[发明专利]基于分块信息传输的高速铁路视频智能监控方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及铁路宽带无线通信领域，尤其涉及一种基于分块信息传输的高速铁路视频智能监控方法及系统。

背景技术

随着列车运行速度的不断提升，为了保障高速铁路安全行驶，有效的措施之一是让列车司机戴上“电子望远镜”遥望前方动态，保证有足够的视距，以便赢得充分的时间，采取列车控制措施。这就依靠有效的高速铁路智能监控系统，能够把地面视频信息及环境信息及时传递到列车上。

高速铁路的视频监控有助于安全行驶。例如对车站站台、对沿线重要的道口路口的人流车流情况、对无人职守的路口，特别是在地理环境恶劣的地区布置一些道路环境传感器，在某些如隧道、急拐弯等关键之处安装一些视频采集设备，在列车与地面之间实时传输监控信号，使列车能即时实施列控。

高速意味着高移动性，视频意味着宽带。高速铁路对于传输视频信号要求2-10MB宽带，而且要实现跨区漫游，并保证一定冗余度。然而，基于对目前市场上流行的几种无线通信体制方式的比较，例如WLAN、WiMAX、GSM-R和卫星通信，均由于受到高移动性和漫游的制约，受到信号带宽的限制，尚不适合用于高速铁路视频监控数据的传输。

近年来，多址传输(Multicast)已成为通信网络的一个重要组成部分。大容量数据通过无线网络传送给众多用户时要求用多址传输或广播传输。ARQ(Automatic Repeat reQuest)技术和分层恢复等新技术可有效地提高数据传输的可靠性和避免网络拥塞的出现，但可能导致大的时延，这在大容量数据的实时传输中是不可接受的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决高速铁路的视频监控数据传输问题，本发明提供一种基于分块信息传输的高速铁路视频智能监控方法及系统，以及时可靠地将前方道路路况视频信息发送到高速运行的列车上，使列车司机能够实时掌握前方道路的状况信息，从而更好地保障高速铁路的行车控制安全。

一方面，本发明提供了一种基于分块信息传输的高速铁路视频智能监控方法，所述方法基于如下控制系统，该系统包括地面监控系统、无线宽带中继网络和列车监控台；所述方法包括如下步骤：编码步骤，所述地面监控系统采集道路状态信息，并对所述道路状态信息进行封装；然后将封装后的数据包采用纠删码进行编码并分块，获取分块后的数据包；传输步骤，所述地面监控系统将所述分块后的数据包发送给所述无线宽带中继网络；然后，所述无线宽带中继网络将所述分块后的数据包发送给所述列车监控台；解码步骤，所述列车监控台接收所述无线宽带中继网络发出的分块后的数据包，对分块后的数据包进行重建并采用纠删码进行解码，将解码后的信息显示在车载显示设备上。

上述高速铁路视频智能监控方法，优选所述列车监控台包括车载多天线，所述无线宽带中继网络包括区域控制器和受所述区域控制器控制的多个中继器，所述中继器分布在铁路沿线，每一个所述中继器都与所述车载多天线中的一个天线构成一对一的无线信道；并且，所述传输步骤中，所述无线宽带中继网络将所述分块后的数据包发送给所述列车监控台进一步为：在收到列车发出的激活信号后，所述无线宽带中继网络由休眠状态进入工作状态，通过所述无线信道，将所述分块后的数据包发送到所述车载多天线；随着列车的高速移动，所述中继器不断与车载多天线构成新的无线信道以完成分块后数据包的发送。

上述高速铁路视频智能监控方法，优选所述列车监控台中的车载多天线包括一个主天线；并且，所述传输步骤中，所述无线宽带中继网络将所述分块后的数据包发送给所述列车监控台进一步包括：所述主天线向中继器发送所述分块数据包更新记录；并且，当前中继器收到该记录后将删除保留在缓存中、但已经由之前中继器成功发送出去的分块后的数据包。

另一方面，本发明还提供了一种基于分块信息传输的高速铁路视频智能监控系统，包括地面监控系统、无线宽带中继网络和列车监控台；所述地面监控系统采集道路状态信息，并对所述道路状态信息进行封装；然后将封装后的数据包采用纠删码进行编码并分块，获取分块后的数据包；所述地面监控系统将所述分块后的数据包发送给所述无线宽带中继网络；然后，所述无线宽带中继网络将所述分块后的数据包发送给所述列车监控台；所述列车监控台接收所述无线宽带中继网络发出的分块后的数据包，对分块后的数据包进行重建并采用纠删码进行解码，将解码后的信息显示在车载显示设备上。

上述高速铁路视频智能监控系统，优选所述列车监控台包括依次相连接的车载多天线、解码器和车载显示设备；所述无线宽带中继网络包括区域控制器和受所述区域控制器控制的多个中继器；每一个所述中继器都与所述车载多天线中的一个天线构成一对一的无线信道。