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致谢
摘要
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 检修维护服务系统现状
1.2.2 列车运行信息采集
1.2.3 车内关键设备实时景象采集
1.2.4 车地无线通信
1.3 主要研究内容与章节安排
1.3.1 主要研究工作
1.3.2 论文章节安排
2 总体方案设计
2.1 智能化检修维护服务系统结构
2.2 车载终端的功能分析
2.3 车载终端整体设计
2.3.1 冗余结构设计的网络拓扑
2.3.2 列车运行信息采集流程
2.3.3 设备状态监控信息整理
2.3.4 故障信息内容及故障记录
2.4 系统结构与工作流程
2.5 本章小结
3 车载终端的硬件设计与实现
3.1 车载终端硬件总体方案
3.1.1 嵌入式处理器选型
3.1.2 车载终端硬件总体结构
3.2 接口板内部模块设计
3.2.1 电源模块
3.2.2 终端硬件故障报警模块
3.3 通信接口设计
3.3.1 基于以太网的车地通信接口
3.3.2 报警短信串行发送接口
3.3.3 车内设备景象采集接口
3.4 PCB图绘制
3.5 本章小结
4 车载终端嵌入式平台搭建
4.1 适应车载环境的嵌入式系统选择
4.2 宿主机开发环境搭建
4.2.1 宿主机平台选择
4.2.2 建立交叉编译环境
4.3 车载环境嵌入式Linux系统裁剪
4.3.1 boot-loader配置与移植
4.3.2 linux内核裁剪与移植
4.3.3 文件系统映像的制作
4.3.4 裁剪结果分析
4.4 本章小结
5 车载终端软件设计与实现
5.1 基于4G无线网络的车地通信
5.1.1 通信架构的选择
5.1.2 优化服务器响应方式
5.1.3 通信服务器的实现
5.1.4 多线程通信客户端设计
5.2 列车运行信息的采集
5.2.1 使用定时器与信号机制的周期性采集
5.2.2 列车运行信息数据结构设计
5.2.3 数据打包协议
5.3 关键设备实时景象采集
5.3.1 V4L2图像捕获功能实现
5.3.2 实时景象信息的传输
5.4 故障报警短信发送
5.4.1 GPRS DTU模块选型及参数配置
5.4.2 UTF-8与UTF-16编码格式转换
5.4.3 故障报警短信发送协议及流程
5.5 本章小结
6 实验测试与验证
6.1 测试平台搭建
6.2 车载终端功能完整性测试
6.3 车地通信实时性能测试
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 论文工作总结
7.2 创新与展望
参考文献
附录
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集