[實用新型]基于衛(wèi)星精確定位的列車行駛動態(tài)跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220388010.3
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN202728266U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張健;唐慧明;王洪濤;許晶;許鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 張健;張興蓮;許寶淮
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種基于衛(wèi)星精確定位的列車行駛動態(tài)跟蹤監(jiān)測系統(tǒng)。適用于列車監(jiān)測和預(yù)警。

背景技術(shù)

目前鐵路列車在行駛中仍存在著迎面對撞、追尾等重大事故的隱患，其中一個重要的原因是由于列車司機并不能全視野地觀察到列車同一軌道上或相鄰軌道上行駛列車的狀況，而全然由調(diào)度員來發(fā)號施令，萬一因調(diào)度失誤或是軌道上的信號機等裝置產(chǎn)生故障而誤顯示、誤發(fā)信號而導(dǎo)致的后果不堪設(shè)想。如果在鐵路上實施列車全可視化的行駛目標輔助行車系統(tǒng)，讓每個列車司機都能清楚前后左右的車況，如同駕駛公交車一樣的視覺環(huán)境在鐵路列車駕駛中展現(xiàn)，必將大大提高列車運行的安全性。

現(xiàn)在鐵路系統(tǒng)中對運行列車的動態(tài)跟蹤的方法是以根據(jù)鐵路局TDCS現(xiàn)場采集的信號設(shè)備軌道電路的占用和出清狀態(tài)判斷列車的位置進行跟蹤，采用無線車次號校核系統(tǒng)進行車次號自動校核獲得列車車次號，而實現(xiàn)對運行中列車的方位和動向進行跟蹤判斷。

無論是鐵路軌道交通系統(tǒng)中的列車運行自動控制系統(tǒng)（ATC），還是高鐵列車運行控制系統(tǒng)（CTCS）等系統(tǒng)中，和其中的軌道電路、有線、無線及無線閉塞中心（RBC），在遇惡劣氣象條件、雷電高壓沖擊或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，極易造成閉塞系統(tǒng)出現(xiàn)故障，使軌道電路無法正確傳送信號機的信息，而目前的列車車載控制設(shè)備僅能依靠軌道電路、地面應(yīng)答器、軌旁電纜、地面無線通信基站等地面設(shè)施提供的信號獲取當前線路的信息，一旦這些地面列車運行控制發(fā)生故障或出現(xiàn)行車調(diào)度錯誤，相互靠近的列車之間不能及時有效地獲取對方的行駛狀態(tài)，列車司機無法保證列車之間的安全距離，而進入前方的閉塞區(qū)段將會出現(xiàn)閉塞區(qū)間有同一方向、同一股道運行的兩列車在運行的可能性，這就有可能引發(fā)列車相撞的惡性事故。

現(xiàn)有專利中對列車防撞系統(tǒng)方案的問題在于，因為沒有使用差分CORS技術(shù)，從而無法從低成本的單頻GPS或雙頻接收機中獲得高精度定位信息，因為在當前常規(guī)衛(wèi)星導(dǎo)航的GPS終端精度下只有10~20米，而軌道間距只有4~5米左右，從而無法判斷行駛軌道上的列車具體在哪個股道上運行。

針對上述現(xiàn)狀，申請人檢索到如下與本申請相關(guān)的背景技術(shù)：

1、列車防撞預(yù)警系統(tǒng)，申請?zhí)枮?01110253606.2，申請人是北京交通大學。該專利是采用CPU控制處理模塊用于接收和處理列車狀態(tài)信息采集模塊和無線模塊發(fā)來的本列車和其它列車的列車狀態(tài)信息，以此判斷行車安全距離和速度，向司機、列車自動駕駛系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號的一種工作方式。

按該專利的描述，列車同時將本車的運行參數(shù)向各列車廣播發(fā)布，同時又接收其它列車的行駛參數(shù)的廣播數(shù)據(jù)，若車載上配置的是雙頻的GPS信號接收機，其設(shè)計方案缺陷是：在具體實施方式中并未提及在定位、處理、分析中所使用的具體設(shè)備是否選擇運用差分CORS技術(shù)來定位及修正的方法，仍然處于概念性的描述的階段。

2、一種基于GPS的高速列車越區(qū)切換方法，申請?zhí)?01110226372.2，申請人是上海通號軌道交通工程技術(shù)研究中心有限公司、中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所。

該專利同樣存在著沒有利用CORS參考站的差分系統(tǒng)，而無法實現(xiàn)以低成本高精度的方法獲得精度小于2M的軌道識別最低要求的精度，與前一專利類似從而不能有效地實現(xiàn)安全監(jiān)測的目的。

3、黃艷瓊等關(guān)于論文《鐵路電子地圖與列車系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》一是沒有使用高精度的CORS參考站系統(tǒng)，二是缺少鐵路軌道電路狀態(tài)的系統(tǒng)中鐵路綜合行車信息數(shù)據(jù)如關(guān)于閉塞信號、道岔位置等的輸入分析條件，這是運行中必不可少的參數(shù)，以軌道電路狀態(tài)保證實時的業(yè)務(wù)信息流系統(tǒng)與GIS電子地圖的關(guān)聯(lián)處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的方法，通過相關(guān)的智能軟件系統(tǒng)，才能實現(xiàn)列車安全運行，而在本論文中均未提及。

4、高速列車防追尾無線信號系統(tǒng)，專利號為201110234174.0申請人郭建國等。

其專利的功能是分別在列車的車頭和列車尾部各安裝了一個加密數(shù)據(jù)的無線應(yīng)答器，由通信裝置不斷地發(fā)送無線應(yīng)答信號來進行交互式的識別，該方案采用無線廣播的命令進行通信，如其描述為：

“列車信號無線收發(fā)裝置中無線收發(fā)電路，采用根據(jù)鐵道部無線通信頻率資源，選擇合適的頻率進行雙通道無線通信；本實施例，采用抗干擾很強的2.4GHz雙通道無線通訊技術(shù)，工作頻率為2400MHz—2483MHz，選擇兩個工作頻道f1、f2，信道間隔大于10M，上行列車無線通信為f1，下行列車無線通信為f2，列車信號無線收發(fā)裝置能通過鍵盤操作或列控計算機控制自動轉(zhuǎn)換頻道，對應(yīng)上下行所規(guī)定的工作頻道進行無線通信。”