[發明專利]一種列車定位與測速方法及系統

有效

• 申請號: 201210499610.1
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102975748A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 吉萌;華堯;樊帥;師進;江明;周暐
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02;G01P3/64
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本申請涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種列車定位與測速方法及系統。

背景技術

隨著城市軌道交通的迅速發展，列車運行控制方式由傳統的人工控制升級為CBTC(Communication?Based?Train?Control，基于通信的列車運行控制系統)系統控制。當前國內的CBTC系統，主要沿用基于應答器的點式定位方式及輪軌測速與多普勒測速相結合的測速方式。其中，基于應答器的點式定位方式的定位精度取決于設置于軌道沿線的應答器的間距。而現有軌道的應答器間隔較大，甚至達到300m，制約了兩列車之間的最小追蹤距離，使得定位精度較低。另外，輪軌測速與多普勒測速相結合的測速方式，即一般場景下使用輪軌測速，在列車空轉打滑時使用多普勒雷達測速；該測速方式下的系統結構復雜、設備成本及建設運營成本高，制約了城市軌道交通的發展。

發明內容

有鑒于此，本申請目的在于提供一種列車定位與測速方法及系統，以解決傳統定位與測試方式存在的定位精度不高、測速系統結構復雜、成本高的問題。

為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

一種列車定位與測速方法，包括：

在軌道旁設置無源信標；所述無源信標的間距由定位的精度要求決定；

判斷列車是否發生接入點切換，如果是，則執行后續步驟；

根據發生接入點切換后，列車經過的首個無源信標的位置和相鄰兩個無源信標的間距，計算列車的當前位置；

根據列車經過最近無源信標與次近無源信標的時間間隔和所述最近無源信標與次近無源信標的間距，計算列車的當前運行速度。

優選地，所述判斷列車是否發生接入點切換，包括：

從接入點發送的信號中獲取該接入點的特征ID；

比較獲取到的特征ID與存儲的當前特征ID是否相同，若不同，則發生接入點切換；

將所述獲取到的特征ID作為當前特征ID進行存儲。

優選地，所述方法還包括：記錄從發生接入點切換至當前時刻，列車經過的無源信標的個數n。

優選地，所述根據發生接入點切換后，列車經過的首個無源信標的位置和相鄰兩個無源信標的間距，計算列車的當前位置，包括：

在電子地圖中查詢發生接入點切換后，列車經過的首個無源信標的位置，以及列車經過的第i個無源信標和第i-1個無源信標的間距d_i；其中，i=2，3，……，n；

計算所述d_i與所述首個無源信標的位置之和，并將計算結果作為列車的當前位置。

優選地，所述根據列車經過最近無源信標與次近無源信標的時間間隔和所述最近無源信標與次近無源信標的間距，計算列車的當前運行速度，包括：

記錄列車經過第j個無源信標時的時刻t_j；其中，j＝1，2，……，n；

根據所述t_j，計算列車經過當前最近無源信標和次近無源信標的時間間隔△t；其中，所述最近無源信標為第n個無源信標，所述次近無源信標為第n-1個無源信標，所述△t=t_n-t_n-1；

在電子地圖中查詢所述第n個無源信標與所述第n-1個無源信標的間距△d_n；

計算所述d_n和△t的比值，并將計算結果作為列車的當前運行速度。

優選地，在判斷得到列車發生接入點切換后，和/或，當計算得到的所述當前位置或當前運行速度無效時，所述方法還包括：刪除已記錄的與無源信標相關的所有信息，并重新判斷是否發生接入點切換。

一種列車定位與測速系統，包括：信標設定單元、切換判斷單元、定位單元和測速單元；

所述信標設定單元，用于根據定位的精度要求確定設置于軌道旁的無源信標的間距；

所述切換判斷單元，用于判斷列車是否發生接入點切換，且當判斷結果為是時，觸發所述定位單元和測速單元；

所述定位單元，用于根據發生接入點切換后，列車經過的首個無源信標的位置和相鄰兩個無源信標的間距，計算列車的當前位置；

所述測速單元，用于根據列車經過最近無源信標與次近無源信標的時間間隔和所述最近無源信標與次近無源信標的間距，計算列車的當前運行速度。

優選地，所述切換判斷單元包括：

ID獲取單元，用于從接入點發送的信號中獲取該接入點的特征ID；

ID比較單元，用于比較獲取到的特征ID與存儲的當前特征ID是否相同，若不同，則發生接入點切換；