[发明专利]基于RFID技术的轨道交通车辆精确定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道交通列车精确定位系统，适用于各种轨道交通运营车辆、检测车辆、维修车辆的精确定位。

背景技术

RFID技术是利用无线通信技术进行系统间通信，传递信息，从而达到目标识别的一种技术。

RFID基本系统分为电子标签阅读器和电子标签两部分,因此RFID技术也称为电子标签技术。

由于每个电子标签具有全球唯一的号码、信息存储量大、可加密、信息可根据需要进行更改及锁死、防水、耐腐蚀、耐高温、使用寿命长、非接触及非可视读取、识别距离远、识别速度高等特点，使RFID技术在物流供应链、物品管理、生产制造、交通运输、安全防伪、人员及动物跟踪、门禁等领域具有非常广泛应用，正在逐渐成为企业提高管理水平、降低企业运营成本、提高安全防护水平、参与国际竞争必不可少的手段。

从RFID技术开始登陆中国以来，经过多年的市场培养，中国近几年电子标签的应用正在形成爆发式的增长，在危险品管理、车辆通行、人员门禁、物流供应链、动物管理、监狱犯人管理、生产过程管理、城市交通管理等很多方面已经实现了一批具有代表性的应用，正在国内大面积推广，在国外，电子标签技术的应用更是如火如荼，对电子标签的需求正在逐年增加。

轨道交通中车辆的定位，是保证轨道交通正常运营的关键，高精度轨道交通车辆定位可以有效提高轨道交通的运营安全，同时还可以有效提高轨道交通的运输能力。

当前轨道交通定位技术有GPS/北斗定位技术、轨道电路定位技术、信标定位技术、测速定位技术、电缆环线定位技术、裂缝波导定位技术、无线扩频定位技术等；由于轨道交通经常需要穿越高山峡谷及隧道，在隧道中GPS/北斗信号将无法接收，高山峡谷中也会经常无法接收GPS/北斗系统的信号；轨道电路技术投资大、维护量大，而且当一处的电路出现故障无法发送信号时，定位系统无法判断信号的丢失从而造成定位出现偏差，在低速轨道交通时代还能满足需要；信标定位技术和轨道定位技术存在相同的缺点；测速定位分为编码里程计测速定位和雷达定位，在编码里程计测速定位中，是根据车轮的转动圈数来计算车辆的位置的，由于车轮在使用中会发生磨损，会造成定位随着车轮的使用越来越大，而且误差是累积的，采用雷达测试方式虽然避免了编码器产生的误差，但是由于轨道交通周边环境复杂会造成雷达本身误差很大，而且这个误差是随机；电缆环线定位技术、裂缝波导定位技术、无线扩频定位技术只不过是轨道电路技术的改进，轨道电路定位技术存在的缺点并没有去掉，只是在可靠性上有所提高。

由于电子标签具有可编码的优点，在每个定位电子标签安装好后在定位电子标签中输入精确的里程信息，当车辆快速通过定位电子标签时，车辆通过电子标签阅读器读取定位电子标签中的里程信息，即可确定当时车辆的精确位置，在两个定位电子标签之间，通过编码里程计确定车辆的位置信息，由于编码里程计测距会随着车轮的磨损而产生误差，系统在每次读取到定位电子标签的里程信息后，通过与上一次读到的定位电子标签的里程信息计算里程差值，并与从编码里程计计算的两个定位点间里程值相除得到误差系数，通过误差系数校正后即可得到高精确度的列车位置，从而实现轨道交通列车的精确定位。

基于RFID技术的轨道交通车辆精确定位系统应用于运营车辆，可以有效提高轨道交通的运营安全，提高运营车辆的发车密度，从而提高轨道交通的运力；应用于轨道交通检测、维修车辆，可以精确定位每个故障点，提高轨道交通的养护、维修效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于RFID技术的轨道交通车辆精确定位系统。

本发明的技术方案为：在轨道交通的路侧或路面上每隔一定距离安装轨道交通车辆定位电子标签，在电子标签中输入电子标签安装点的精确里程信息，在轨道交通车辆上安装电子标签阅读器及编码里程计，轨道交通车辆开始运行时开启电子标签阅读器，当轨道交通车辆通过电子标签时电子标签阅读器读取到电子标签内存储的里程信息，轨道交通车辆即可获取当时时刻的精确位置；在两个电子标签中间，系统通过编码里程计确定车辆的位置，由于编码里程计会随着车轮的磨损而产生误差，因此在轨道交通车辆读取到电子标签里程信息后即刻与上一次读到的电子标签的里程信息求差，计算两个电子标签的里程值差值，并与编码里程计计算的两个定位点之间的里程值相除，从而得到编码里程计的误差系数，通过编码里程计误差系数校正后得到的两个电子标签间的位置信息即为高精度的轨道交通车辆位置信息。

附图说明

图1 系统主要组成部分。

图2 系统工作流程图。