本發明專利技術涉及一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統。本發明專利技術的目的是提供一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統，以提高列車位置的定位精度，增加軌道交通調度運行的安全可靠性；實現列車司機對整個行駛區域的安全監視，大大提高列車行駛的安全性，最大程度地降低列車相撞、追尾的可能性。本發明專利技術的技術方案是：一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統，其特征在于：包括車載部分和地面部分，車載部分為安裝于列車車頭的鄰測機，地面部分由廣域差分參考站、局域差分參考站、差分系統數據中心、調測機和設于鐵路局調度系統中的綜合行車信息模塊組成。本發明專利技術適用于列車監測和預警。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統。適用于列車監測和預警。
技術介紹
目前鐵路列車在行駛中仍存在著迎面對撞、追尾等重大事故的隱患，其中一個重要的原因是由于列車司機并不能全視野地觀察到列車同一軌道上或相鄰軌道上行駛列車的狀況，而全然由調度員來發號施令，萬一因調度失誤或是軌道上的信號機等裝置產生故障而誤顯示、誤發信號而導致的后果不堪設想。如果在鐵路上實施列車全可視化的行駛目標輔助行車系統，讓每個列車司機都能清楚前后左右的車況，如同駕駛公交車 一樣的視覺環境在鐵路列車駕駛中展現，必將大大提高列車運行的安全性。現在鐵路系統中對運行列車的動態跟蹤的方法是以根據鐵路局TDCS現場采集的信號設備軌道電路的占用和出清狀態判斷列車的位置進行跟蹤，采用無線車次號校核系統進行車次號自動校核獲得列車車次號，而實現對運行中列車的方位和動向進行跟蹤判斷。無論是鐵路軌道交通系統中的列車運行自動控制系統(ATC)，還是高鐵列車運行控制系統(CTCS)等系統中，和其中的軌道電路、有線、無線及無線閉塞中心(RBC)，在遇惡劣氣象條件、雷電高壓沖擊或泥石流等地質災害，極易造成閉塞系統出現故障，使軌道電路無法正確傳送信號機的信息，而目前的列車車載控制設備僅能依靠軌道電路、地面應答器、軌旁電纜、地面無線通信基站等地面設施提供的信號獲取當前線路的信息，一旦這些地面列車運行控制發生故障或出現行車調度錯誤，相互靠近的列車之間不能及時有效地獲取對方的行駛狀態，列車司機無法保證列車之間的安全距離，而進入前方的閉塞區段將會出現閉塞區間有同一方向、同一股道運行的兩列車在運行的可能性，這就有可能引發列車相撞的惡性事故。現有專利中對列車防撞系統方案的問題在于，因為沒有使用差分CORS技術，從而無法從低成本的單頻GPS或雙頻接收機中獲得高精度定位信息，因為在當前常規衛星導航的GPS終端精度下只有1(Γ20米，而軌道間距只有4飛米左右，從而無法判斷行駛軌道上的列車具體在哪個股道上運行。針對上述現狀，申請人檢索到如下與本申請相關的
技術介紹
I、列車防撞預警系統，申請號為201110253606. 2，申請人是北京交通大學。該專利是采用CPU控制處理模塊用于接收和處理列車狀態信息采集模塊和無線模塊發來的本列車和其它列車的列車狀態信息，以此判斷行車安全距離和速度，向司機、列車自動駕駛系統發出預警信號的一種工作方式。按該專利的描述，列車同時將本車的運行參數向各列車廣播發布，同時又接收其它列車的行駛參數的廣播數據，若車載上配置的是雙頻的GPS信號接收機，其設計方案缺陷是在具體實施方式中并未提及在定位、處理、分析中所使用的具體設備是否選擇運用差分CORS技術來定位及修正的方法，仍然處于概念性的描述的階段。2、一種基于GPS的高速列車越區切換方法，申請號201110226372. 2，申請人是上海通號軌道交通工程技術研究中心有限公司、中科院上海微系統與信息技術研究所。該專利同樣存在著沒有利用CORS參考站的差分系統，而無法實現以低成本高精度的方法獲得精度小于2M的軌道識別最低要求的精度，與前一專利類似從而不能有效地實現安全監測的目的。3、黃艷瓊等關于論文《鐵路電子地圖與列車系統設計與實現》一是沒有使用高精度的CORS參考站系統，二是缺少鐵路軌道電路狀態的系統中鐵路綜合行車信息數據如關于閉塞信號、道岔位置等的輸入分析條件，這是運行中必不可少的參數，以軌道電路狀態保證實時的業務信息流系統與GIS電子地圖的關聯處理業務數據的方法，通過相關的智能軟件系統，才能實現列車安全運行，而在本論文中均未提及。4、高速列車防追尾無線信號系統，專利號為201110234174.0申請人郭建國等。其專利的功能是分別在列車的車頭和列車尾部各安裝了一個加密數據的無線應答器，由通信裝置不斷地發送無線應答信號來進行交互式的識別，該方案采用無線廣播的命令進行通信，如其描述為 “列車信號無線收發裝置中無線收發電路，采用根據鐵道部無線通信頻率資源，選擇合適的頻率進行雙通道無線通信；本實施例，采用抗干擾很強的2. 4GHz雙通道無線通訊技術，工作頻率為2400MHz — 2483MHz，選擇兩個工作頻道fl、f2，信道間隔大于10M，上行列車無線通信為Π，下行列車無線通信為f2，列車信號無線收發裝置能通過鍵盤操作或列控計算機控制自動轉換頻道，對應上下行所規定的工作頻道進行無線通信。” 該專利的缺陷是以無線廣播命令進行通信傳輸，但由于鐵路常常經過隧道、高山等會阻礙無線信號的通信，而所需要的通信設備等投資巨大，同時也影響可靠性。該專利中使用常規型GPS對目標來往進行定位，并未使用以CORS差分參考站修正的技術，影響了對列車高精度的位置的獲取。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是針對上述存在的問題，提供一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統，以提高列車位置的定位精度，增加軌道交通調度運行的安全可靠性。本專利技術要解決的另一技術問題是提供一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統，以使列車司機能實時觀察到前后所行駛區域的車輛行駛狀況和位置，以改變原來由調度命令指揮的單一的獲取相關列車狀態信息的方式，實現列車司機對整個行駛區域的安全監視，大大提高列車行駛的安全性，最大程度地降低列車相撞、追尾的可能性。本專利技術所采用的技術方案是一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統，其特征在于包括車載部分和地面部分，車載部分為安裝于列車車頭的鄰測機，地面部分由廣域差分參考站、局域差分參考站、差分系統數據中心、調測機和設于鐵路局調度系統中的綜合行車信息模塊組成，其中 鄰測機包括主處理器、GPS模塊、鄰測機無線通訊模塊、慣性導航模塊和圖像采集模塊，GPS模塊用于接收GPS衛星定位數據，主處理器用于接收所述衛星定位數據或慣性導航模塊發送的列車位置補充數據以及圖像采集模塊采集到的視頻圖像，經綜合分析處理后通過鄰測機無線通訊模塊發送至地面的調測機； 調測機包括服務器和調測機無線通訊模塊，調測機無線通訊模塊接收各鄰測機無線通訊模塊發送過來的列車位置數據和差分系統數據中心發送過來的修正數據并送入服務器，服務器還連接所述綜合行車信息模塊，服務器經過綜合分析處理后再將已經修正的數據集中發送給每輛相關聯列車的鄰測機上； 所述廣域差分參考站通過光纖通訊或無線通訊與差分系統數據中心連接，該數據中心與調測機無線通訊模塊經無線通訊連接； 所述局域差分參考站分為鐵道部門建立的差分參考站和GPS廠家建立的差分參考站，鐵道部門建立的差分參考站通過光纖通訊或無線通訊與鐵路局調度系統相連，GPS廠家建立的差分參考站經廠家差分數據中心及無線通訊模塊與鄰測機的GPS模塊相連接。 所述鄰測機的主處理器裝載各軟件模塊，包括數字化GIS電子地圖模塊、智能防撞預警軟件模塊、衛星導航位置數據和慣性導航位置數據合成處理軟件模塊、視頻圖像處理與ZCX校檢軟件模塊及行車軌跡數據軟件模塊。所述調測機的服務器裝載各軟件模塊，包括調測機數字化GIS電子地圖模塊、列車行車綜合信息ZCX數據處理軟件模塊、差分CORS修正數據收集及數據庫軟件模塊、鄰測機原始位置數據收集及差分修正軟件模塊及已修正數據分配發送軟件模塊。所述廣域差分參考站為國家測繪局在各本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于衛星精確定位的列車行駛動態跟蹤監測系統，其特征在于：包括車載部分和地面部分，車載部分為安裝于列車車頭的鄰測機（1），地面部分由廣域差分參考站（3？2）、局域差分參考站、差分系統數據中心（3？1）、調測機（2）和設于鐵路局調度系統中的綜合行車信息模塊組成，其中：鄰測機（1）包括主處理器（1？1）、GPS模塊（1？2）、鄰測機無線通訊模塊（1？3）、慣性導航模塊（1？4）和圖像采集模塊（1？5），GPS模塊（1？2）用于接收GPS衛星定位數據，主處理器（1？1）用于接收所述衛星定位數據或慣性導航模塊（1？4）發送的列車位置補充數據以及圖像采集模塊（1？5）采集到的視頻圖像，經綜合分析處理后通過鄰測機無線通訊模塊（1？3）發送至地面的調測機（2）；調測機（2）包括服務器（2？1）和調測機無線通訊模塊（2？2），調測機無線通訊模塊（2？2）接收各鄰測機無線通訊模塊（1？3）發送過來的列車位置數據和差分系統數據中心（3？1）發送過來的修正數據并送入服務器（2？1），服務器還連接所述綜合行車信息模塊，服務器（2？1）經過綜合分析處理后再將已經修正的數據集中發送給每輛相關聯列車的鄰測機（1）上；所述廣域差分參考站（3？2）通過光纖通訊或無線通訊與差分系統數據中心（3？1）連接，該數據中心與調測機無線通訊模塊（2？2）經無線通訊連接；所述局域差分參考站分為鐵道部門建立的差分參考站（3？3）和GPS廠家建立的差分參考站（3？4），鐵道部門建立的差分參考站（3？3）通過光纖通訊或無線通訊與鐵路局調度系統相連，GPS廠家建立的差分參考站（3？4）經廠家差分數據中心（3？4？2）及無線通訊模塊與鄰測機的GPS模塊（1？2）相連接。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張健，唐慧明，王洪濤，許晶，許鈞，
申請(專利權)人：張健，張興蓮，許寶淮，
類型：發明
國別省市：
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