[發明專利]軌道交通列車定位誤差計算方法及其位置計算方法

有效

• 申請號: 201610043935.7
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105501257B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 汪岳君;邱磊;張會;張艷;王慶勝
• 申請（專利權）人: 上海富欣智能交通控制有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明屬于自動化領域，特別是涉及一種利用定位信標計算軌道交通列車定位誤差的方法。本發明還涉及一種利用定位信獲得標軌道交通列車位置的計算方法。

背景技術

在軌道交通自動控制領域，大多數都是利用定位信標位置數據計算列車位置。列車定位即計算列車位置的精度直接影響到車輛自動防護功能的可靠程度和列車自動停站功能的精準度。

目前，軌道交通列車定位的主要方法是將定位信標看作一個質點，當軌道交通列車上的定位信標閱讀器接收到定位信標信號時，系統在數據庫中查詢該定位信標編號，利用該定位信標編號對應的位置更新到列車位置。也就是說定位信標閱讀器接收到信標信號那一刻，車輛位置＝信標位置。

然而，現有軌道交通列車定位方法存在缺陷，因為定位信標實際是有寬度，定位信標射頻范圍是一個空間而不是一個點，當車輛上的信標查詢器采集到信標射頻信號時，車輛并不一定是在信標正上方。軌道交通使用的定位信標射頻范圍往往接近米級，如果把定位信標看做一個質點，把信標射頻信號的范圍也看做線性，將增加定位誤差。這種方法使得軌道交通列車在經過定位信標時，列車的位置誤差就將達到米級。表現為：定位誤差＝信標射頻范圍+安裝誤差+其他誤差。在定位信標射頻范圍已存在接近米級誤差的前提下，造成軌道交通列車在接收到信標信號那一刻就具有了接近米級的位置誤差。

在列車自動控制功能不斷發展的今天，軌道交通列車控制系統在站臺之間需要提供1米之內的軌道交通列車位置誤差，軌道交通列車停站功能往往要求有厘米級別的精度，使得車門與站臺屏蔽門精確對準。并且，列車發車間隔不斷的壓縮，也對列車定位精度提出了更高的要求。軌道交通列車定位誤差會影響到軌道交通列車的停站精度，也會影響軌道交通列車的發車間隔，甚至影響軌道交通列車自動防護功能的安全性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用定位信標計算軌道交通列車定位誤差的方法。本發明還提供了一種利用定位信標獲得軌道交通列車位置的計算方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種軌道交通列車定位誤差的計算方法,包括以下步驟：

獲取定位信標的安裝誤差A，安裝誤差是指該定位信標被記錄在軌道交通列車控制系統數據庫中的位置Pdb與信標實際安裝位置Pdb1之間的誤差；定位信標安裝誤差A通常為0mm～20mm，依據軌道交通安全性防護要求，安裝誤差A優選按照最大值20mm計算。

獲取軌道交通列車經過定位信標的累積行走距離S，累積行走距離為軌道交通列車第一次接收到定位信標信號的上升沿至第一次接收到該定位信標信號下降沿軌道交通列車所行走的距離；

獲取軌道交通列車測速測距誤差百分比B；軌道交通列車測速測距誤差百分比B由測速測距設備參數決定，通常誤差在1％～3％；依據軌道交通安全性防護要求，軌道交通列車測速測距誤差百分比B優選按照最大值3％計算。

獲取采集實際信標射頻信號上升沿的邊沿采集誤差C；邊沿采集誤差由采集設備參數決定，通常誤差在0～10mm；依據軌道交通安全性防護要求，采集實際信標射頻信號上升沿的邊沿采集誤差C優選按照最大值10mm計算。

獲取取整計算計算精度誤差D，精度誤差D通常為0～1mm；取整計算計算精度誤差D是由于計算過程中產生的精度誤差。依據軌道交通安全性防護要求，取整計算計算精度誤差D優選按照最大值1mm計算。

軌道交通列車定位誤差F＝A+1/2×S×B+C+D。

本發明提供一種軌道交通列車位置的計算方法,包括以下步驟：

計算軌道交通列車第一次接收到定位信標信號的上升沿至第一次接收到定位信標信號下降沿軌道交通列車所行走的距離S(即，累積行走距離)；

在軌道交通列車控制系統數據庫中查詢該定位信標安裝位置Pdb；

軌道交通列車位置Pcurr＝Pdb+1/2×S。

定位精度體現在定位誤差。從上述計算公式可以看出，本算法中定位誤差計算公式為F＝A+1/2×S×B+C+D。考慮誤差F的最大值參與對比，其中A取最大值為20mm；(1/2×S×B)取最大值為1/2×2000×3％＝30mm、C取最大值為10mm、D取最大值為1mm。這些參數均為毫米級(1mm級)或者厘米級(10mm級)誤差，最終和誤差F＝20+30+10+1＝71mm也小于分米級(<100mm級)。本算法也在某軌道交通試驗線上驗證實現。