用於軌道交通系統的列車實時定位系統的製作方法
2023-09-23 10:08:10 1
用於軌道交通系統的列車實時定位系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於軌道交通系統的列車實時定位系統，包括：多個列車實時定位終端，以固定距離為間隔設置於各軌道旁，包括RFID信號接收機及用於實時向外發送無線探測信號的無線探測裝置，無線探測裝置為紅外探測器、雷射探測器或超聲波探測器；多個用於實時向外發送識別信號的RFID標籤，在每一列車車體上均設有RFID標籤；所述RFID標籤與所述RFID信號接收機進行無線連接，所述RFID信號接收機與一本地伺服器進行有線連接；所述無線探測裝置還與所述本地伺服器進行無線連接。本實用新型採用紅外、雷射或超聲波技術實現了對列車進行實時精準定位，並且將定位精度精確至0-5米。
【專利說明】用於軌道交通系統的列車實時定位系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種列車實時定位系統，特別是涉及一種對城市軌道交通列車進行輔助定位的用於軌道交通系統的列車實時定位系統。
【背景技術】
[0002]列車定位及記點是人工對列車實現基本定位的方法之一。通過定位功能和記點日誌，可以得知當前列車在線路上的實際位置，以及經過本站管轄區域的時間，即從後方站出發、到達本站、本站出發、前方站到達的時間，從而明確列車具體在哪個車站或在哪個區間。
[0003]目前車站值班員採用人工記錄方式，登記本站列車到站發車情況，因城市軌道交通列車密集、發車間隔小，車站值班員手動記點的勞動強度大，易出現人為差錯。車站值班員還有其他較多任務，在與occ(管理控制中心)、臨站車控室、列車駕駛員同時溝通過程中，還要顧及記點工作，可能會忙中出錯造成記錄失誤，進而失去對列車位置的判斷。而且頻繁、機械的手動記錄佔用車控室人員過多的工作時間(每天記錄8-9張紙，接400多個電話)，導致部分車站值班員產生厭倦、煩躁的工作情緒，影響其工作狀態，對車站的運營管理產生不利影響。
[0004]現有技術中也有採用在列車上設置RFID (射頻識別)標籤，通過RFID標籤發出的RFID信號來對列車進行定位的技術，但是RFID標籤發出的RFID信號的頻率為2.4GHz (吉赫)，具有穿透性不強的缺點，進而導致通過RFID信號不能穩定的判斷出具體列車的具體位置，容易造成系統間列車信息的串讀。並且傳統的RFID信號接收機在接收到信號後，由於信號的不穩定導致很多數據信息都是模糊的，必須要通過軟體計算後才能得出正確結果，然而在此過程中數據的準確性與實時性會有一定的衝突，準確度越高所需數據量越大，從而造成實時性效果差。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中採用RFID信號進行列車定位時容易造成系統間列車信息的串讀，導致定位結果的準確性降低、實時性很差的缺陷，提供一種對城市軌道交通列車進行輔助定位的用於軌道交通系統的列車實時定位系統。
[0006]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:
[0007]本實用新型提供了一種用於軌道交通系統的列車實時定位系統，所述軌道交通系統包括若干列車及若干軌道，其特點在於，所述列車實時定位系統包括:
[0008]多個列車實時定位終端，以一固定距離為間隔設置於各軌道旁，每個列車實時定位終端中均集成有一 RFID信號接收機及一用於實時向外發送無線探測信號的無線探測裝置；所述無線探測裝置為紅外探測器、雷射探測器或超聲波探測器；
[0009]多個實時向外發送RFID信號的RFID標籤，在每一列車車體上均設有至少一個所述RFID標籤，所述RFID信號包括所述RFID標籤所在列車的識別信息；
[0010]所述RFID標籤與所述RFID信號接收機進行無線連接，所述RFID信號接收機與一本地伺服器進行有線連接；所述無線探測裝置還與所述本地伺服器進行無線連接。
[0011]較佳地，在每一列車的車頭位置和車尾位置分別設有一 RFID標籤。
[0012]較佳地，所述固定距離設置為使得同時有兩臺RFID信號接收機分別接收到一列車車頭位置和車尾位置的RFID標籤發出的識別信號。
[0013]較佳地，所述固定距離為:列車的長度土偏差值；所述偏差值的取值範圍為0-6米。
[0014]較佳地，所述固定距離的取值範圍為120-180米。
[0015]較佳地，所述本地伺服器與各RFID信號接收機通過光纜連接。
[0016]較佳地，所述本地伺服器與各RFID信號接收機點對點連接。
[0017]較佳地，所述本地伺服器還包括一用於實時顯示各列車的運行軌跡的屏幕。
[0018]較佳地，所述列車實時定位系統還包括一與所述本地伺服器網絡連接的中心伺服器。
[0019]較佳地，每個RFID信號接收機均包括一用於檢測所述RFID信號接收機接收到識別信號的時間信息的內置石英時鐘，所述內置石英時鐘的誤差率小於0.5秒/天。
[0020]較佳地，所述識別信號包括列車的車次號、車組號、標籤唯一識別號、標籤電量及標籤狀態。
[0021]本實用新型的積極進步效果在於:本實用新型採用紅外、雷射或超聲波技術對列車進行實時定位，輔助通過RFID技術讀取列車的識別信息，確定列車車體號，從而實現對列車進行實時精準定位，並且能夠將定位精度精確至0-5米，同時也很好地保證了本實用新型在進行列車定位時的穩定性和實時性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型一實施例的用於軌道交通系統的列車實時定位系統的結構示意圖。
[0023]圖2為本實用新型一實施例的軌道交通系統中列車進站時的示意圖。
[0024]圖3為本實用新型一實施例的軌道交通系統中列車進站停穩時的示意圖。
[0025]圖4為本實用新型一實施例的軌道交通系統中列車啟動時的示意圖。
[0026]圖5為本實用新型一實施例的軌道交通系統中列車離站時的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例的方式進一步說明本實用新型，但並不因此將本實用新型限制在所述的實施例範圍之中。
[0028]本實用新型的列車實時定位系統主要用於城市軌道交通系統中對列車進行輔助定位，其中軌道交通系統包括有若干列車及若干軌道，每個軌道上沿途均設置有多個站點，如圖1所示，所述列車定位系統包括多個列車實時定位終端1、多個RFID標籤2以及一本地伺服器3，所述多個列車實時定位終端I以一固定距離為間隔設置於各軌道旁，每個列車實時定位終端I均包括一 RFID信號接收機11及一無線探測裝置12，所述無線探測裝置12用於實時向外發送一無線探測信號，利用所述無線探測信號能夠探測列車的位置。在本實施例中，所述無線探測裝置12可以為紅外探測器、雷射探測器或者超聲波探測器。
[0029]在本實施例中，在每一列車的車頭位置和車尾位置分別設有一 RFID標籤2，所述RFID標籤2在列車前進的過程中會實時向外發送識別信號，所述識別信號包括所述RFID標籤2所在列車的識別信息，具體包括列車的車次號、車組號、標籤唯一識別號、標籤電量以及標籤狀態等/[目息。
[0030]當列車經過所述列車實時定位終端I時，所述RFID信號接收機11會接收所述RFID標籤2發出的識別信號，並將接收到的所述識別信號發送至所述本地伺服器3 ;同時，所述無線探測裝置12發射的無線探測信號在到達所述列車之後會反射回來，反射的無線探測信號會被所述無線探測裝置12接收到，所述無線探測裝置12會將接收到的反射的無線探測信號發送至所述本地伺服器3。
[0031]所述本地伺服器3則根據所述識別信號識別出各列車，並根據各RFID信號接收機所處的位置和反射的無線探測信號計算出各列車的位置信息及運行狀態信息。
[0032]在本實施例中，所述多個列車實時定位終端I之間的固定距離的設置為使得同時有兩臺RFID信號接收機11能夠分別接收到同一列列車的車頭位置和車尾位置設置的RFID標籤2發出的識別信號，為了實現上述目的，所述固定距離在本實施例中設置為列車的長度土偏差值，所述偏差值的取值範圍為0-6米，基於列車的正常長度，所述固定距離的取值範圍具體可設置為120-180米。
[0033]所述本地伺服器3在具體實施過程中可以通過光纜與各RFID信號接收機11進行點對點連接，所述本地伺服器3還包括一屏幕，用於實時顯示各列車的位置信息並根據位置信息顯示各列車的運行軌跡。所述列車實時定位系統還包括一與所述本地伺服器相連接的中心伺服器，所述中心伺服器用於保存所述本地伺服器3計算得出的各列車的位置信息及運行狀態信息，所述本地伺服器3還根據所述中心伺服器中保存的列車的位置信息計算所述列車到達前方站點的時間。
[0034]每個RFID信號接收機11均包括一用於檢測所述RFID信號接收機11接收到識別信號的時間信息的內置石英時鐘，所述內置石英時鐘的誤差率小於0.5秒/天；每個RFID信號接收機11還向所述本地伺服器發送所述時間信息，所述本地伺服器3還定時校正RFID信號接收機11的內置石英時鐘的時間。
[0035]下面詳細說明本實施例的用於軌道交通系統的列車定位系統對於列車的不同運行狀態進行檢測的過程及原理。
[0036]當列車進站時，如圖2所示，位於列車車頭位置的車載標籤進入到站臺車尾的列車實時定位終端中的RFID信號接收機的識別範圍內，所述RFID信號接收機會接收到車載標籤發出的識別信號，位於站臺車尾的RFID信號接收機接收到識別信號後會將識別信號發送至本地伺服器，由本地伺服器識別列車的車體信息。同時，位於站臺車尾的列車實時定位終端中的無線探測裝置發射的無線探測信號會到達列車並反射回來，即所述無線探測裝置會接收到反射的無線探測信號，並將其發送至本地伺服器，本地伺服器會計算出列車的位置信息，並基於站臺車尾接收識別信號及反射的無線探測信號判斷出列車的運行狀態為進站O
[0037]當列車停穩後，如圖3所示，位於列車車頭位置的車載標籤進入到站臺車頭的列車實時定位終端中的RFID信號接收機的識別範圍內，位於站臺車頭的RFID信號接收機會接收到位於列車車頭位置的車載標籤發送的識別信號，並將接收到的識別信號發送至本地伺服器，同樣，位於站臺車頭的列車實時定位終端中的無線探測裝置會接收到反射的無線探測信號，並將其發送至本地伺服器。同時位於列車車尾位置的車載標籤進入到站臺車尾的列車實時定位終端中的RFID信號接收機的識別範圍內，位於站臺車尾的RFID信號接收機會接收到位於列車車尾位置的車載標籤發送的識別信號，並將接收到的識別信號發送至本地伺服器，同樣，位於站臺車尾的列車實時定位終端中的無線探測裝置會接收到反射的無線探測信號，並將其發送至本地伺服器。本地伺服器會基於上述信號計算出列車的位置信息，並判斷出列車的運行狀態為進站並停穩。
[0038]當列車啟動時，如圖4所示，位於列車車頭位置及車尾位置的車載標籤會同時分別離開站臺的車頭及車尾的列車實時定位終端中的RFID信號接收機的識別範圍，位於站臺車尾的列車實時定位終端中的無線探測裝置此時就接收不到反射的無線探測信號，即無法探測到列車，而位於站臺車頭的列車實時定位終端中的無線探測裝置則能夠持續接收到反射的無線探測信號，即持續地探測到列車，此時站臺車頭及車尾的列車實時定位終端中的RFID信號接收機及無線探測裝置會將上述信息傳輸至本地伺服器，本地伺服器就能夠判斷出列車的運行狀態為啟動。
[0039]當列車離站時，如圖5所示，位於站臺車頭及車尾的列車實時定位終端中的RFID信號接收機均無法接收到車載標籤發送的識別信號，同時位於站臺車頭及車尾的列車實時定位終端中的無線探測裝置也接收不到反射的無線探測信號，即無法探測到列車，此時站臺車頭及車尾的列車實時定位終端中的RFID信號接收機及無線探測裝置會將上述信息傳輸至本地伺服器，本地伺服器由此就能夠判斷出列車的運行狀態為離站。
[0040]當然，在整個過程中本地伺服器能夠通過屏幕實時顯示列車的位置以及不同的運行狀態，本地伺服器還可以將上述信息發送至中心伺服器進行存儲。
[0041]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於軌道交通系統的列車實時定位系統，所述軌道交通系統包括若干列車及若干軌道，其特徵在於，所述列車實時定位系統包括: 多個列車實時定位終端，以一固定距離為間隔設置於各軌道旁，每個列車實時定位終端中均集成有一 RFID信號接收機及一用於實時向外發送無線探測信號的無線探測裝置；所述無線探測裝置為紅外探測器、雷射探測器或超聲波探測器； 多個實時向外發送RFID信號的RFID標籤，在每一列車車體上均設有至少一個所述RFID標籤，所述RFID信號包括所述RFID標籤所在列車的識別信息； 所述RFID標籤與所述RFID信號接收機進行無線連接，所述RFID信號接收機與一本地伺服器進行有線連接；所述無線探測裝置還與所述本地伺服器進行無線連接。
2.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，在每一列車的車頭位置和車尾位置分別設有一 RFID標籤。
3.如權利要求2所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述固定距離設置為使得同時有兩臺RFID信號接收機分別接收到一列車車頭位置和車尾位置的RFID標籤發出的識別信號。
4.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述固定距離為:列車的長度土偏差值；所述偏差值的取值範圍為0-6米。
5.如權利要求4所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述固定距離的取值範圍為120-180 米。
6.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述本地伺服器與各RFID信號接收機通過光纜連接。
7.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述本地伺服器與各RFID信號接收機點對點連接。
8.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述本地伺服器還包括一用於實時顯示各列車的運行軌跡的屏幕。
9.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述列車實時定位系統還包括一與所述本地伺服器網絡連接的中心伺服器。
10.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，每個RFID信號接收機均包括一用於檢測所述RFID信號接收機接收到識別信號的時間信息的內置石英時鐘，所述內置石英時鐘的誤差率小於0.5秒/天。
11.如權利要求1所述的列車實時定位系統，其特徵在於，所述識別信號包括列車的車次號、車組號、標籤唯一識別號、標籤電量及標籤狀態。
【文檔編號】B61L25/02GK204055834SQ201420471388
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】吳剛 申請人:上海城基中控技術有限公司