经典：列车定位技术

城市轨道交通封闭曲线线路列车定位技术摘要:针对城市轨道交通中列车在线路上循环运行的特点,在分析现有列车定位方法的基础上,提出具有封闭曲线特征轨道线路基于绝对位置编码的列车定位技术。

在轨道线路沿线每个待定位置上设置一个0或1的二值标记,对待定的绝对位置进行编码,通过检测唯一的绝对位置编码值来实现列车的定位。

结合封闭曲线线路的特点,线路上的二值标记按照序列布置,绝对位置编码序列由n次本原多项式生成。

根据封闭线路待定位置的总数,对序列采用截短或补零的方法,确定绝对位置编码序列的长度。

当列车在线路上运行时,通过车载阅读器顺序检测二值标记,在移位存储器中构成绝对位置编码值,利用生成绝对位置编码序列的反馈逻辑函数进行容错处理,输出定位信息。

二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子标签等方式实现。

该技术可以实现高精度、低成本和高可靠性的列车定位。

关键词:城市轨道交通;列车定位;绝对位置编码;序列实时、精确的列车定位技术是实现城市轨道交通移动闭塞的前提,可以减少连发列车间隔时分,缩短追踪列车间隔时间,增加行车密度,提高线路输送能力[1];同时也有利于在车站实现定点停车,以便在站台设立屏蔽门,确保乘客安全。

目前在国内外城市轨道交通中有多种列车定位方法[2-4]。

基于轨道电路的列车定位精度取决于轨道电路的长度,不能实现精确定位,无法构成移动闭塞。

基于查询/应答器的列车定位,在地面应答器安装点的定位精度较高,但是只能给出点式定位信息,存在设置间距和投资规模的矛盾;目前一般采用混合定位法,即用轮轴编码器累加测距,以查询/应答器纠正累计误差,这种方法在轮径变化、打滑或空转时,累计误差可能很大,临近前方应答器时,累计误差达到最大。

交叉感应回线定位方式既可以实现列车定位,又能实现列车与地面之间的双向通信,但定位精度受交叉区长度的限制,如果交叉区比较窄,位置脉冲漏计的可能性增大,在感应回线交叉点之间可以采用转速计测距,以达到更高的定位精度。

列车定位技术比选随着城市人口的增加、经济的不断发展，交通不断出现问题。

地铁具备客运量大、污染少等特点，已成为交通工具中的重要组成部分。

由于轨道交通列车运行密度高、车站间距近、安全性要求高，列车自动控制系统及列车本身需要实时了解列车在线路中的精确位置，分布于轨旁及列车上的列车自动控制系统根据线路中列车的相对位置实时、动态地对每一列车进行监督、控制、调度及安全防护，在保证列车运行安全的前提下，最大限度地提高系统的效率，为乘客提供最佳的服务。

目前在国内外轨道交通中已经应用的列车定位技术有很多种，他们分别是：①轨道电路定位传统的轨道电路发事利用铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电器绝缘），并接上送点端和受电端设备所构成的电路。

轨道电路就是检测轨道区段是否有列车占用，来实现列车的定位。

目前广泛采用S型连接棒音频无绝缘轨道电路，即采用电气绝缘实现实现的划分实现列车的定位。

②计轴定位计轴定位是在轨道电路定位的基础上，把传统的机械计轴装置换成了电子计轴器而形成的定位技术。

这种方法继承了轨道电路的定位的很多特点，和前面的鬼带电路法一样，这种定位方法的安全型较高，精度较差，通常也需与测速装置结合起来使用。

③应答——查询器列车定位查询应答器一般由车载查询器，地面应答器和轨旁电子单元LEU（可选择）组成。

当列车驶过地面应答器且车载查询器与应答器对准时，查询器首先以一定的频率通过电磁感应方法将能量传给应答器；应答器内部电路在接受到能量后即开始工作，将所储存的数据以某种调制方式通过电磁感应传送到车上。

从而达到列车的定位。

④测速定位它是通过不断测量列车的即时运行速度，对列车的即时速度进行积分（或求和）的得到列车的运行距离，从而达到列车的定位。

⑤交叉感应回线定位交叉感应回线定位所采用的方法是再两根钢轨之间敷设交叉感应回线：一条线固定在轨道中央的道床上，另一条线固定在钢轨的颈部下方，他们每隔一定距离做交叉，中央回线就像一根天线。

城市轨道交通中的列车定位技术分析【摘要】阐述了列车定位技术的重要性，针对城市轨道交通中几种常用的列车定位方法进行了介绍和比较分析。

【关键词】城市轨道交通；列车定位；组合定位1.引言城市轨道交通具有速度快、安全可靠、节能环保、准时舒适等优点，己成为世界各国解决城市交通问题的首选方案。

列车的定位技术在列车运行控制系统中占据着很重要的地位，它直接关系到列车的安全运行，影响着轨道交通的运输效率。

几乎每个子系统的实现都需要列车的位置信息作为参数之一，列车定位的引入使得调度指挥和行车控制一体化新的综合自动化系统的实现成为可能。

由此可见，实时、准确地获取列车速度和位置信息是列车安全、高效运行的重要保障。

2.列车定位技术列车定位的任务是获取列车在铁路网络中的位置，目前在国内外轨道交通列车自动控制系统中得到应用的列车定位方式主要有以下几种[1-4]：2.1 基于轨道电路的列车定位轨道电路定位法是最普遍的列车定位技术。

轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，并用引接线连接信号发送、接收设备所构成的电气回路。

当轨道区段无车占用时，接收端可以接收到发送端所发送的信息，接收端的轨道继电器励磁吸起；当列车进入轨道区段时，车轮将两根钢轨短路，接收端接收不到发送端所发送的信息，接收端继电器失磁落下，达到检测列车定位的目的。

列车在线路中运行时，其所在的轨道电路会给出占用指示，对轨道电路占用状态进行连续跟踪，就能获取列车在线路中所处的位置。

2.2 基于电子计轴的列车定位电子计轴定位是通过在轨道区段的分界点安装计轴点来检测轮对通过瞬间所产生的电磁感应信号，从而判断列车的轮轴数量和运行方向。

当车轮驶过计轴点时，在会计轴点中形成脉冲信号，通过电缆传输到控制中心，然后由控制中心的计数装置根据脉冲对车轮进行计数，最后由中央处理单元根据计数情况判断列车占用/出清，实现列车检测和定位功能。

2.3 基于信标的列车定位地面信标通常安装在两根钢轨中间，分为有源信标和无源信标两种，每个信标有一个唯一的编号并带有特定的位置信息。

列车定位的流程介绍列车定位是指通过一系列技术手段来确定列车在铁路系统中的位置，以确保列车运行的安全和准时。

随着铁路运输的发展，在列车定位技术方面取得了巨大的进展。

本文将详细介绍列车定位的流程和涉及的技术手段。

传感器数据采集列车定位是通过分析来自各种传感器的数据来实现的。

下面介绍几种常用的列车定位传感器。

1. GPS（全球定位系统）全球定位系统是一种通过卫星信号来测量地球上物体位置的系统。

在列车定位中，列车上安装的GPS接收器可以接收到卫星发射的信号，并通过计算时间差来确定列车的位置。

2. 惯性导航系统惯性导航系统利用加速度计和陀螺仪等传感器来测量列车的加速度和角速度，进而计算列车的位置。

它不依赖于卫星信号，因此在地下铁路和山区等没有卫星信号的地方也可以使用。

3. 里程计里程计通过测量列车车轮的转动来确定列车的位置。

它通常使用磁性传感器或光电传感器来感知车轮的旋转，并根据车轮的直径和转动次数计算列车运行的距离。

定位算法传感器采集的数据是杂乱无章的，需要通过定位算法来进行处理和分析，从而确定列车的准确位置。

下面介绍几种常用的定位算法。

1. 卡尔曼滤波卡尔曼滤波是一种递归的估计算法，它通过使用线性系统的状态方程和观测方程来对列车的位置进行估计。

它能够结合多个传感器的数据进行定位，并考虑到系统的动态性。

2. 扩展卡尔曼滤波扩展卡尔曼滤波是对非线性系统的卡尔曼滤波的扩展。

在列车定位中，由于列车运行速度较快，存在转弯等非线性运动，因此扩展卡尔曼滤波更适用于列车定位。

3. 粒子滤波粒子滤波是一种基于蒙特卡罗方法的定位算法。

它通过使用随机粒子来表示列车的可能位置，并根据传感器数据来更新粒子的权重，从而确定列车的位置。

定位误差校正由于各种传感器和定位算法本身存在误差，列车定位结果可能存在偏差。

因此，需要对定位结果进行校正，以提高定位的准确性。

1. 无线电信号强度指纹无线电信号强度指纹是一种基于信号衰减的定位方法。

试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用城市轨道交通的优点是安全、可靠、速度快、舒适和节能环保等。

世界各国都通过城市轨道解决城市交通问题。

技术人员在控制列车的过程中，定位技术非常重要。

列车的准确定位关系到列车的安全运行，如果定位准确，运输效率会提升。

列车每个系统的运行都要考虑列车的位置信息，因为列车位置信息是重要的参数。

通过列车定位技术可以更好地控制和调度列车，因此获取列车速度和位置信息的重要保障就是技术人员以更加认真的态度面对工作。

现阶段，在我国城市轨道交通中，列车定位技术应用非常广泛。

1 我国城市轨道交通中列车定位技术概述列车定位指的是技术人员通过已有的技术设备，对列车实际地理位置，掌握运行速度和运行状态等关键信息，并通过传输媒介向交通指挥部门传送相关信息。

列车定位意义重大。

根据列车定位技术可以向控制中心提供列车的实时位置。

指挥人员和控制中心调度值班人员可以掌握列车的运行位置，恰当安排列车的运行密度。

如有必要，技术人员可以按照实时客流、通过扣车和跳停等方式控制列车的运行密度。

通过列车定位技术可以提供列车所处的位置，从而得到列车的准确位置，向信号控制系统和检测终端传输，以此为依据信号控制系统发出各种控制指令。

2 列车定位技术在城市轨道交通中的应用技术人员科学使用列车定位技术，可以准确得到铁路网络中列车的位置。

现阶段，多种列车定位方式被广泛应用于国内外轨道交通列车自动控制系统中。

以下具体分析列车定位技术的类型：2.1 通过轨道点位定位列车现阶段，轨道电路定位法是我国常用的列车定位技术。

铁路线路上有两根钢轨，这两根钢轨是轨道电路的导体。

导体经过引线连接信号，设备接收信号，这样就形成了电气回路。

如果车没有占用轨道区段，接收端接收发送端的信息。

如果列车进入轨道区段，车轮可以造成两根钢轨短路。

接收端不能顺利接收发送的信息，接收端在失磁的情况下会落下，对列车进行检测。

在线路运行时，列车运行的轨道会出示“占用标示”，对轨道电路的占用情况进行连续跟踪，从而准确获得列车的位置。