地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

无线射频(RFID)技术在高速检测列车精确定位中的应用

针对现有检测列车定位信息采用GPS存在精度不高和定位盲区的问题,提出了应用RFID无线射频技术实现检测列车定位的设计方案.采用RFID技术辅助检测列车的定位,通过将铁路沿线的里程信息与电子标签的标签号建立一一对应关系的数据库,实现检测列车的里程定位.通过对实际系统的低速和高速试验,验证了系统的可行性,为检测列车运行过程中的精确定位提供一个较为有效的解决方案.     

基于LTE系统的轨道交通辅助定位方法

为保证城市轨道交通运营安全,针对车载控制器(VOBC)出现故障时,调度人员无法获悉列车位置的情况,利用列车接入单元(TAU)上传长期演进系统(LTE)的无线性能指标进行辅助定位。该系统平时进行车辆实际位置和无线性能指标的大数据拟合,在特殊情况时利用拟合曲线和无线性能指标进行辅助定位,为列车安全运行提供可靠的保障。     

基于序贯辅助自适应渐消UKF的列车定位信息融合算法

针对北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)/惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)列车定位模型不准确和噪声统计特性不明导致定位精度低的问题,建立基于BDS/INS的列车紧耦合组合定位系统模型。分别建立系统状态方程和量测方程,提出基于序贯辅助自适应渐消无迹卡尔曼滤波的列车定位信息融合算法。在标准无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的基础上,该改进UKF算法引入自适应渐消因子,实时调整滤波增益,降低量测方程中噪声对状态更新的影响,提高列车定位的精度。采用序贯辅助方式增加多重渐消因子的灵活度,使得不同滤波通道具有不同调节能力,提高算法的整体性能。最后,将改进UKF与标准UKF分别应用于列车紧耦合组合定位系统模型,仿真结果表明,在列车卫星信号良好的情况下,相比于标准UKF,改进UKF算法有效降低了列车的位置误差和速度误差;在列车部分卫星信号失锁的情况下,改进UKF算法依然能够提供100 s内10 m以下的导航精度,满足列车定位的基本要求。该算法提高了导航精度,降低...     

基于电磁感应的磁浮列车绝对定位系统设计

列车定位技术是实现列车运行控制的关键技术之一.由于连续式列车定位随着列车运行时间的增加会产生一定的累积定位误差,为消除这种累积误差,通常还需采用辅助定位技术对列车位置进行校正.本文提出了一种基于电磁感应的磁浮列车绝对定位系统,可作为列车定位的辅助校正系统;并结合磁浮列车的功能需求和运行工况,对该绝对定位系统进行特殊结构...     

列车无线定位方法初探

介绍了我国现有列车定位方法,简要阐述了基于网络的无线定位方法及其定位参数的测量与估计.结合铁路交通中的具体情况,分析适用我国铁路的列车无线定位技术以及确定定位点的图解方法,并分析了影响列车无线定位精度的因素,最后对列车无线定位的抗干扰措施进行了探讨.     

城市轨道交通通信和定位合一的列车控制系统车地传输技术研究

阐明无线通信和无线定位一体化可更好地满足下一代列车控制系统需要的发展趋势。针对未来基于通信的列车控制(CBTC)系统对车地无线通信系统的要求,提出了车地无线通信和列车无线定位的技术条件,比较分析了当前主流的无线通信技术和手段,给出了相应的技术解决方案。对典型场景的列车无线测距定位的仿真结果表明,基于线性调频扩频(CSS)的无线通信技术可满足城市轨道交通列车控制和列车自主无线定位的需要。     

基于克里金法的列车定位方法研究

为解决卫星观测视野不良或导航信号受干扰时,北斗定位解算失效导致列车失去定位,提出基于克里金法的场强定位方法对卫星导航定位方式进行有效替代.利用列车沿线性轨道固定往复运行且信号交织覆盖的特性,通过克里金法对采集的无线场强进行插值,能够在降低无线数据采集工作量的同时实现无线场强数据库快速建立和动态更新.通过Tower Co...     

哈夫曼算法在列车定位中的应用研究

精确地确定列车在线路中的位置是确保列车行车安全,更好的发挥运营效率.介绍哈夫曼算法,研究基于哈夫曼算法的列车定位技术.     

城市轨道交通信号系统次级列车定位技术发展研究

目前的城市轨道交通信号系统广泛采用基于计轴的次级列车定位子系统.在实际的运营应用中,计轴系统一旦发生故障,在有些情况下将对正常运营产生较大的影响.同时,计轴系统维护工作量大,易受电磁环境干扰,更换工艺繁琐.尤其是随着系统投用时间的增加,计轴故障的问题越发凸显,在既有线路的信号改造项目中亟待解决.为解决计轴系统带来的问题,提出了新的列车主动定位技术.该技术基于地面应答器,采用车地系统结合的办法,为无计轴CBTC(基于通信的列车控制)系统提供了与计轴系统相同安全等级的列车次级定位通用检测方案.将该新技术与计轴系统进行了性能比较,认为该技术在新线线路建设和既有线路改造项目中具有良好的应用前景.     

基于5G NR的智能铁路定位技术研究

为提高列车和人员的定位精度,针对智能铁路高速和低速场景下的定位需求,结合基于正交频分复用技术的全新空口设计的全球性第5代移动通信技术标准（简称：5G新空口）（5G NR）定位技术,提出基于5G NR的上行和下行定位解决方案。基于到达时间差的定位技术原理,通过选用下行到达时间差（DL-TDOA,Downlink Time Difference of Arrival）定位法和上行到达时间差（UL-TDOA,Uplink Time Difference of Arrival）定位法,设计了上下行定位参考信号、时间测量值反馈及定位流程,保证了智能铁路低速场景下满足第3代合作伙伴计划技术报告（3GPP TR）所定义的米级定位精度,并提出了高速场景及隧道场景下的潜在定位增强技术,为智能铁路多场景定位提供技术参考。     

5G通信网络承载CBTC系统业务的方案研究及现场测试

CBTC(基于通信的列车控制)系统是目前城市轨道交通中广泛应用的信号系统,其中的车地无线系统负责承载列控信息.介绍了5G(第五代移动通信技术)的发展趋势和性能特点,分析了CBTC系统的无线通信需求.在上海轨道交通5号线高架线路区段现场测试了不同场景下的5G承载CBTC系统业务的性能指标.测试结果表明:5G带宽、端到端时延、漫游切换等方面的技术指标高于CBTC系统对数据通信系统无线子系统的技术要求,在技术性能上,5G可以用于CBTC系统的业务承载;使用5G切片功能,在极端压力情况下,5G通信网络可优先保证CBTC系统的业务传输,提高了CBTC系统业务传输的高可靠性.     

浅谈广州地铁3号线列车定位技术

从移动闭塞的功能出发,阐述了广州地铁3号线ATC系统的列车定位技术。3号线信号系统以交叉感应环线为车-地通信介质,列车定位方面采用交叉感应环线进行粗略定位,采用车载测速发电机进行精确定位,同时还采用接近传感器进行站台辅助定位。此外还对定位技术中的抗干扰屏蔽、轮径补偿和空转及打滑监测等作了阐述。     

车载式线路状态监测系统超限点定位技术

文章说明在列车上使用车载式线路状态监测网络系统,实现线路病害发生位置的实时定位、实时数据传输的关键技术。采用GPS卫星定位技术使线路维修更及时,保障列车的高速运行安全。     

基于GSM-R的列车无线定位方法探索

首先对当前常用的列车定位方法及其优缺点进行概述,指出列车无线定位是下一步需要发展的方向。然后对铁路移动通信系统(GSM-R)作了介绍。提出一种基于GSM-R的列车无线定位方法,通过修改GSM-R部分协议内容达到目的,并对该方法的结构和具体实现作出说明。鉴于列车定位的重要性,将无线定位方法用于铁路行业还有待于更多的实验和检验。     

基于无线测距技术的车-地通信系统应用探讨

以北京地铁15号线基于通信的列车控制(CBTC)系统为例,介绍无线测距技术的原理及其实现途径,在以无线电台作为车-地双向连续通信媒介的基础上,利用无线电台的测距功能辅助列车定位,将结果数据与车载测速系统的定位数据进行对照,并按预设的逻辑进行处理,可以大大提高车-地通信系统的可靠性,具有极好的应用前景。     

旧金山海湾地区轨道交通信号改造及其启示

介绍了旧金山轨道交通信号系统采用基于通信的列车控制(CBTC)技术进行以实现联通联运为目标的改造。提出了国内城市轨道交通用CBTC技术实现联通联运的设想。在CBTC系统中,为了实现列车定位和安全控制,将通信设备和网络技术应用于一个无线平台中,在列车、轨旁和控制站分别安装扩频无线电台,形成一个同步的分时网络, 能够实现控制信息的可靠传输。采用CBTC技术,不仅可实现新建线路的联通联运,还可对旧线信号系统进行改造,克服因信号制式不同而不能实现联通联运的缺陷。     

多轨迹GPS数据生成高精度列车控制用数字电子地图的方法

采用GPS进行列车定位是一种全新的列车定位方法。而建立生成各个车站和区间的数字电子地图是一项巨大的工程。针对高效率、低成本地生成列车控制用高精度电子地图，提出了多轨迹求径的概念，即利用低成本GPS接收机采集的线路轨迹数据，在关键点（POI点）坐标的约束下，拟合得出线路方程，用以生成数字电子地图。该算法在城市智能交通系统车载导航地图线路更新，未知区域线路探测等领域也有很好的应用前景。     

CBTC-RF系统下的备用开通方案

基于无线扩频通信的列车自动控制系统（CBTC-RF）,不依靠轨道电路检测列车位置和向车载设备传递信息,而是利用车一地双向无线扩频通信技术实现列控命令的传送和列车定位及识别。CBTC-RF系统通过车一地间连续、双向、高速、可靠的数据传输,保证列车定位的高分辨率,提高列车控制命令的更新频度,保证列车运营的安全间隔和提高线路的通过能力,并能实现移动闭塞功能。     

基于无线通信的列车控制系统

介绍了基于无线通信的列车控制系统的工作原理、基本特征及无线列车信号系统的架构。该系统缩短了控制区间单位长度,从而缩短了列车的安全制动距离,可以大幅度地提高线路的运力,降低运营成本,是未来轨道交通信号控制系统发展的方向。