[發明專利]一種高精度列車定位方法及系統

有效

• 申請號: 202110316638.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112698377B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 任愛峰;陳志強;王耀偵;焦萬立;李瑩瑩;岳朝鵬;程嘉翊;陳琛;馬程程
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院集團有限公司
• 主分類號: G01S19/50
• 分類號: G01S19/50;G01S19/41
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

本發明提供一種高精度列車定位方法及系統，方法包括：列車自動防護系統接收列車衛星定位數據，組建成第一信息包發送給臨時限速服務器；臨時限速服務器接收第一信息包進行解析，組建成第二信息包發送給北斗地基增強系統；北斗地基增強系統接收第二信息包，計算列車衛星差分信息并組建成第三信息包發送給臨時限速服務器；臨時限速服務器接收第三信息包進行解析并組建成第四信息包發送給列車自動防護系統；列車自動防護系統接收第四信息包，根據第四信息包對衛星定位數據進行修正，解決現有的列車定位精度低，從而可能會導致惡性事故的發生，并且因后期維護、技術、備件等需要持續投入大量的資金，導致運營成本高的問題。

技術領域

本發明涉及列車定位技術領域，具體涉及一種高精度列車定位方法及系統。

背景技術

我國鐵路目前廣泛應用的CTCS-2／3級列控系統采用地面應答器輔助車輪傳感器實現列車位置狀態感知，利用軌道電路實現列車占用檢查。首先，軌道電路等設備在遇到惡劣氣象條件或地質災害等，極易造成閉塞系統出現故障，使軌道電路無法正確傳送信號機的信息，從而引發事故。其次，基于應答器實現列車位置校正還面臨著大量地面設備導致的系統成本問題。特別是我國西北地區處于高海拔平原地帶，沿線人煙稀少、氣候條件惡劣，在對維護人員的生活和工作造成困難的同時也會對鐵路沿線軌旁設備造成很大損害，不僅加大了維護人員任務，設備更換造成的后續成本也將持續增加。另外，由于現有方案對車載系統測速定位的校正作用具有明顯的離散性，其校正效能的增強需要以加大設備投入為代價，對系統結構、邏輯的復雜性以及與之相關的不確定性帶來了更大挑戰，導致目前的定位技術精確性和實時性不夠高，因此列車運行實際情況不能夠及時反饋到車站信號控制系統之中，相關工作人員也不能夠及時對列車的實際狀態進行掌握和調整，在一定程度上限制了列車的運行速度并且容易引發事故。

近年來，衛星導航系統因其顯著的性能及成本效益，逐步被引入鐵路系統用于列車定位，采用基于衛星導航的列車定位手段不僅可以實現高更新率的高精度定位，同時可以減少軌旁設備，降低列控系統成本和設備維護量。在能夠實時獲取當前列車所在位置以及當前列車距前方列車的距離的條件下，列控系統就可以實時推算出目前列車運行狀態。從提高列車運營效率角度出發，列控系統可以根據列車當前位置信息推算列車是否需要加速，進而保證與前行列車間的間隔在最小的范圍內，提高運行速度的同時還可以防止和避免列車擠岔、碰撞以及追尾等鐵路安全事故的發生。但是由于目前我國鐵路雙線軌道的間距一般為5米左右，因此，需要達到2．5m以下的定位精度才能實現列車軌道的識別。目前，衛星導航系統的定位精度在1-3米左右，定位精度尚難以滿足列車軌道占用識別的要求。

因此，由于現有的列車的定位精度低，從而可能會導致惡性事故的發生，并且因后期維護、技術、備件等需要持續投入大量的資金，導致運營成本較高。而衛星導航系統直接得到的衛星定位信息又不滿足精度的要求。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提供一種高精度列車定位方法及系統，以解決現有的列車定位精度低的問題，從而避免惡性事故的發生，并且解決因后期維護、技術、備件等需要持續投入大量的資金，導致運營成本高的問題，并且改進了衛星導航系統精度不滿足要求的問題。

本發明通過如下技術方案實現：

本發明的一種高精度列車定位方法，包括如下步驟：

列車自動防護系統接收列車衛星定位數據，將列車衛星定位數據組建成第一信息包發送給臨時限速服務器；

臨時限速服務器接收所述第一信息包進行解析，將解析數據組建成第二信息包發送給北斗地基增強系統；

北斗地基增強系統接收所述第二信息包，根據當前網絡區域計算列車衛星差分信息，并將列車衛星差分信息組建成第三信息包發送給所述臨時限速服務器；

所述臨時限速服務器接收所述第三信息包進行解析，將解析數據組建成第四信息包發送給列車自動防護系統；