[发明专利]列车定位系统和列车定位方法

说明书

本发明公开了一种列车定位系统和列车定位方法，该系统包括：定位信标反光板，设置在列车轨道上，所述定位信标反光板包括携带信标标识信息的定位有效区域；激光雷达设备，安装在所述列车轨道上的有轨列车的底部，用于扫描所述定位信标反光板的定位有效区域，获取与所述信标标识信息相对应的目标定位信号，将所述目标定位信号发送给定位处理模块；定位处理模块，设置在所述有轨列车上，并与所述激光雷达设备相连，用于接收所述目标定位信号，基于所述目标定位信号进行列车定位。该列车定位系统和列车定位方法，可提高列车定位的准确率，减少大雾、雨水天气的影响，降低日常维护费用。

技术领域

本发明涉及列车定位技术领域，尤其涉及一种列车定位系统和列车定位方法。

背景技术

城市轨道交通系统作为公共交通运输的主要力量，对改善城市拥堵，完善城市规划有重要作用。城市轨道交通系统为采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统，依据城市交通总体规划的要求，设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路，以列车或单车形式，运送相当规模客流量的公共交通方式，可有效缓解城市交通拥堵。该城市轨道交通系统具体包括地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统，这些城市轨道交通系统均包括列车轨道和在列车轨道上的有轨列车。有轨列车在列车轨道上运行时，需使城市轨道交通系统上配备轨道交通定位系统，以实现列车准确定位。

当前轨道交通定位系统可采用应答器定位技术，具体是指在列车轨道上安装应答器，在有轨列车上安装与车载子系统相连的读写器，通过应答器与读写器的配合，以实现列车定位目的。该应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。即应答器上存储有地理位置信息，当有轨列车经过应答器时，读写器会读取应答器内部存储的地理位置信息，以使车载子系统基于读取到的地理位置信息实现列车定位。采用应答器定位技术进行信息传递是间断的，即有轨列车需到下一个信息点才能更新信息，需每隔一段距离布置一个应答器，应答器的灵敏度和布防密度对列车定位的精度有着至关重要的影响，并且应答器成本和施工成本较高。

当前轨道交通定位系统还可采用激光雷达车顶定位技术，在有轨列车的车顶布防激光雷达，激光雷达利用了TOF(Time of flight，飞行时间测距法)激光雷达的测距原理，通过电机带动激光雷达旋转，将激光脉冲不断投射到周围建筑物同时接收反射回的激光脉冲，将光速与飞行时间差相乘，求得雷达到相应障碍物的距离。TOF测距原理测距范围广，行成三维立体点云数据，通过与之前采集好的高精度地图相匹配，计算出自身所在的地理位置信息，属于相对定位技术。这种激光雷达车顶定位技术需配合成本较高的高精度地图，而且，环境变化时高精地图需要更新，导致整个定位方案成本较高；另外，激光雷达布置在车顶，影响美观，且容易受大雾、沙尘等恶劣环境影响定位精度。

当前轨道交通定位系统还可采用卫星定位技术，如全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差。GNSS通过接收机接收天上卫星发射的信号，根据信号发射和接收的时间差或者信号的载波相位来确定卫星和接收机之间的距离，计算出自身的经纬度信息，属于绝对定位技术。这种定位方式容易受建筑物遮挡而影响定位精度，甚至失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对当前轨道交通定位系统存在的定位精度不高的问题，提供一种列车定位系统和列车定位方法，可保证列车定位准确。

一种列车定位系统，包括：

定位信标反光板，设置在列车轨道上，所述定位信标反光板包括携带信标标识信息的定位有效区域；

激光雷达设备，安装在所述列车轨道上的有轨列车的底部，用于扫描所述定位信标反光板的定位有效区域，获取与所述信标标识信息相对应的目标定位信号，将所述目标定位信号发送给定位处理模块；