[发明专利]轨道交通定位系统及方法

说明书

本发明实施例提供轨道交通定位系统及方法，系统包括：设于车头的定位标签和测速雷达；设于道岔出口正位方向轨道旁和车站出口且设有已知坐标第一天线和第二天线的定位基站；定位基站采集定位标签的脉冲信息，基于UWB测得定位标签与第一、二天线的第一、二距离，将第一、二距离和定位基站的标识发给车载终端；车载终端当列车行驶在所述定位基站的有效范围之外时利用测速雷达获取当前列车位置坐标，当列车驶入所述定位基站的有效范围内时，利用测速雷达获取当前列车位置坐标，同时根据第一、二天线的坐标和第一、二距离获取当前定位标签的坐标，利用当前定位标签的坐标对当前列车位置坐标进行校准。可利用UWB定位与速度定位结合实现列车位置定位。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通定位系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，轨道交通技术也在飞速的发展，轨道交通对于现代人们的出行也越来越重要。

目前，对于轨道交通列车的定位主要有信标定位、卫星、计轴或者轨道电路等技术方案。

信标定位，信标是安装在线路沿线反映线路绝对位置的物理标志。信标类似于非接触式IC(集成电路)卡，在列车经过信标所在位置时，车载天线发射的电磁波激励信标工作，并传递绝对位置信息给列车。城市轨道交通系统中所使用的信标大部分为无源信标，安装在轨道沿线。信标的作用是为列车提供精确的绝对位置参考点。由于信标提供的位置精度很高，达厘米量级，常用信标作为修正列车实际运行距离的手段。

卫星定位，包括北斗/GPS(全球定位系统)等无线电导航系统。卫星作为最早应用于导航定位系统的高新技术，有着在全球范围内、在任意时刻、任意气象条件下为用户提供连续不断的高精度三维位置、速度和时间信息的特点。采用GPS定位时只需要在机车上安装接收机即可，但在周围阻挡物多的地方列车的定位精度会受到影响。

轨道电路或计轴定位原理，在线路设计时，根据用户对列车运行密度的要求，将整个线路分割成若干个轨道区段，并对所有轨道区段进行统一编号。对线路地形及线路设备进行数字化描述后形成线路地图，贮存在轨旁和/或车载计算机中。列车在线路中运行时，其所在的轨道电路/计轴会给出占用指示，对占用状态的连续跟踪，也就实现了对列车在线路中所处位置的连续跟踪。

但是，采用信标定位技术的信息传递是间断的，即当列车从一个信息点获得地面信息后，要到下一个信息点才能更新信息，若其间地面情况发生变化，就无法立即将变化的信息实时传递给列车，因此，信标定位技术往往作为其它定位技术的补充手段。与信标类似，采用轨道电路或计轴定位也只能确定列车所在区域，定位精度一般在几百米甚至几公里，不能确定列车精确位置。采用卫星定位面临以下问题，1)在卫星能见度低的区域(如隧道)、多径反射严重区域(如城市高楼区)以及电磁干扰严重区域，卫星信号接收不良时的定位问题；2)高精度定位区域，如道岔区段、站台精确停车时，由于卫星定位技术的固有定位误差，如何进行精确位置修正的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种轨道交通定位系统及方法。

本发明实施例提供一种轨道交通定位系统，包括：定位标签、测速雷达、定位基站和列车的车载终端；

所述定位标签和测速雷达均设于轨道列车车头上，所述定位标签，用于间隔发送设定频率的脉冲信息；所述测速雷达，用于测量列车行驶速度；

所述定位基站设于道岔出口正位方向轨道旁和车站出口，所述定位基站上设有已知坐标的第一天线和第二天线；当所述定位基站设于车站出口时，所述第一天线与所述第二天线平行于轨道方向；当所述定位基站设于道岔出口正位方向轨道旁时，所述第一天线与所述第二天线平行于道岔正位方向；