GSM-R机车综合平台的软件设计

论文摘要

GSM-R系统是适应现代铁路运输高速化和智能化、满足国际铁路联盟要求的新一代铁路移动通信系统。目前它在欧洲已经经过了标准制定、系统实验和工程实施三个阶段并获得了巨大的成功。我国继2000年底正式确定将GSM-R系统作为铁路移动通信的发展方向后,于2004年2月制定了基于GSM-R的铁路通信设备标准。但与欧洲发达国家相比,我国在这方面总体上还处于理论研究和实验阶段。特别是作为GSM-R系统的重要组成部分,担负着铁路机车与地面进行实时双向信息传输的载体——机车综合平台通信设备的硬件和软件开发工作更是其中重要且需亟待解决的薄弱环节。为此本课题拟以此为研究重点,借鉴国外的先进技术和经验,着眼于我国的具体国情,研究和开发出拥有自主知识产权并符合GSM-R标准的机车综合平台控制软件,为在我国铁路运输中最终全面引入和实现GSM-R系统技术,尽快提升我国铁路通信的整体水平作出一定的积极探索。本课题首先在研究GSM-R基本原理和铁路车载机车综合平台功能、标准以及相互关系的基础上,围绕课题中软件设计所需完成的功能提出了对机车综合平台硬件的选择方案。然后重点阐述了利用集成开发工具——eMbedded Visual C++ 4.0设计基于嵌入式操作系统Windows CE.NET的机车综合平台软件的过程和方法。其中对GPRS数据模块接入GPRS网络的控制采用AT命令来完成,而GPRS数据传输的功能则应用Winsock编程模型设计来实现,从而使机车综合平台能以GPRS方式实现数据的收发、处理、存储转发等业务功能。最后在工控机UNO2160上运行该软件并进行模拟功能测试,结果证明基本符合设计要求,表明硬件和软件方案可行。由于本软件采用模块化设计,还具有较好的维护性和可扩展性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 铁路移动通信的现状与发展
• 1.2 课题的研究目的和意义
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 GSM-R 系统
• 2.1 GSM-R 系统网络结构
• 2.2 GSM-R 与GSM 公网的区别
• 2.3 GPRS 业务的功能和特点
• 第三章 GSM-R 车载机车综合平台硬件组成方案
• 3.1 机车综合平台主要功能
• 3.2 机车综合平台的硬件组成及选择方案
• 第四章 GSM-R 机车综合平台软件的开发平台和开发工具
• 4.1 嵌入式操作系统 Windows CE.NET
• 4.2 开发工具——eMbedded Visual C++ 4.0
• 4.3 开发Windows CE 程序与开发Windows 程序的区别
• 第五章 机车综合平台软件的程序设计
• 5.1 在工控机 UN02160 平台上编程
• 5.2 数据通信协议
• 5.3 Windows CE 下的串口程序设计
• 5.3.1 基于 Windows CE 的串口编程基础
• 5.3.2 本文中的串口程序设计
• 5.4 机车综合平台进行数据传输的通信过程
• 5.5 GPRS 数据通信程序设计
• 5.5.1 设置 GPRS 数据传输模块
• 5.5.2 控制 GPRS 数据模块的接口类设计
• 5.5.3 GPRS 数据传输的编程基础——Winsock 通信原理
• 5.5.4 GPRS 数据传送程序设计
• 5.6 机车综合平台软件主程序设计
• 第六章 软件功能的测试
• 6.1 搭建测试环境
• 6.2 功能测试和结果
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢