铁路车载毫米波终端差异化通信方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法、装置及存储介质，方法包括S1，获取两车间需传输的数据信息，基于数据信息确定所需的数据传输时长；S2，获取两车进入彼此通信距离门限时两车的入限位置坐标；S3，获取轨道信息及两车的速度信息，轨道信息为轨道曲线函数；S4，基于轨道信息、两车的速度信息及入限位置坐标预测两车未来行驶时段的未来实时距离及未来实时通信多普勒频移；S5，判定两车的未来实时距离是否均不大于两车通信距离门限，判定两车的未来实时通信多普勒频移是否均不大于频移门限；若判定结果均为是，两车切换至车车通信传输数据。本申请实现铁路车载毫米波终端差异化的通信对象选择，优化数据传输方式，节省数据传输时间。节省数据传输时间。节省数据传输时间。

【技术实现步骤摘要】
铁路车载毫米波终端差异化通信方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及车载毫米波通信领域，具体是一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]传统列车毫米波通信系统中，两辆列车间需要传输数据时，通常是通过轨旁毫米波基站设备进行车
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车间接通信实现的。为了提高车车数据传输效率，车车毫米波通信技术已被研发应用于列车运行控制系统中，其进行列车间的直接通信，减少数据在轨旁毫米波基站设备的流转。尽管车车直接通信有很多优势，但由于列车运行情况复杂，在不满足车车直接通信的条件时，仍然需要通过轨旁毫米波基站设备进行间接通信传输数据。在车车直接通信与车
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车通信并存的情况下，根据列车具体情况判定车载毫米波终端的通信方式，可实现差异化的通信对象选择，优化数据传输方式，节省数据传输时间。
[0003]现有技术中车载毫米波终端的差异化通信的主要方法是；当需传输数据的同向两车进入彼此通信距离门限时，根据两车的速度差V、两车实时直线距离d及两车通信距离门限L来计算两车保持通信的时间，具体是(L
±
d)/v，并基于通信时间和数据传输时间的比较来判定进行车车直接通信还是车地车通信。现有方法是将较快车相对于较慢车的行驶距离近似于两车的通信距离门限、实时直线距离之和/差。但铁路领域列车是沿轨道行驶的，轨道存在弧度、弯曲的情况，较快列车相对于较慢列车的行驶距离不能等同于两车的通信距离门限、两车的实时直线距离之和/差，按现有技术计算出的两车通信时间不准确，可能导致选择的通信方式不适用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法、装置及存储介质，本专利技术基于要传输的数据信息、列车速度信息、轨道信息预测列车未来实时距离及未来实时通信多普勒频移，从而确定合理的车车通信模式，实现铁路车载毫米波终端差异化的通信对象选择，优化数据传输方式，节省数据传输时间。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法，所述方法包括以下步骤：S1，获取两车间需传输的数据信息，基于数据信息确定所需的数据传输时长；S2，获取两车进入彼此通信距离门限时两车的入限位置坐标；S3，获取轨道信息及两车的速度信息，轨道信息为轨道曲线函数，两车速度信息为两车速度函数；S4，基于轨道信息、两车的速度信息及入限位置坐标预测两车未来行驶时段的未来实时距离及未来实时通信多普勒频移，未来行驶时段的时长与数据传输时长相等；S5，判定两车的未来实时距离是否均不大于两车通信距离门限，判定两车的未来实时通信多普勒频移是否均不大于频移门限；若判定结果均为是，则两车切换至车车通信
传输数据，若判定结果存在一个为否，则两车保持车地通信传输数据。
[0006]优选地，所述S4中两车的未来实时距离的预测方法包括：SA1，将未来行驶时段按时刻划分为多个未来时间点；SA2，基于轨道信息及两车的速度信息预测两车在各未来时间点所处的未来实时位置坐标；SA3，基于两车的未来实时位置坐标确定两车的未来实时距离。
[0007]优选地，所述SA2包括：基于两车的速度信息，分别对两车进行速度关于时间的积分，得到两车各未来时间点的第一行驶距离；基于轨道信息，分别对两车进行位置坐标的曲线积分，得到两车各未来时间点的第二行驶距离；联立相同列车相同未来时间点的第一行驶距离和第二行驶距离，确定两车在各未来时间点所处的未来实时位置坐标。
[0008]优选地，所述S4中两车的未来实时通信多普勒频移的预测方法包括：SB1，基于两车的速度信息确定两车在各未来时间点的未来实时速度；SB2，获取两车未来实时速度方向与对应的两车未来实时连线的夹角，确定两车的未来实时相对速度；SB3，基于两车的未来实时相对速度、两车通信发射频率预测两车的未来实时通信多普勒频移。
[0009]优选地，所述SB2中获取两车未来实时速度方向与对应的两车未来实时连线的夹角包括：基于两车的未来实时位置坐标确定两车未来实时连线的斜率；基于轨道信息确定两车未来实时位置坐标所在轨道切线的斜率；基于两车未来实时连线的斜率及对应的两车未来实时位置坐标所在轨道切线的斜率确定两车未来实时速度方向与对应的两车未来实时连线的夹角。
[0010]优选地，所述未来行驶时段划分为n个未来时间点，第k|k∈(1,2,...,n)个未来时间点时两车的未来实时位置坐标分别表示为；两车未来实时连线的斜率为：，轨道曲线函数为f(x)，两车未来实时位置坐标所在轨道切线的斜率分别为、，两车未来实时速度方向与对应的两车未来实时连线的夹角分别为、。
[0011]优选地，第k个未来时间点时，当两车对应的未来实时速度在对应的两车未来实时连线上的投影分量方向相同时，两车的未来实时相对速度
，当两车对应的未来实时速度在对应的两车未来实时连线上的投影分量方向相反时，两车的未来实时相对速度，、分别表示第k个未来时间点时两车的未来实时速度，c表示光速。
[0012]优选地，两车的未来实时通信多普勒频移由未来实时纵向频移与未来实时横向频移相加得到，未来实时纵向频移，未来实时横向频移，f表示通信发射频率。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种铁路车载毫米波终端差异化通信装置，包括存储器及存储于其上的计算机程序、处理器，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的铁路车载毫米波终端差异化通信方法。
[0014]第三方面，本专利技术提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现上述的铁路车载毫米波终端差异化通信方法。
[0015]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过数据信息确定传输完业务数据包所需的数据传输时长；通过列车入限位置坐标、速度信息及轨道信息预测列车在与数据传输时长相等的未来行驶时段内的多个未来时间点时的未来实时距离及未来实时通信多普勒频移，通过比较未来实时距离与通信距离门限、未来实时通信多普勒频移与频移门限来选择两车之间合适的通信模式，实现铁路车载毫米波终端差异化的通信对象选择，优化数据传输方式，节省数据传输时间。
[0016]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0018]图1为本专利技术一个具体实施例的方法流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，获取两车间需传输的数据信息，基于数据信息确定所需的数据传输时长；S2，获取两车进入彼此通信距离门限时两车的入限位置坐标；S3，获取轨道信息及两车的速度信息，轨道信息为轨道曲线函数，两车速度信息为两车速度函数；S4，基于轨道信息、两车的速度信息及入限位置坐标预测两车未来行驶时段的未来实时距离及未来实时通信多普勒频移，未来行驶时段的时长与数据传输时长相等；S5，判定两车的未来实时距离是否均不大于两车通信距离门限，判定两车的未来实时通信多普勒频移是否均不大于频移门限；若判定结果均为是，则两车切换至车车通信传输数据，若判定结果存在一个为否，则两车保持车地通信传输数据。2.根据权利要求1所述的一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法，其特征在于，所述S4中两车的未来实时距离的预测方法包括：SA1，将未来行驶时段按时刻划分为多个未来时间点；SA2，基于轨道信息及两车的速度信息预测两车在各未来时间点所处的未来实时位置坐标；SA3，基于两车的未来实时位置坐标确定两车的未来实时距离。3.根据权利要求2所述的一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法，其特征在于，所述SA2包括：基于两车的速度信息，分别对两车进行速度关于时间的积分，得到两车各未来时间点的第一行驶距离；基于轨道信息，分别对两车进行位置坐标的曲线积分，得到两车各未来时间点的第二行驶距离；联立相同列车相同未来时间点的第一行驶距离和第二行驶距离，确定两车在各未来时间点所处的未来实时位置坐标。4.根据权利要求2或3任一项所述的一种铁路车载毫米波终端差异化通信方法，其特征在于，所述S4中两车的未来实时通信多普勒频移的预测方法包括：SB1，基于两车的速度信息确定两车在各未来时间点的未来实时速度；SB2，获取两车未来实时速度方向与对应的两车未来实时连线的夹角，确定两车的未来实时相对速度；SB3，基于两车的未来实时相对速度、两车通信发射频率预测两车的未来实时通信多普勒频移。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，戚建淮，杜玲禧，宋晶，张莉，刁润，
申请(专利权)人：成都市以太节点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：