有軌電車(chē)信號(hào)收發(fā)器與人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

有軌電車(chē)信號(hào)收發(fā)器

與人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)主要內(nèi)容參考文獻(xiàn)進(jìn)度安排論文主要完成內(nèi)容與預(yù)期成果國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀擬選課題背景及研究意義一、課題背景及研究意義

現(xiàn)代有軌電車(chē)系統(tǒng)是城市軌道交通的一種中低運(yùn)量系統(tǒng)，是建立在傳統(tǒng)有軌電車(chē)的基礎(chǔ)上，在技術(shù)方面有了很大的突破,控制技術(shù)牽引供電、信號(hào)系統(tǒng)得到了完全更新。現(xiàn)代有軌電車(chē)具有多種路權(quán)方式，還具有低碳環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外受到青睞?，F(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)載系統(tǒng)是有軌電車(chē)的一個(gè)重要組成部分，它的一個(gè)功能是與地面設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息的雙向通信和與司機(jī)的人機(jī)交互。目前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有專門(mén)針對(duì)有軌電車(chē)DMI及與環(huán)線通信的車(chē)載信號(hào)收發(fā)器的設(shè)計(jì)。因此，設(shè)計(jì)一套適合于有軌電車(chē)的DMI和信號(hào)收發(fā)模塊具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

世界范圍內(nèi)有多種現(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)型，車(chē)載控制系統(tǒng)集成于車(chē)輛之中，不同的車(chē)型具有不同的車(chē)載系統(tǒng)。著名的制造商包括法國(guó)阿爾斯通、加拿大龐巴迪、德國(guó)西門(mén)子和法國(guó)勞爾等。目前國(guó)內(nèi)長(zhǎng)春客車(chē)廠能夠生產(chǎn)一種低地板的現(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)型，不涉及車(chē)載控制系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)對(duì)有軌電車(chē)車(chē)載系統(tǒng)的研究主要處在功能的模擬仿真上面，現(xiàn)階段沒(méi)有針對(duì)特定運(yùn)營(yíng)模式下的產(chǎn)品。三、論文主要內(nèi)容現(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)載系統(tǒng)主要由列控車(chē)載顯示設(shè)備、車(chē)載計(jì)算機(jī)、車(chē)載信號(hào)收發(fā)模塊、GPS/GPRS定位模塊以及車(chē)載信息記錄單元組成。本課題包括有軌電車(chē)人機(jī)交互界面(軟件)和車(chē)載信號(hào)收發(fā)器的設(shè)計(jì)。三、論文主要內(nèi)容與現(xiàn)有列車(chē)人機(jī)交互界面相比，有軌電車(chē)人機(jī)交互界面顯示的內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單。有軌電車(chē)人機(jī)交互界面所增加的主要功能是司機(jī)通過(guò)界面對(duì)道岔的操作。ＤＭＩ人機(jī)交互界面1人機(jī)交互界面的基本功能基本功能

界面顯示功能鍵盤(pán)采集功能聲音、語(yǔ)音提示功能

通信功能以圖形的方式告知司機(jī)各種信息，包括前方道岔的當(dāng)前位置前方信號(hào)燈顯示信息、列車(chē)當(dāng)前所處的軌道區(qū)段、列車(chē)精確定位信息等。啟動(dòng)車(chē)載設(shè)備、控制前方道岔等除了通過(guò)圖形的方式對(duì)司機(jī)進(jìn)行提示外，還通過(guò)語(yǔ)音的方式對(duì)重要信息進(jìn)行提示，如離前方道岔距離等與車(chē)載計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信進(jìn)行各種信息的交互。三、論文主要內(nèi)容人機(jī)交互界面軟件組成模塊主控模塊顯示模塊鍵盤(pán)接收處理模塊通信采集模塊聲音播放模塊系統(tǒng)在主控模塊的調(diào)度下，接收車(chē)載計(jì)算機(jī)傳輸?shù)男畔D形化顯示并伴隨有相應(yīng)的提示和警示語(yǔ)音。同時(shí)系統(tǒng)接收來(lái)自鍵盤(pán)輸入的用戶操作命令，通過(guò)通信模塊反饋給車(chē)載計(jì)算機(jī)，并給出相應(yīng)的顯示和語(yǔ)音提示，警示。車(chē)載信號(hào)收發(fā)器主要由機(jī)車(chē)雙向天線和調(diào)制解調(diào)器組成，車(chē)載信號(hào)器的主要功能是實(shí)現(xiàn)與地面環(huán)線的雙向通信以及對(duì)所傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行調(diào)制解調(diào)。上行信息的傳輸過(guò)程是機(jī)車(chē)天線接收地面環(huán)線傳輸?shù)腇SK信號(hào)，傳至射頻輸入端經(jīng)過(guò)濾波等輸入到調(diào)制解調(diào)器對(duì)信息進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)之后的信息傳輸?shù)杰?chē)載計(jì)算機(jī)。下行信息的傳輸過(guò)程是由車(chē)載計(jì)算機(jī)向調(diào)制解調(diào)模塊發(fā)送數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制之后得到FSK信號(hào)再由射頻輸出端傳至機(jī)車(chē)雙向天線。

車(chē)載信號(hào)收發(fā)器2三、論文主要內(nèi)容道岔實(shí)時(shí)位置信息、前方信號(hào)機(jī)顯示信息、環(huán)線區(qū)間位置信息等司機(jī)對(duì)前方的道岔操作命令等

車(chē)載信號(hào)收發(fā)器硬件組成2四、預(yù)期工作成果

分析現(xiàn)代有軌電車(chē)車(chē)載系統(tǒng)的功能需求，完成人機(jī)交互界面及信號(hào)收發(fā)器方案設(shè)計(jì)。

根據(jù)人機(jī)交互界面的功能需求設(shè)計(jì)相應(yīng)軟件模塊，并完成聯(lián)機(jī)調(diào)試。

根據(jù)信號(hào)收發(fā)器的功能需求設(shè)計(jì)電路，完成軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試。五、論文進(jìn)度安排與參考文獻(xiàn)2014.01~2014.052013.11~2014.012012.12~2013.112012.10~2012.12

完善論文，并撰寫(xiě)成文，論文答辯

完成各個(gè)模塊之間的互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)既定功能

實(shí)施階段，完成各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，確定功能需求

五、論文進(jìn)度安排與參考文獻(xiàn)[1]吳汶麒.軌道交通運(yùn)行控制與管理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2004.[2]王灝.現(xiàn)代有軌電車(chē)系統(tǒng)研究與實(shí)踐[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.[3]黃志偉.無(wú)線數(shù)字收發(fā)電路設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.[4]武歡.現(xiàn)代有軌電車(chē)中央運(yùn)行控制系統(tǒng)原理樣機(jī)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D].北京:北京交通大學(xué),2009.[5]薛美根,楊立峰,程杰.現(xiàn)代有軌電車(chē)主要特征與國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究[J]城市交通,2008,6(6):88-96.[6]高強(qiáng)，許勇.車(chē)載觸摸控制的人機(jī)交互系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2012,2:72-74.[7]張輝.現(xiàn)代通信原理[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2002.[8]ChengkuiYuanHongzeXu:DesignandRealizationofthePrototypeofVehicleOperationControlSystemofModermTramcar:2010ETP/IITA2010InternationalConferenceonManagementScienceandEngineering[S],2010.[9]田曉聲，郭其一.列車(chē)司機(jī)室顯示器軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地鐵與輕軌，2008,28(4):50-55.[10]