[发明专利]在基于通信的交通系统中对干扰源进行地理定位的方法

说明书

一种用于在基于通信的交通系统中对干扰源进行地理定位的方法，其中，所述基于通信的交通系统包括：‑多个干扰源，多个干扰源分布在空间内并分别发射信号，‑车辆，该车辆沿着已知轨迹移动，接收来自所述干扰源的信号，并且在一个时刻测量仅一个干扰源的信号的信号强度；所述方法包括以下步骤：‑通过用聚类方法对信号的信号强度进行聚类来分离所述干扰源；‑基于经分离的干扰源估计所述空间中的所述干扰源的位置。

技术领域

本发明涉及地理定位领域，尤其涉及在基于通信的交通系统中对干扰源进行地理定位的方法。

背景技术

基于通信的交通系统是利用车辆(包括火车、汽车、轮船等)和轨道设备之间的远程通信来进行交通管理和基础设施控制的信号系统。典型的基于通信的交通系统是基于通信的列车控制(CBTC)，其中，基于无线网络精确地知道列车的确切位置。这导致了更有效且安全的管理铁路交通的方式，从而在保持安全要求的同时实现运行车辆(列车)之间的最小车头时距(headway)和最大容量。

然而，在CBTC系统中，列车和路旁之间的通信在公共频带中操作。因此，在系统中使用的无线信号遭受由使用Wi-Fi、蓝牙等的其它装置引起的干扰。为了监测无线电质量或管理无线电资源，关于干扰源的知识是必不可少的。在一些研究中，讨论了如何在频域中解决干扰源的识别问题。然而，仍然需要在空间域中识别干扰源。换句话说，需要分析系统中干扰源的地理特性。

在本领域中，已经提出很少的解决方案来通过仅使用系统中车辆中的现有无线电模块来解决这种干扰源的精确地理定位的问题。

发明内容

就此而言，根据本发明的一个方面，提供了一种用于在基于通信的交通系统中对干扰源进行地理定位的方法，其中，所述基于通信的交通系统包括：

-多个干扰源，多个干扰源分布在空间内并分别发射信号，

-车辆，车辆沿着已知轨迹移动，接收来自所述干扰源的信号，并且在一个时刻测量仅一个干扰源的信号的信号强度。

所述方法包括以下步骤：

-通过用聚类方法对所测量的信号的信号强度进行聚类来分离所述干扰源；

-基于经分离的所述干扰源估计所述空间中的所述干扰源的位置。

利用这种布置，本发明可以基于功率测量来识别干扰位置，而不会给当前系统无线电硬件增加任何复杂性。

在一个实施方式中，所述基于通信的交通系统是基于通信的列车控制(CBTC)系统，并且所述车辆是列车。另选地，所述基于通信的交通系统也可以是用于汽车、轮船等的基于通信的交通系统，其中，所述车辆沿着已知轨迹行进并且接收用于交通管理的无线电信号。

另外，已知轨迹例如包括至少一个车辆的已知位置、速度和方向。

此外，优选地，仅一个干扰源发射信号，从而避免干扰源之间的冲突。另选地，随机激活所述干扰源。

优选地，系统使用CSMA/CA或CSMA/CD协议并且干扰源使用CSMA/CA或CSMA/CD协议发射信号，然而也可以使用其它电信协议。

另选地，迭代地应用分离所述干扰源的步骤和估计所述干扰源的位置的步骤。作为示例，分离所述干扰源的步骤使用K均值聚类方法，并且估计所述干扰源的位置的步骤使用最大似然估计。

另选地，顺序地应用分离所述干扰源的步骤和估计所述干扰源的位置的步骤。作为示例，其中分离所述干扰源的步骤使用联合贝叶斯聚类方法，并且估计所述干扰源的位置的步骤使用最大后验概率(MAP)估计。

当应用顺序方法时，从干扰源的先前已知知识逐步地应用分离所述干扰源的步骤。

在这种情况下，通过使用顺序方法，根据本发明的方法还可以包括以下步骤：