一种车地通信中轨旁无线AP故障处理方法及装置技术领域
本发明涉及轨道交通通信技术领域，具体涉及一种车地通信中轨旁无线AP故障处
理方法及装置。
背景技术
基于通信的列车控制系统(Communication Based Train Control，CBTC)不依靠
轨道电路判定列车位置，实现了列车速度、停站时间、区间运行时间的精确控制，能进一步
缩小列车间隔，并提高系统节能水平和运营服务质量。CBTC采用无线通信系统，通过开放的
数据通信网络实现了列车与轨旁设备实时双向通信，信息量大，并通过采用基于IP标准的
列车运行控制结构，可以在实现列车运行控制的同时附加其他功能(如安全报警、员工管理
及乘客信息发布等)。
为了保证车地通信的可靠性，在实际的CBTC系统中，通常会采用ATC红蓝网双网冗
余的结构。无线网络采用双网单覆盖结构，在沿线的每一个设备箱内同时安装两个无线收
发设备即AP，通过光纤分别与虚线网和实线网的交换机相连接。
采用双网冗余结构，红蓝网有一方发生故障时，会采用另一方的单网络实现车地
通信；当双网都发生故障时，系统只能进行降级运行。但无论是单网故障还是双网故障，都
不得不等到线路停运之后，此处的故障才能得以检修，影响通行效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种车地通信中轨旁无线AP故障处理方法，可
以很好的实现当轨旁无线AP发生故障时，短时间内让列车重新获得红蓝网信息，先保证车
地间双网的正常运行，然后当线路停运之后，再维修此处故障。
第一方面，本发明提供一种车地通信中轨旁无线AP故障处理方法，所述方法包括：
在站台上提供备用无线AP，其中所述备用无线AP用无线承载器承载；
当第一轨旁无线AP出现故障时，获取所述第一轨旁无线AP的故障信息，其中所述
故障信息包括所述第一轨旁无线AP的位置信息；
对所述备用无线AP进行参数配置，配置后的所述备用无线AP的参数与所述第一轨
旁无线AP的参数相同；
根据所述第一轨旁无线AP的位置信息，通过所述无线承载器将经过参数配置的所
述备用无线AP移动到预设位置，以代替所述第一轨旁无线AP工作。
优选的，所述方法还包括：
若根据所述位置信息判断获知所述第一轨旁无线AP采用的信号传输方式为自由
波方式，则
对一个所述备用无线AP进行参数配置，且所述预设位置为所述第一轨旁无线AP紧
邻的非故障轨旁无线AP的网络覆盖范围的靠近所述第一轨旁无线AP方向的边缘位置。
另一优选的，所述方法还包括：
若根据所述位置信息判断获知所述第一轨旁无线AP采用的信号传输方式为波导
管方式，则
对两个所述备用无线AP进行参数配置，且两个备用无线AP的预设位置分别为所述
第一轨旁无线AP左右紧邻的两个非故障轨旁无线AP的耦合器位置。
其中，所述对所述备用无线AP进行参数配置具体包括：
根据所述第一轨旁无线AP对应的IP地址、信道、带宽和功率参数信息，对所述备用
无线AP进行参数配置。
另一优选地，所述获取所述第一轨旁无线AP的故障信息具体包括：
列车自动监控系统ATS接收到无线AP管理交换机APM自动监测发来的故障信息。
另一优选地，所述无线承载器为无人机、机器人或遥控汽车。
另一优选地，操作人员按照所述第一轨旁无线AP的位置信息对所述无线承载器的
预设位置进行设置，所述无线承载器根据所述预设位置进行行进，将所述备用无线AP携带
到所述预设位置。
第二方面，本发明提供一种车地通信中轨旁无线AP故障处理装置，所述装置包括：
无线AP配备模块，用于在站台上提供备用无线AP，其中所述备用无线AP用无线承
载器承载；
故障信息获取模块，用于当第一轨旁无线AP出现故障时，获取所述第一轨旁无线
AP的故障信息，其中所述故障信息包括所述第一轨旁无线AP的位置信息；
参数配置模块，用于对所述备用无线AP进行参数配置，配置后的所述备用无线AP
的参数与所述第一轨旁无线AP的参数相同；
位置移动模块，根据所述第一轨旁无线AP的位置信息，通过所述无线承载器将经
过参数配置的所述备用无线AP移动到预设位置，以代替所述第一轨旁无线AP工作。
优选地，若判断获知所述第一轨旁无线AP采用的信号传输方式为自由波方式，则
所述预设位置为所述第一轨旁无线AP紧邻的非故障轨旁无线AP的网络覆盖范围靠近所述
第一轨旁无线AP方向的边缘位置，且所述参数配置模块具体用于对一个所述备用无线AP进
行参数配置；若判断获知所述第一轨旁无线AP采用的信号传输方式为波导管方式，则所述
预设位置为所述第一轨旁无线AP左右紧邻的两个非故障轨旁无线AP相连的耦合器位置，且
所述参数配置模块具体用于对两个所述备用无线AP进行参数配置。
第三方面，本发明提供一种车地通信中轨旁无线AP故障处理系统，所述系统包括
第二方面描述中的任一种所述的轨旁无线AP故障处理装置以及无线承载器。
本发明提供的车地通信中轨旁无线AP故障处理方法及装置，通过一个无线承载器
承载着备用AP装置，并将其行进到预设位置，代替故障轨旁无线AP完成网络的连接和重叠，
可以很好的实现当轨旁无线AP发生故障时，短时间内让列车重新获得红蓝网信息，先保证
车地间双网的正常运行，然后当线路停运之后，再维修此处故障。既灵活，机动性又高，可维
护性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，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他的附图。
图1为正常情况下轨旁无线AP采用自由波方式传输信号的ATC网络系统框图；
图2为正常情况下轨旁无线AP采用波导管方式传输信号的ATC网络系统框图；
图3为发生故障时轨旁无线AP采用自由波方式传输信号的ATC网络系统框图；
图4为发生故障时轨旁无线AP采用波导管方式传输信号的ATC网络系统框图；
图5为本发明一实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理方法流程示意
图；
图6为本发明一实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理装置结构示意
图；
图7为本发明一实施例提供的发生故障时轨旁无线AP采用自由波方式传输信号的
ATC网络系统框图；
图8为本发明一实施例提供的发生故障时轨旁无线AP采用波导管方式传输信号的
ATC网络系统框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，车地无线通信系统是轨旁有线网络与列车通信的重要保障，它包括
轨旁无线接入点AP(Access Point，简称AP)、空间无线通道和车载通信单元，基于
IEEE802.11x标准，进行可靠的、高效的、安全的双向通信。轨旁无线接入点AP通过接入交换
机接入到轨旁接入网中，轨旁接入网连接在骨干网上，而AP的另一端通过天线组的辐射，以
空间自由波为介质，与列车车载通信单元进行通信。为防止无线单元故障致使系统受到影
响，轨旁AP应包括两个完全冗余的无线单元协同工作，即轨旁无线覆盖是完全的双层覆盖。
每个AP通过光纤以太网TCP/IP层，分别连接到相应的接入交换机。每个接入交换机直接与
其所属的骨干交换机连接，从而接入到骨干网。AP的覆盖区应没有缝隙甚至冗余，又不能太
多。
在隧道区段，由于内网受到的干扰相对小，所以采用自由波天线发射信号的方法。
如图1所示，利用空间自由波双向传输车、地信息的方式，对于车载通信设备的安装位置限
制少；传输速率高；实现空间的重叠复盖。由于采用自由波传递信号的方式成本相对较低、
易实现，故大多数情况下都采用此种方法。
在高架区段，由于地面广阔空旷，易受到外界信号的干扰，所以采用波导管通过中
间开缝隙向外泄露信号的方式传输。如图2所示，采用沿线铺设的裂缝波导及与波导连接的
轨旁无线接入点AP作为轨旁与列车的双向传输通道。通过耦合器将无线信号通过线缆穿在
波导管中，某一段波导管信号会全部消失。
实施例一
图5示出了本实施例提供的车地通信中轨旁无线AP故障处理方法的流程示意图，
包括：
S101、在站台上提供备用无线AP，其中所述备用无线AP用无线承载器承载。
用一个无线AP承载器(无人机、机器人或遥控汽车)承载着与ATC网络链路中的轨
旁无线AP装置的硬件相同的备用无线AP装置，在站台做备用无线AP装置。优选地，承载器可
以自带供电电源模块，用于完成承载器本身和备用无线AP装置的供电。
S102、当第一轨旁无线AP出现故障时，获取所述第一轨旁无线AP的故障信息，其中
所述故障信息包括所述第一轨旁无线AP的位置信息。
具体的，如图3所示，当隧道区段内ATC网络链路中的某一点，即采用自由波天线发
射信号的某一个轨旁无线AP装置出现故障时，由于所有轨旁无线AP装置都是通过网线与
APM(无线AP管理交换机)相连的，因此，APM会自动检测到哪个轨旁无线AP装置发生了故障
及发生了故障的轨旁无线AP装置的位置。然后，APM通过网络将相关数据发送给DMS(数据管
理系统)，DMS再通过网络将相关数据发给ATS(列车自动监控系统)。也即，ATS接收到APM发
来的故障信息。
S103、对所述备用无线AP进行参数配置，配置后的所述备用无线AP的参数与所述
第一轨旁无线AP的参数相同。
可以理解的是，ATS接收到APM发来的故障信息包括故障的轨旁无线AP装置原有的
配置信息，例如IP、信道、带宽、功率大小等。站台工作人员会根据所述位置信息判断获知所
述故障轨旁无线AP采用的信号传输方式为自由波方式，在此基础上，站台工作人员会根据
所述ATS显示的信息对其中一个备用无线AP进行参数配置。具体的，将故障的轨旁无线AP装
置的原有配置信息配置一份一模一样的信息给备用AP装置，包括IP、信道、带宽、功率大小。
配置完成之后，在APM上对备用AP装置进行升级授权，以使配置后的备用AP装置能够参与到
整个通信中。
S104、根据所述第一轨旁无线AP的位置信息，通过所述无线承载器将经过参数配
置的所述备用无线AP移动到预设位置，以代替所述第一轨旁无线AP工作。
由于从APM发送的故障信息可以获得故障轨旁无线AP装置的位置信息，然后按照
故障轨旁无线AP的位置信息对承载器的预设位置进行设置。具体地，可以通过人工将预设
位置配置给承载器。如图7所示，预设位置处在故障轨旁无线AP装置紧邻的一个正常的轨旁
无线AP装置所覆盖的网络包络范围内且处于靠近故障轨旁无线AP装置方向的信号边缘处。
在一系列匹配设置之后，派出一个承载器搭载配置好的备用AP装置，根据配置信息中的预
设位置自动进行行进，将备用AP装置携带到预设位置。其中，可以通过结合承载器自身的位
置信息和观察承载器摄像头所发送回来的图像信息来确保位置的正确性。当备用AP装置到
达预设位置后，会通过之前配置的数据，通过自身的无线收发模块，进行ATC网络覆盖范围
的辐射、延长和扩大。简单的说就是将紧邻故障轨旁无线AP旁边的一个功能良好的轨旁无
线AP的网络，通过备用AP的无线收发模块进行范围的延长和扩大，使其覆盖的范围可连接
到另一侧与故障轨旁无线AP紧邻的、功能完好的轨旁无线AP的网络覆盖范围，使它们的覆
盖范围重叠。
需要说明的是，因为APM在线路中放置的数量很少，轨旁无线AP装置与APM的间隔
距离很长，不能直接用无线信号相连，所以它们之间的信号传输是通过网线相连接的。如果
用备用AP装置完全替代故障AP装置，需要完成插拔网线的操作，目前承载器实现起来存在
困难(因为承载器自身不能实现网线的插拔，还需要人工过去进行插拔)。所以通过人工将
预设位置配置给承载器，用承载器根据配置信息将备用AP装置自动先行进到与故障轨旁无
线AP装置相邻的、功能完好的轨旁无线AP装置所辐射的靠近故障AP装置方向的信号边缘，
通过备用AP装置自身的无线模块先接收到相邻AP装置的完好信号，然后再将无线信号向外
辐射出去，达到将已有信号延伸，完成信号重叠的的冗余效果。
本发明实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理方法，通过派出一个无
线承载器承载着配置好的备用AP装置，并将其行进到与故障轨旁无线AP装置相邻的、功能
完好的轨旁无线AP装置所辐射的靠近故障轨旁无线AP装置方向的信号边缘，通过备用AP装
置自身的无线模块先接收到相邻AP装置的完好信号，然后再将无线信号向外辐射出去，达
到将已有信号延伸，完成信号重叠的的冗余效果。从而保证了无线AP网络链路的全覆盖，从
而可以使列车能够不用降级，继续安全运行。
实施例二
本实施例提供的车地通信中轨旁无线AP故障处理方法，包括：
S101、在站台上提供备用无线AP，其中所述备用无线AP用无线承载器承载。
S102、当第一轨旁无线AP出现故障时，获取所述第一轨旁无线AP的故障信息，其中
所述故障信息包括所述第一轨旁无线AP的位置信息。
可理解的是，上述实施例一中关于步骤S101和S102的实施细节也适用于本实施例
上述步骤中，因此，本实施例不再对上述过程的具体实施细节进行详细描述。
S103、对所述备用无线AP进行参数配置，配置后的所述备用无线AP的参数与所述
第一轨旁无线AP相同。
具体的，站台工作人员会根据所述位置信息，也即如图4所示，故障轨旁无线AP为
高架区段内ATC网络链路中的某一点时，判断获知故障轨旁无线AP采用的信号传输方式为
波导管方式。当故障轨旁无线AP采用波导管方式传输信号时，由于采用了耦合器将无线信
号通过线缆穿在波导管中，信号辐射是通过波导管上的缝隙，向外泄露信号，某一段波导管
信号会全部消失，所以备用AP装置不能放置在相邻AP的信号覆盖范围的边缘，备用AP只能
从信号源的起点即耦合器接入波导管的一端来接收信号并向外辐射。可见，如果备用AP只
能放置在相邻AP信号源旁，备用AP信号覆盖范围自然减小了一半，一个备用AP不足以满足
信号传输距离的需求，达到无线信号的重叠。
在上述分析基础上，需要对两个所述备用无线AP进行参数配置，具体的，将故障的
轨旁无线AP装置的原有配置信息分别配置一份一模一样的信息给两个备用AP装置，包括
IP、信道、带宽、功率大小。配置完成之后，在APM上对两个备用AP装置进行升级授权。
S104、根据所述第一轨旁无线AP的位置信息，通过所述无线承载器将经过参数配
置的所述备用无线AP移动到预设位置，以代替所述第一轨旁无线AP工作。
由于从APM发送的故障信息可以获得故障轨旁无线AP装置的位置信息，然后人工
按照故障轨旁无线AP的位置信息对承载器的预设位置进行设置。如图8所示，预设位置处在
所述故障轨旁无线AP左右紧邻的两个非故障轨旁无线AP的耦合器位置，也即处在故障轨旁
无线AP装置紧邻的功能良好的轨旁无线AP信号源旁。在一系列匹配设置之后，同时派出两
个承载器分别搭载配置好的两个备用AP装置，根据预设位置进行行进，将备用AP装置携带
到预设位置。
这样的话，本实施例与实施例一的主要区别在于，备用AP的信号源向远离故障轨
旁无线AP的方向发生了平移，备用AP信号覆盖范围自然减小了一半，所以在故障轨旁无线
AP的左右两个相邻AP旁均需放置AP装置来增大辐射范围，达到无线信号的重叠。当两个配
置好的备用AP装置分别到达紧邻故障轨旁无线AP的左右两个耦合器附近位置后，通过自身
的无线收发模块接收信号、并向外辐射，可以较好的完成信号覆盖范围的延伸，从而完成信
号的重叠。
本发明实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理方法，通过派出两个无
线承载器承载着配置好的两个备用AP装置，并将其分别行进到与故障轨旁无线AP装置紧邻
的两个非故障轨旁无线AP的耦合器位置，通过备用AP装置自身的无线模块先接收到相邻AP
装置的完好信号，然后再将无线信号向外辐射出去，达到将已有信号延伸，完成信号重叠的
的冗余效果。从而保证了无线AP网络链路的全覆盖，从而可以使列车能够不用降级，继续安
全运行。
实施例三
图6示出了本实施例提供的车地通信中轨旁无线AP故障处理装置的结构示意图，
包括：
无线AP配备模块61，用于在站台上提供备用无线AP，其中所述备用无线AP用无线
承载器承载。
故障信息获取模块62，用于当第一轨旁无线AP出现故障时，获取所述第一轨旁无
线AP的故障信息，其中所述故障信息包括所述第一轨旁无线AP的位置信息。
可以理解的是，故障信息获取模块62可以进一步用于根据所述位置信息判断获知
所述第一轨旁无线AP采用的信号传输方式为自由波方式或波导管方式。
参数配置模块63，用于对所述备用无线AP进行参数配置，配置后的所述备用无线
AP的参数与所述第一轨旁无线AP相同。
具体的，若故障轨旁无线AP采用的信号传输方式为自由波方式，则所述参数配置
模块63只需要对一个备用无线AP进行参数配置，具体配置为根据故障轨旁无线AP对应的IP
地址、信道、带宽和功率参数信息，对所述备用无线AP进行参数配置。若故障轨旁无线AP采
用的信号传输方式为波导管方式，则参数配置模块63需要对两个所述备用无线AP进行参数
配置，具体配置为根据故障轨旁无线AP对应的IP地址、信道、带宽和功率参数信息。
位置移动模块64，根据所述第一轨旁无线AP的位置信息，通过所述无线承载器将
经过参数配置的所述备用无线AP移动到预设位置，以代替所述第一轨旁无线AP工作。
具体的，若故障轨旁无线AP采用的信号传输方式为自由波方式，则所述位置移动
模块64派出一个承载器搭载配置好的备用AP装置，根据预设位置进行行进，将备用AP装置
携带到预设位置，其中所述预设位置为故障轨旁无线AP紧邻的非故障轨旁无线AP的网络覆
盖范围靠近所述第一轨旁无线AP方向的边缘位置。当备用AP装置到达预设位置后，会通过
之前配置的数据，通过自身的无线收发模块，进行ATC网络覆盖范围的辐射、延长和扩大。
若故障轨旁无线AP采用的信号传输方式为波导管方式，则位置移动模块64同时派
出两个承载器分别搭载配置好的两个备用AP装置，根据预设位置进行行进，将备用AP装置
携带到预设位置，其中，所述预设位置为故障轨旁无线AP左右紧邻的两个非故障轨旁无线
AP相连的耦合器位置。当两个配置好的备用AP装置分别到达紧邻故障轨旁无线AP的左右两
个耦合器附近位置后，通过自身的无线收发模块接收信号、并向外辐射，可以较好的完成信
号覆盖范围的延伸，从而完成信号的重叠。
可理解的是，上述装置与上述方法是一一对应的关系，上述方法中的实施细节也
适用于上述装置，因此，本实施例不再对上述装置的其他具体实施细节进行详细描述。
本发明实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理装置，通过无线承载器
承载着配置好的备用AP装置，并将其行进预设位置，通过备用AP装置自身的无线模块先接
收到相邻AP装置的完好信号，然后再将无线信号向外辐射出去，达到将已有信号延伸，完成
信号重叠的的冗余效果。从而保证了无线AP网络链路的全覆盖，从而可以使列车能够不用
降级，继续安全运行。
实施例四
本发明实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理系统，所述系统包括图
6所示的轨旁无线AP故障处理装置以及无线承载器。本实施例不再对上述多选组呼叫系统
的具体实施细节进行详细描述。
本发明实施例提供的一种车地通信中轨旁无线AP故障处理系统，通过无线承载器
承载着配置好的备用AP装置，并将其行进预设位置，通过备用AP装置自身的无线模块先接
收到相邻AP装置的完好信号，然后再将无线信号向外辐射出去，达到将已有信号延伸，完成
信号重叠的的冗余效果。从而保证了无线AP网络链路的全覆盖，从而可以使列车能够不用
降级，继续安全运行。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变
并且把它们设置在于该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或
组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组
件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合
对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方
法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要
求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例
中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的
范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任
意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行
的软件模块实现，或者以它们的组合实现。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而
不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设
计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求
的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词
“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件
以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这
些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使
用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是：本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发
明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域
的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者
对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案
的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。