[发明专利]一种列车连续实时定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种列车连续实时定位系统及方法，该定位系统包括移动定位装置和固定定位装置，所述移动定位装置安装在列车上且随列车运行而移动，而固定定位装置固定在线路上。所述固定定位装置包括计程区、编码区或\和校核区。在所述计程区、编码区与校核区上，还存在间隔设置的遮挡区和透射区。当列车运行时，所述移动定位装置利用光束发生器产生光束，同时以感光器检测并记录光信号，根据列车运行过程中光信号扫过遮挡区和透射区所产生的明暗变化，识别列车所经过的参考点并统计相应的列车运行距离，从而实现列车定位。本发明能够达到实时、连续、精准的定位要求，沿线无需有源器件，安装和维护成本低，具有较强的普适性和经济性。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种普适经济的列车连续实时定位系统及方法。

背景技术

轨道交通作为交通运输系统的重要组成部分，具有占地面面积小、运输能耗低、运输能力大等优点。近年来，随着我国高速铁路与城市和区域轨道交通的蓬勃发展，轨道运输体系也不断完善，逐渐形成了由多制式、多层次、多类型的轨道交通形式所构成的大家族，在居民日常出行和生活中发挥重要作用。

在轨道交通系统中，为保证列车运行安全性和运行效率，必须采用先进智能的列车运行控制系统。而精确可靠的列车定位技术，则是列车运行控制发挥有效作用的重要基础和保证。列车运行的平稳性、安全性和可靠性，要求列车定位技术必须具备高度的实时性、精准性和稳定性；同时，由于列车定位技术除车载设备以外，往往需要沿运行线路布设大量的辅助设备或线路，因此列车定位技术的相关设施设备在敷设成本和维护费用上应当经济节约；最后，为了满足不同制式轨道交通系统的需求，先进的列车定位技术也应具备广泛的适用性。

传统的列车定位技术包括轨道电路、应答器、轮轴速度传感器、卫星导航系统等。其中，轨道电路及应答器具有技术成熟、单点位置准确的优点，缺点是无法提供连续的定位信息，建设和维护费用也相对较高；轮轴速度传感器与应答器结合的方式可提供相对准确的高频率连续定位，但仍未克服建设和维护费用较高的缺陷，且误差易累积，定位精度受车轮空转、滑行和磨损的影响；卫星导航系统支持连续实时定位、建设和维护费用相对较低，然而，其定位的实时性和精度受环境影响大，在山区、隧道等复杂环境下甚至难以正常工作。

近年来，随着光纤传感技术的发展，涌现出一些基于光纤光栅传感技术的列车定位技术和方法，其基本工作原理是在线路钢轨正下方，以一定的间隔埋设光纤光栅应力传感器，检测列车的通过，从而达到列车定位的目的。然而，这种技术在本质上，仍然是一种非连续定位机制，需要与轮轴速度传感器等计速器件配合工作，才能实现连续定位的功能。另外，基于光纤光栅的列车定位传感技术，不仅需要沿线路间隔布置昂贵的光纤光栅传感头，还需要敷设额外的供电、通信线路，这进一步增加了该技术的单位成本。

综上所述，亟需一种低成本、高精度、具备连续定位和普遍适用性的列车定位技术。本发明提出了一种普适经济的列车连续实时定位系统及方法，该技术不仅能够适用于多种轨道交通制式，同时还具备建设成本和维护费用低廉的特征，能够达到的定位精度高，且用户可根据实际的定位精度需求进行个性化配置，以进一步缩减成本，具备较强的灵活性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种列车连续实时定位系统，能够达到的定位精度高，且用户可根据实际的定位精度需求进行个性化配置。

本发明提供一种列车连续实时定位系统，采用以下技术方案：

一种列车连续实时定位系统，包括移动定位装置和固定定位装置，所述移动定位装置安装在所述列车上，固定定位装置固定在线路上；当列车运行时，所述移动定位装置利用光束发生器产生光束，同时以感光器检测并记录光信号，根据列车运行过程中光信号受所述固定定位装置影响的明暗变化情况，识别列车所经过的参考点并统计相应的列车运行距离，从而实现列车的连续实时定位。

优选地，所述固定定位装置包括计程区，所述计程区包括计程遮挡区和计程透射区，所述计程遮挡区和计程透射区以预定间隔设置。