[发明专利]一种磁浮列车精确定位辅助装置及方法

说明书

本发明公开了一种磁浮列车精确定位辅助装置及方法，通过有效控制地面通信环线电磁场分布，结合车载环线天线为磁浮车辆提供基本定位，当车辆低速运行时，通过算法补偿，与车载信号系统配合，可计算出车辆进入通信窗口边界的准确时间点，进而推算出车辆在该时间点行驶的精确位置，为实现磁浮列车自动驾驶(ATO)功能，在站台区域精确定位停车，对位开/关车门和站台门提供保障；此外，该方案涉及的设备简单，成本低，检测准确，性能稳定。

技术领域

本发明涉及磁浮列车定位技术领域，尤其涉及一种磁浮列车精确定位辅助装置及方法。

背景技术

磁浮交通是我国具有自主知识产权的新技术，也是目前城市轨道交通中最先进的技术之一。它具有环保、安全性高、爬坡能力强、转弯半径小、建设成本低等优点，适用于城市市区、近距离城市间和旅游景区的交通连接，具有广阔的发展前景。

由于磁浮列车取消了轮轨，无法通过对车轮的检测直接获得车辆速度，而需要采用非接触方式测定行车速度，进而推算出车辆位置。目前磁浮车辆主要采用的测速方法主要有轨枕计数方式、测速雷达方式、惯导方式等。轨枕计数方式需探测相隔一定距离布设的轨枕，因此输出是离散的，存在一定的误差和时延；测速雷达采用多普勒原理工作，虽然是非接触式，但受列车速度及外部反射面的影响，存在低速条件下速度测量不准确，存在速度盲区等缺陷；而惯导方式为连续输出，但存在固有的漂移输出，在车速较低时，均无法获得精准的速度值，使得车辆的位置计算产生较大误差，无法满足车辆在站台处精确定位的要求。

应答器由于通信边界不固定，且易受磁浮工字梁影响造成通信盲区，受中低速磁浮列车低速条件下测速精度不稳定以及固有工作原理导致的作用距离小等原因，定位精度的可靠性不足，在应用上受到一定的限制。

因此，为提高磁浮列车定位精度及可靠性，亟需一种辅助装置，可靠地辅助车载信号系统实现车辆精确定位。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁浮列车精确定位辅助装置及方法，可以提高磁浮列车定位精度及可靠性，以满足磁浮列车控制系统的工程要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种磁浮列车精确定位辅助装置，包括：地面部分与车载部分；其中：

地面部分，用于建立一个或多个符合要求的通信窗口，在通信窗口内产生电磁场信号；

车载部分，用于在磁浮列车进入一个通信窗口内时，感应通信窗口的电磁场信号，并对电磁场信号进行解调处理，如果信息有效且校验正确，则判定磁浮列车进入相应通信窗口，从而实现基本定位；然后，由车载ATO系统采用补偿算法对基本定位结果进行补偿，从而实现精确定位。

一种磁浮列车精确定位辅助方法，包括：

利用地面部分建立一个或多个符合要求的通信窗口，在通信窗口内产生电磁场信号；

利用车载部分在磁浮列车进入一个通信窗口内时，感应通信窗口的电磁场信号，并对电磁场信号进行解调处理，如果信息有效且校验正确，则判定磁浮列车进入相应通信窗口，从而实现基本定位；然后，由车载ATO系统采用补偿算法对基本定位结果进行补偿，从而实现精确定位。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过有效控制地面通信环线电磁场分布，结合车载环线天线为磁浮车辆提供基本定位，当车辆低速运行时，通过算法补偿，与车载信号系统配合，可计算出车辆进入通信窗口边界的准确时间点，进而推算出车辆在该时间点行驶的精确位置，为实现磁浮列车自动驾驶(ATO)功能，在站台区域精确定位停车，对位开/关车门和站台门提供保障；此外，该方案涉及的设备简单，成本低，检测准确，性能稳定。

附图说明