè)領(lǐng)域的應(yīng) 用?！白鳛樾乱淮{(diào)度集中的配套技術(shù)”，重點解決專用調(diào)機在固定調(diào)車場、本務(wù)機在中間站 調(diào)車作業(yè)過程中的運行安全防護，為調(diào)車作業(yè)現(xiàn)代化管理提供先進、可靠的技術(shù)于段，進一 步提升鐵路運輸生產(chǎn)的安全和效率。具有以下功能(1)地面信號完整顯示通過無線通道(無線電臺或GSM-R無線網(wǎng)絡(luò))將地面調(diào)車信號、股道占用、道岔位 置信息等傳到機車上，在駕駛室的車載顯示器(彩屏)上以站場信號平面布置圖(以下簡 稱站場圖)的形式完整顯示出來；(2)作業(yè)過程安全防護通過LKJ列車運行監(jiān)控裝置實現(xiàn)對機車的控制，實現(xiàn)作業(yè)過程的安全防護，從而 防止以下事故冒進關(guān)閉的信號機、超過規(guī)定速度作業(yè)、連掛作業(yè)中撞上存車或土檔、擠壞 道岔等；(3)作業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時記錄將作業(yè)期間的調(diào)車信號、運行速度、車速控制方式等實時信息全部保存，可進行歷 史回放，用于事后的故障分析和診斷；調(diào)車監(jiān)控由地面子系統(tǒng)和車載子系統(tǒng)兩部分組成。地面子系統(tǒng)包括室內(nèi)設(shè)備(地 面主機、無線通信設(shè)備和終端設(shè)備)和室外設(shè)備(應(yīng)答器和無線通信天線)；車載子系統(tǒng)包 括彩屏、調(diào)監(jiān)分機(含無線通信天線)。其中地面設(shè)備負責(zé)接收聯(lián)鎖信息和作業(yè)單，搜出車 列所在進路、區(qū)段和前方信號，通過無線通道發(fā)送給車載設(shè)備；車載設(shè)備收到信息后，結(jié)合 機車運行方向、速度等信息，跟蹤計算車列走行位移、距前方信號(或停車點)的距離，向 LKJ列車運行監(jiān)控裝置發(fā)送生成的控車命令，從而實現(xiàn)調(diào)車作業(yè)的安全防護，防止調(diào)車作業(yè) 事故的發(fā)生。彩屏是調(diào)車監(jiān)控的重要設(shè)備，安裝在機車駕駛室乘務(wù)員座位(包括主駕駛座位和 副駕駛座位)的右前方(如圖1是駕駛室內(nèi)部俯視圖)，能實時顯示當前站場圖、前方信號 開放狀態(tài)和車列至該信號的距離、限速等信息(兩個彩屏顯示內(nèi)容完全相同)。主乘務(wù)員坐 在主駕駛座位上觀察彩屏(即主屏)，控制機車運行；副乘務(wù)員則坐在副駕駛座位上觀察彩 屏(即副屏)、瞭望地面信號、觀察前方和兩側(cè)，協(xié)助主乘務(wù)員完成調(diào)車作業(yè)。
彩屏裝置是一個集成了液晶顯示器和眾多接口(CAN卡、RS232、聲卡、CF卡等)的 工控一體機。軟件安裝在CF卡內(nèi)，實現(xiàn)站場圖形顯示、數(shù)據(jù)通信、人機交互等功能。由于既 有彩屏開發(fā)較早，限于當時軟件技術(shù)、顯示器分別率等原因，彩屏的站場圖顯示程序存在以 下缺陷和不足(1)主乘務(wù)員前方站場的圖形被沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)90度后顯示在主屏上，副駕駛 前方站場的圖形被沿順時針方向旋轉(zhuǎn)90度后顯示在副屏上，以充分利用彩屏的顯示范圍； 如圖2所示是現(xiàn)有的主屏顯示的站場圖；主屏、副屏顯示內(nèi)容完全相同。當新乘務(wù)員駕車 時，需經(jīng)過一段時間適應(yīng)調(diào)整后才能習(xí)慣前方景象與彩屏畫面不一致的顯示方式。具體而 言，彩屏站場圖形是橫向顯示，而乘務(wù)員駕駛目視方向是豎直方向，因此屏幕顯示和實際目 視方向是成90度的角度；對老司機而言如被調(diào)到新的車站(場)駕車，同樣也需多個作業(yè) 過程后才能熟練看懂圖形；(2)無當前機車圖標，無法確定機車在圖上或場內(nèi)的具體位置，只能靠人工判斷；(3)設(shè)備名稱中，只顯示了信號機名稱，一些重要作業(yè)設(shè)施如機待線、安全線等無 顯示名稱；(4)站場很大、滿屏顯示不下時，只能分屏顯示，不能平滑移動顯示；有時會導(dǎo)致 車頭部分在前一屏、車尾在后一屏，不能切換，無法看到車尾部分的畫面。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有站場圖存在的缺陷和問題，本發(fā)明提出一種無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系 統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法，對站場圖進行預(yù)處理，將圖形整體(不含設(shè)備名稱)逆時針方向 旋轉(zhuǎn)90度(主屏用)或順時針方向旋轉(zhuǎn)90度(屏用)；預(yù)處理完成后生成兩個文件主屏 站場文件和副屏站場文件，主屏和副屏運行時分別加載對應(yīng)的站場文件顯示站場圖。更進一步的1.站場圖預(yù)處理調(diào)車監(jiān)控地面終端顯示的站場圖采用專用CAD工具繪制而成。由于彩屏主機存儲 空間小、液晶顯示器面積有限且需旋轉(zhuǎn)顯示，必須用CAD工具對原始圖形進行處理，才能適 合彩屏使用。預(yù)處理主要完成以下處理(1)將圖形整體(不含設(shè)備名稱)逆時針方向旋轉(zhuǎn)90度(主屏站場文件)或順時 針方向旋轉(zhuǎn)90度(副屏站場文件)；(2)手動調(diào)整設(shè)備名稱坐標，使名稱位于設(shè)備右側(cè)且盡可能靠近，并消除名稱和設(shè) 備之間的重疊；對個別設(shè)備進行適當拓撲變形，使站場圖在彩屏上盡可能滿屏顯示；(3)剝離彩屏上不需要的數(shù)據(jù)類型，使文件盡可能??；預(yù)處理完成后生成兩個文件主屏站場文件和副屏站場文件。2.加載顯示站場文件彩屏軟件中設(shè)有彩屏類型選擇界面，可將彩屏設(shè)定為主屏或副屏，并將類型記錄 到配置文件中(即默認類型)。每臺彩屏都保存兩個文件主屏站場文件和副屏站場文件。 當彩屏啟動時則根據(jù)讀取的默認彩屏類型加載對應(yīng)的站場文件顯示站場圖形。只要類型設(shè) 置正確，無論主屏還是副屏，顯示的站場圖與乘務(wù)員前方看到的站場方向完全一致。加載并 顯示站場圖的流程如圖3所示。
3.設(shè)備名稱顯示為使屏幕顯示簡明清晰，只顯示如下站場(設(shè)備)類型的名稱(1).允許入站的 信號(包括進站信號、從機待線進入場內(nèi)的調(diào)車信號、峰尾信號等)；(2).股道-無岔區(qū)段； (3).限速道岔；(4).當前占用進路和前方鎖閉進路(或后方，由手柄位置決定)的所有信 號機(名稱用信號機的當前狀態(tài)色紅、白、蘭顯示)、道岔(定位、反位時名稱分別用綠、 黃色顯示)；(5).安全線、機待線、機務(wù)段(見圖4本發(fā)明設(shè)備名稱顯示流程)；設(shè)備類型在 用CAD工具繪圖時指定，并已保存在站場文件中。4.漫游顯示功能支持漫游顯示功能，即當站場很大、一屏顯示不下時(1).根據(jù)計算結(jié)果將機車 圖標居中顯示，同時前方第一個防護點(關(guān)閉信號、限速道岔、土檔、存車占用區(qū)段等)必須 顯示出來；(2).當駕駛手柄向后時，根據(jù)計算結(jié)果將車尾區(qū)段居中顯示，同時反向第一個 防護點(關(guān)閉信號、限速道岔、土檔、存車占用區(qū)段等)必須顯示出來；搬動手柄，可在車頭 畫面、車尾畫面之間切換；并隨著車列行駛平滑移動圖形(見圖6本發(fā)明彩屏顯示的主屏站 場圖)。5.機車圖標在站場圖上機車的當前位置處增加機車圖標，圖標上包括表示手柄方向的等腰三 角、應(yīng)答器狀態(tài)的方框(見下圖)；手柄向前時三角形的頂角向上，手柄向后時三角形的頂 角向下；刷過應(yīng)帶器時應(yīng)答器矩形閃爍，故障(故障狀態(tài)由調(diào)監(jiān)分機的監(jiān)控程序判定并送 出)時用灰色顯示，常態(tài)用綠色顯示(見圖5本發(fā)明機車圖標)；本顯示方法基本不受彩屏分別率和彩屏安裝方向(水平或垂直安裝)的影響，即 使分別率較低(640*480)同樣能達到較好的顯示效果。本發(fā)明的有益效果是(1)根據(jù)彩屏類型(主屏或副屏)在屏上旋轉(zhuǎn)顯示站場圖，使圖形與前方實際看到 的站場完全一致；(2)規(guī)范了站場圖上需要顯示的設(shè)備名稱的類型；(3)支持漫游顯示功能，即當站場很大、滿屏不夠顯示時，可將車列居中顯示，并隨 著車列行駛平滑移動圖形；通過操作手柄，可切換顯示車頭換面和車尾換面；(4)在站場圖上機車當前位置處增加機車圖標。


圖1是駕駛室內(nèi)部俯視圖；圖2是現(xiàn)有的彩屏顯示的站場圖；圖3是本發(fā)明加載并顯示站場圖流程；圖4是本發(fā)明設(shè)備名稱顯示流程；圖5是本發(fā)明機車圖標；圖6是本發(fā)明彩屏顯示的站場圖(主屏)。
具體實施例方式以下結(jié)合說明書附圖進一步進行說明
1.站場圖預(yù)處理調(diào)車監(jiān)控地面終端顯示的站場圖采用專用CAD工具繪制而成。由于彩屏主機存儲 空間小、液晶顯示器面積有限且需旋轉(zhuǎn)顯示，必須用CAD工具對原始圖形進行處理，才能適 合彩屏使用。預(yù)處理主要完成以下處理(1)將圖形整體(不含設(shè)備名稱)逆時針方向旋轉(zhuǎn)90度(主屏站場文件)或順時 針方向旋轉(zhuǎn)90度(副屏站場文件)；(2)手動調(diào)整設(shè)備名稱坐標，使名稱位于設(shè)備右側(cè)且盡可能靠近，并消除名稱和設(shè) 備之間的重疊；對個別設(shè)備進行適當拓撲變形，使站場圖在彩屏上盡可能滿屏顯示；(3)剝離彩屏上不需要的數(shù)據(jù)類型，使文件盡可能??；預(yù)處理完成后生成兩個文件主屏站場文件和副屏站場文件。2.加載顯示站場文件彩屏軟件中設(shè)有彩屏類型選擇界面，可將彩屏設(shè)定為主屏或副屏，并將類型記錄 到配置文件中(即默認類型)。每臺彩屏都保存兩個文件主屏和副屏站場文件。當彩屏啟 動時則根據(jù)讀取的默認彩屏類型加載對應(yīng)的站場文件顯示站場圖形。只要類型設(shè)置正確， 無論主屏還是副屏，顯示的站場圖與乘務(wù)員前方看到的站場方向完全一致。處理邏輯加載 并顯示站場圖流程如圖3所示。3.設(shè)備名稱顯示為使屏幕顯示簡明清晰，只顯示如下站場(設(shè)備)類型的名稱(1).允許入站的 信號(包括進站信號、從機待線進入場內(nèi)的調(diào)車信號、峰尾信號)；(2).股道-無岔區(qū)段; (3).限速道岔；(4).當前占用進路和前方鎖閉進路(或后方，由手柄位置決定)所有信號 機(名稱用信號機的當前狀態(tài)色紅、白、蘭顯示)、道岔(定位、反位時名稱分別用綠、黃 色顯示)；(5).安全線、機待線、機務(wù)段(見圖4本發(fā)明設(shè)備名稱顯示流程)；設(shè)備類型在用 CAD工具繪圖時指定，并保存在站場文件中。4.漫游顯示功能支持漫游顯示功能，即當站場很大、一屏顯示不下時(1).根據(jù)計算結(jié)果將機車 圖標居中顯示，同時前方第一個防護點(關(guān)閉信號、限速道岔、土檔、存車占用區(qū)段等)必須 顯示出來；(2)當駕駛手柄向后時，根據(jù)計算結(jié)果將車尾區(qū)段居中顯示，同時反向第一個防 護點(關(guān)閉信號、限速道岔、土檔、存車占用區(qū)段等)必須顯示出來；搬動手柄，可在車頭畫 面、車尾畫面之間切換；并隨著車列行駛平滑移動圖形(見圖6本發(fā)明彩屏顯示的主屏站場 圖)。5.機車圖標在站場圖上機車的當前位置處增加機車圖標，圖標上包括表示手柄方向的等腰三 角、應(yīng)答器狀態(tài)的方框(見下圖)；手柄向前時三角形的頂角向上，手柄向后時三角形的頂 角向下；刷過應(yīng)帶器時應(yīng)答器矩形閃爍，故障(故障狀態(tài)由調(diào)監(jiān)分機的監(jiān)控程序判定并送 出)時用灰色顯示，常態(tài)用綠色顯示(見圖5本發(fā)明機車圖標)；本顯示方法基本不受彩屏分別率和彩屏安裝方向(水平或垂直安裝)的影響，即 使分別率較低(640*480)同樣能達到較好的顯示效果。
權(quán)利要求
一種無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法，其特征在于，對站場圖進行預(yù)處理，將不含設(shè)備名稱的圖形整體以逆時針方向旋轉(zhuǎn)90度或順時針方向旋轉(zhuǎn)90度；預(yù)處理完成后生成主屏站場文件和副屏站場文件；主屏和副屏運行時分別加載對應(yīng)的站場文件顯示站場圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法，其特 征在于，對站場圖預(yù)處理步驟中，調(diào)整設(shè)備名稱坐標，使名稱位于設(shè)備右側(cè)且盡可能靠近， 并消除名稱和設(shè)備之間的重疊；對個別設(shè)備進行適當拓撲變形，使站場圖在彩屏上盡可能 滿屏顯示；剝離彩屏上不需要的數(shù)據(jù)類型，使文件盡可能小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法，其 特征在于，當站場很大、一屏顯示不下時，支持漫游顯示功能；將根據(jù)計算結(jié)果將機車圖標 居中顯示，同時前方第一個防護點顯示出來；當駕駛手柄向后時，將根據(jù)計算結(jié)果將車尾區(qū) 段居中顯示，同時反向第一個防護點顯示出來；搬動手柄，在車頭畫面、車尾畫面之間切換； 并隨著車列行駛平滑移動圖形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法，其特 征在于，在站場圖上機車的當前位置處設(shè)定機車圖標，圖標上包括表示手柄方向的等腰三 角、應(yīng)答器狀態(tài)的方框；手柄向前時三角形的頂角向上，手柄向后時三角形的頂角向下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線調(diào)車機車信號和監(jiān)控系統(tǒng)的彩屏站場圖顯示方法，對站場圖進行預(yù)處理，將不含設(shè)備名稱的圖形整體以逆時針方向旋轉(zhuǎn)90度或順時針方向旋轉(zhuǎn)90度；預(yù)處理完成后分別生成主屏站場文件和副屏站場文件；主屏和副屏運行時分別加載對應(yīng)的站場文件顯示站場圖。本發(fā)明的有益效果是根據(jù)彩屏類型(主屏或副屏)在屏上旋轉(zhuǎn)顯示站場圖，使圖形與前方實際看到的站場完全一致；規(guī)范了站場圖上需要顯示的設(shè)備名稱的類型；支持漫游顯示功能，即當站場很大、滿屏不夠顯示時，可將車列居中顯示，并隨著車列行駛平滑移動圖形；通過操作手柄，可切換顯示車頭換面和車尾換面；在站場圖上機車當前位置處增加機車圖標。
文檔編號G09G5/14GK101882433SQ201010210720
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者葉斌, 張立都, 楊云國 申請人:上海鐵大電信設(shè)備有限公司