[發明專利]一種列車定位方法及系統

有效

• 申請號: 202110456423.4
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113247052B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 于曉泉;姚文華;劉鴻飛;吳惠妍;岳朝鵬;張文匯;蔡菁華;宋鳳娟;賈云光
• 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: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02
• 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

本發明涉及一種列車定位方法及系統，所述方法包括：獲取作用域內的報文信息；根據所述報文信息和列車行駛距離定位。本發明提供的列車定位方法及系統，能夠在作用域內實時編制報文信息，實時獲得列車位置和方向。車載設備通過特殊控制報文計算列車運行的相對位置，記憶并重啟后提供位置信息實現啟動后自動轉為完全監控的功能。

技術領域

本發明屬于鐵路行業的列車控制領域，特別涉及一種列車定位方法及系統。

背景技術

應用在我國高速客運專線的列車運行信號控制系統(CTCS-2和CTCS-3)都依賴著地面應答器。地面應答器(簡稱應答器)是一種通過車地信息傳輸技術，在線路的關鍵位置，將行車安全相關的關鍵線路數據(稱為報文)提供給車載控制裝置，以實現自動化的高速安全運行控制的點式設備。在鐵路列車運行過程中，應答器是列車運行控制系統中的重要基礎設備之一。隨著應答器在鐵路運行控制中應用越來越廣泛，對應答器的維護變得越來越重要。為了方便用戶對應答器報文改寫維護，需要專用的應答器報文寫入裝置對應答器進行改寫維護。目前，為了保證通信的可靠性及安全性，需要專用的應答器寫入工具與配套應答器之間具有特定的通信方式，避免其它廠家的應答器讀寫裝置對應答器進行改寫操作。

應答器是一種用于地面向列車信息傳輸的點式設備，其主要用途是向列控車載設備提供可靠的地面信息。每個應答器（或應答器組）都有一個編號，并且該編號在全國鐵路范圍是唯一的。應答器設于閉塞分區入口或車站的進出站端處，當列車通過應答器時，應答器發送自身存儲的應答器報文或地面電子單元（LEU）傳送的應答器報文，向列控車載設備提供列車定位、線路坡度、速度等信息。應答器的工作原理是：地面的各種線路數據(如線路長度、坡度、彎道、公里標、換相點等)均由應答器存儲；當列車駛入應答器的作用區域時，列車的車載BTM(應答器傳輸單元)天線向地面輻射27.095MHz的射頻能量，應答器得到該能量后，立即將其存儲的報文以載頻4.23MHz的FSK調頻方式向機車的BTM天線傳送。列車接收到應答器的報文后，經過放大、解調、譯碼后用于列車控制系統自動控車。

在目前的高鐵和客運專線線路上，通常要在鐵軌中間的軌枕上鋪設地面應答器用以向列控車載設備傳輸定位信息、線路參數、軌道電路參數、信號點類型、臨時限速、進路等信息，以滿足列車運行控制的需要。為了保障高速度、高密度列車追蹤運行的安全性和可用性，列控車載設備需要在高速運行過程中實時獲取完整正確的地面線路信息。而受應答器傳輸數據量的限制，每個應答器傳輸報文最大為1023位二進制數，單個應答器傳輸的數據量通常無法滿足列車安全行車的需要，因此一般需要在鐵軌上鋪設多個應答器構成的應答器組，比如以8個應答器為一組，沿鐵軌方向以一定間隔(3至5米)依次排列在鐵路線上，用以向列車傳輸冗余、安全的地面線路信息。這種應答器組會增大應答器發送報文的數據量以及應答器組中應答器的數量，進而增大了鐵路鋪設過程中的成本。

現有技術中通常有在受限制的人工駕駛模式下獲取列車位置，亦或是通過接收列車的衛星定位設備發送的列車經緯度信息并獲取記錄虛擬應答器的位置信息的電子地圖，位置信息包括虛擬應答器的公里標和經緯度信息；根據列車經緯度信息計算得到列車的測速誤差包絡；根據測速誤差包絡和虛擬應答器的位置信息，獲取列車經過虛擬應答器時的列車定位數據；根據列車定位數據計算得到列車的位置信息。但上述虛擬應答器存在以下問題，即需要在列車上增加報文存儲單元，報文信息提前存儲，不能實時編制，虛擬應答器也不能動態設置。

另一方面，現有的實體應答器為設置在現場的應答器，如果報文可變，則需要設置地面控制設備，還需要敷設電纜，所有列車均接收報文，需要室外施工及維護，應答器也不能動態設置，無法實時編制報文，無法實時獲得列車位置。

因此，亟需提供一種列車定位方法及系統，能夠解決現有技術中存在的列車定位時應答器組中應答器的數量多，無法實時編制報文信息，無法實時獲得列車位置的技術問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種列車定位方法及系統，能夠在作用域內實時編制報文信息，實時獲得列車位置。車載設備通過特殊控制報文計算列車運行的相對位置。