[發明專利]基于RSSI的地鐵列車定位方法

有效

• 申請號: 201110250340.6
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102244897A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 謝勇;奚華峰;王愛武;劉毅;肖陽俊;周建江;夏偉杰;魯曉帆
• 申請（專利權）人: 南車南京浦鎮車輛有限公司
• 主分類號: H04W28/06
• 分類號: H04W28/06;H04W64/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 蔡晶晶;牛莉莉

技術領域

本發明涉及基于RSSI的地鐵列車定位方法，屬于城市軌道信號中的聯鎖系統技術領域。

背景技術

在自動列車控制系統ATC中，列車定位技術是其中最核心和關鍵的技術之一，大多數傳統ATC系統中，列車定位主要通過軌道電路技術來實現，須在全線軌道鋪設大量軌道電路設備，設備昂貴，施工復雜，維護困難。

隨著CBTC系統技術的出現，CBTC定義為:“利用高精度的列車定位，雙向連續、大容量的車一地數據通信，車載、地面的安全功能處理器實現的一種連續自動列車控制系統”。其中列車定位技術便是其中最關鍵技術之一。

而現有的地鐵列車定位方法不能滿足CBTC系統技術的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的上述缺點，提供一種基于RSSI的地鐵列車定位方法。

為了解決以上技術問題，本發明提供的基于RSSI的地鐵列車定位方法，其特征在于：沿列車軌道方向間隔分布若干與軌旁無線控制器通訊的具有唯一編號的無線集線器，地鐵列車車上設置有與無線集線器進行數據交換的無線網卡，所述無線集線器布置要求是軌道沿線的任意一點都同時被至少兩個無線集線器所形成的網絡覆蓋，本定位方法的步驟如下：

第一步、軌旁無線控制器將待通訊數據與各無線集線器編號分別打包成若干數據包，并發送給相應無線集線器；

第二步、當無線集線器偵測到地鐵列車的無線網卡時，向該無線網卡發送第一步中軌旁無線控制器傳來的數據包；

第三步、無線網卡同時接收到多個數據包后，發送給計算機處理；

第四步、計算機判斷各數據包的信號強度，提取信號強度最強的數據包中待通訊數據，用于數據通訊處理；并且提取所有數據包中含有的無線集線器編號，根據所有數據包中無線集線器編號及其信號強度估算地鐵列車所處位置。

進一步的，本發明第四步中，地鐵列車所處位置的估算方法是，對獲取的大量信號強度數據分析處理，得出信號強度范圍和均值信號強度；根據處理得到的信號強度范圍，結合設定的分區信號強度范圍數據庫，投票判定設備所在區域；確定所在區域后，根據信號傳播模型，利用平均加權算法處理多個無線網絡的均值信號強度，與訓練數據庫快速對比，獲得具體坐標，所述訓練數據庫為設備調試過程中建立，其包含有多個無線網絡的均值信號強度與具體坐標一一對應的關系。

提出利用無線局域網WLAN網絡節點傳感器接收的信號強度RSSI，并采用基于RSSI采樣值的加權質心定位算法，相比采用軌道電路定位，不再需要鋪設大量昂貴的軌旁設備，是解決車載節點定位問題的一種很好的方法，節約成本。

具體實施方式

本發明基于RSSI的地鐵列車定位方法，改進之處在于：沿列車軌道方向間隔分布若干與軌旁無線控制器通訊的具有唯一編號的無線集線器，地鐵列車車上設置有與無線集線器進行數據交換的無線網卡，所述無線集線器布置要求是軌道沿線的任意一點都同時被至少兩個無線集線器所形成的網絡覆蓋，本定位方法的步驟如下：

第一步、軌旁無線控制器將待通訊數據與各無線集線器編號分別打包成若干數據包，并發送給相應無線集線器；

第二步、當無線集線器偵測到地鐵列車的無線網卡時，向該無線網卡發送第一步中軌旁無線控制器傳來的數據包；

第三步、無線網卡同時接收到多個數據包后，發送給計算機處理；

第四步、計算機判斷各數據包的信號強度，提取信號強度最強的數據包中待通訊數據，用于數據通訊處理；并且提取所有數據包中含有的無線集線器編號，根據所有數據包中無線集線器編號及其信號強度估算地鐵列車所處位置。

第四步中，地鐵列車所處位置的估算方法是，對獲取的大量信號強度數據分析處理，得出信號強度范圍和均值信號強度；根據處理得到的信號強度范圍，結合設定的分區信號強度范圍數據庫，投票判定設備所在區域；確定所在區域后，根據信號傳播模型，利用平均加權算法處理多個無線網絡的均值信號強度，與訓練數據庫快速對比，獲得具體坐標，所述訓練數據庫為設備調試過程中建立，其包含有多個無線網絡的均值信號強度與具體坐標一一對應的關系。

除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。