[發(fā)明專利]一種列車定位系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110445041.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN103183043A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉峰;秦勇;宋子強(qiáng);楊鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B61L25/02
• 分類號(hào): B61L25/02
• 代理公司: 北京潤(rùn)澤恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種列車定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

列車定位系統(tǒng)是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中的重要的組成部分，可靠的列車定位系統(tǒng)是軌道交通特別是CBTC新型軌道交通高安全、高效率行車作業(yè)的重要保障。

列車定位技術(shù)包括絕對(duì)定位和相對(duì)定位兩種方式。目前列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中絕對(duì)定位主要采用無源應(yīng)答器方式實(shí)現(xiàn)的，相對(duì)位置則通過車載軸端轉(zhuǎn)速傳感器采集的速度信息計(jì)算得到的。

無源應(yīng)答器是一種極短程的無線電設(shè)施，在一般應(yīng)用中地面道床上設(shè)置地面應(yīng)答器，列車上安裝應(yīng)答器信號(hào)接收天線和信息處理單元，沒有列車經(jīng)過時(shí)，地面應(yīng)答器不會(huì)向外發(fā)送信息，當(dāng)有列車經(jīng)過該應(yīng)答器且安裝在車上的天線對(duì)準(zhǔn)地面應(yīng)答器時(shí)，地面應(yīng)答器接受車載天線輻射的能量開始向列車以電磁波的形式發(fā)射自身存儲(chǔ)的信息，特別是列車定位信息。由無源應(yīng)答器工作原理看出，用于列車絕對(duì)定位的無源應(yīng)答器易受電磁干擾。像磁浮和直線電動(dòng)機(jī)牽引等新興技術(shù)軌道交通列車，無源應(yīng)答器的應(yīng)用就有著明顯的局限性。同時(shí)，應(yīng)答器的制造成本較高。

目前列車相對(duì)定位信息則是通過計(jì)算間接得到的，它通過安裝在列車車軸端得轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得列車速度信息，通過積分運(yùn)算得到的。在較大爬坡、較大轉(zhuǎn)彎和需要制動(dòng)(例如列車進(jìn)站)的地方，列車車輪在鋼軌上往往會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，這樣通過計(jì)算每秒車輪的轉(zhuǎn)數(shù)得到的列車速度和在此基礎(chǔ)上的計(jì)算得到的列車位置信息往往會(huì)有較大的偏差。城軌列車控制系統(tǒng)ATC一般和屏蔽門進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，列車對(duì)不準(zhǔn)屏蔽門時(shí)列車則無法開啟車門，這就是為什么有些城市軌道交通會(huì)出現(xiàn)列車進(jìn)站停車后再啟動(dòng)列車運(yùn)行一小距離的原因。造成這一問題的原因是因?yàn)榱熊囘M(jìn)站時(shí)需要對(duì)列車進(jìn)行連續(xù)制動(dòng)，靠軸端速度傳感器得到列車位置已經(jīng)失去了意義，只能靠駕駛員目測(cè)來駕駛車輛。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，列車運(yùn)行控制技術(shù)也得到很大的提高，靠全自動(dòng)列車控制系統(tǒng)操縱的無人駕駛車輛已經(jīng)出現(xiàn)，這也對(duì)列車定位系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于絕對(duì)位置和連續(xù)位置列車定位的系統(tǒng)，能夠提高系統(tǒng)的抗干擾能力及檢測(cè)精度，降低系統(tǒng)成本。

為了解決上述問題，本申請(qǐng)公開了一種列車定位系統(tǒng)，包括：無源地址信標(biāo)、車載閱碼器和信號(hào)處理系統(tǒng)，

其中所述無源地址信標(biāo)包括：

絕對(duì)定位無源地址信標(biāo)，用于標(biāo)定列車的絕對(duì)位置信息；

連續(xù)定位無源地址信標(biāo)，用于標(biāo)定列車的連續(xù)位置信息和行駛方向信息；

所述車載閱碼器包括傳感器，用于讀取無源地址信標(biāo)中的信息，并將信息發(fā)送至信號(hào)處理系統(tǒng)；

所述信號(hào)處理系統(tǒng)用于接收車載閱碼器發(fā)送的信息，并對(duì)所述信息進(jìn)行解碼、有效性判斷及編碼傳輸處理。

優(yōu)選的，所述無源地址信標(biāo)包括上行碼道和下行碼道，下行碼道的開槽區(qū)大于或等于非開槽區(qū)。

優(yōu)選的，所述絕對(duì)定位無源地址信標(biāo)的上行碼道全部開槽，下行碼道的開槽區(qū)的大小是非開槽區(qū)的兩倍。

優(yōu)選的，所述連續(xù)定位無源地址信標(biāo)的上行碼道的開槽區(qū)與非開槽區(qū)相等；

所述連續(xù)定位無源地址信標(biāo)的下行碼道的開槽區(qū)與非開槽區(qū)相等。

優(yōu)選的，所述絕對(duì)定位無源地址信標(biāo)的上行碼道安裝碼孔塊，所述碼孔塊的大小與下行碼道的開槽區(qū)的大小相等。

優(yōu)選的，所述連續(xù)定位無源地址信標(biāo)的上行碼道的開槽區(qū)與下行碼道的開槽區(qū)交錯(cuò)半個(gè)開槽區(qū)的大小。

優(yōu)選的，所述傳感器包括：

第一傳感器，用于讀取上行碼道的信息；

第二傳感器，用于讀取下行碼道的信息。

優(yōu)選的，所述傳感器安裝于兩個(gè)支架上，所述支架用于調(diào)整兩個(gè)傳感器之間的距離。

優(yōu)選的，所述無源地址信標(biāo)的兩端分別包括一個(gè)卡槽，用于連接兩個(gè)無源地址信標(biāo)。

優(yōu)選的，所述車載閱碼器的下端開口處安裝毛刷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)包括以下優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)通過絕對(duì)定位無源地址信標(biāo)標(biāo)定列車的絕對(duì)位置信息，通過連續(xù)定位無源地址信標(biāo)標(biāo)定列車的連續(xù)位置信息和行駛方向信息，利用車載閱碼器讀取無源地址信標(biāo)中的信息，并將該信息發(fā)送至信號(hào)處理系統(tǒng)處理，從而得到列車的絕對(duì)位置和連續(xù)位置信息。

車載閱碼器采用激光傳感器或其它接近式傳感器，具有不易受電磁干擾，性能穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)，用來讀取無源地址信標(biāo)中的信息，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力及檢測(cè)精度，從而更加準(zhǔn)確地測(cè)定列車的絕對(duì)位置和連續(xù)位置信息。

附圖說明

圖1是本申請(qǐng)一種列車定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；