本發明專利技術公開了列車安全防護技術領域中的一種適用于CBTC系統的靜止列車定位方法。本方法利用CBTC系統的無線環境，根據無線基站分布、軌道地圖、列車幾何信息以及車載無線電臺接收到的基站參數和信號場強等信息，通過跟蹤、校正與融合，建立起場強特征與軌道位置的關聯數據庫。利用列車接受到場強信息和此關聯數據庫進行匹配，實現靜止列車快速、準確的定位。本發明專利技術可簡化列車初始定位過程，提高定位效率，適合全自動列車駕駛運行環境。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于列車安全防護
，尤其涉及一種適用于CBTC系統的靜止列車定位方法。
技術介紹
現代列車高效、安全的運行依賴先進的列車防護技術如ATP (Automatic TrainProtection)，而列車位置是各種防護決策的一個重要依據，因此，其對于列車的安全運行非常重要。目前應用的列車定位有以下方式軌道電路、計軸、GPS和傳感器結合信標(應答器)方式。軌道電路方式能夠對行進中的列車及靜止列車定位，但其定位精度低，分辨率通常為一軌道電路區段；計軸方式通過對經過計軸所在位置的列車車輪進行計數來檢測列車位置，這種方式只能對運行的列車進行檢測，且只能在離散的地點進行檢測；GPS方式適合靜止及運動列車定位，但是很難在存在無線遮擋、干擾的城市環境應用；傳感器結合信標方式利用在已知位置設立信標來初始化或校正位置，在信標間利用傳感器數據及列車運動模型計算出列車位置，這是基于通信的列車控制系統(CBTC: Communication based TrainControl)大多采用的方法，其定位精度高，滿足移動閉塞安全運行的定位要求，但是其無法用于靜止列車定位。然而，當由于各種原因而導致列車停留在軌道上時，能夠得到列車較精確的位置對于列車的安全運營非常重要?，F在確定靜止列車位置的方式主要有下面兩種方式1，如果列車在靜止前已經定位，那么可以通過記錄其靜止時刻的位置作為列車位置；2，如果列車靜止前沒有位置信息，這種情況，需要讓列車緩慢移動，在經過預先設置的信標時，初始化列車位置。這兩種方式雖然能夠實現靜止列車的定位，但是也存在局限，無法滿足通用、快速的要求，不能適應未來高效的全自動駕駛環境。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，針對現有靜止列車定位過程中存在的問題，提出一種適用于CBTC系統的靜止列車定位方法，用以提高靜止列車定位速度與精度，并適應全自動駕駛應用環境。為實現上述目的，本專利技術提供的技術方案是，一種適用于CBTC系統的靜止列車定位方法，其特征是所述方法包括步驟1:列車首尾兩端分別安裝移動臺，并分別記為第一移動臺和第二移動臺；步驟2 :在當前時刻，列車向定位數據服務器和無線信息采集服務器發送列車參數，包括如下步驟2. 1-2. 7 步驟2.1 :列車會向區域控制器匯報自身位置X ；步驟2. 2 :把列車編號Tn及列車位置轉發給定位數據服務器，定位數據服務器存儲列車位置；步驟2. 3 :列車向無線信息采集服務器發送各移動臺標識及其接收到基站場強信息列表(M，Pi);其中，M表示移動臺標識，i表示基站編號，Pi表示移動臺M接收到基站i的場強；步驟2. 4:無線信息采集服務器接收后，根據移動臺標識，查詢定位數據服務器，確定列車編號，得到對應的列車位置，形成列車位置和場強關聯數據(I,訂，芎)；其中，X為列車位置，/T為列車在X處第一移動臺接收到基站i的場強信息，P/為列車在X處第二移動臺接收到基站j的場強信息；步驟2. 5 :對場強信息進行歸一化處理，得到歸一化的列車位置與場強關聯數據(AW );步驟2. 6 :再根據每個移動臺接收到的基站的位置，建立列車位置、基站位置和場強的關聯數據，-VP);其中，Zi為第一移動臺接收到的基站i的位置，\為第二移動臺接受到的基站j的位置；步驟2. 7:確定第一移動臺和第二移動臺接收到的所有基站的數量NB，并對這些重新編號，得到Z1, Z2, ... Znb ;步驟3 :車載定位裝置判斷是否獲得列車位置，如果車載定位裝置獲得自身的列車位置，則在下一時刻，返回步驟2 ;否則，執行步驟4 ；步驟4 :移動臺向定位處理服務器發送定位請求；步驟5 :利用規范化數據X，Z, Yl和Y2訓練BP神經網絡，建立起列車位置與各個移動臺接收到基站的場強特征的對應關系；其中，X = [X1, X2, , Xg]T, X1為當前時刻之前的第I個時刻的列車位置；本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種適用于CBTC系統的靜止列車定位方法，其特征是所述方法包括：步驟1：列車首尾兩端分別安裝移動臺，并分別記為第一移動臺和第二移動臺；步驟2：在當前時刻，列車向定位數據服務器和無線信息采集服務器發送列車參數，包括如下步驟2.1?2.7：步驟2.1：列車會向區域控制器匯報自身位置x；步驟2.2：把列車編號Tn及列車位置轉發給定位數據服務器，定位數據服務器存儲列車位置；步驟2.3：列車向無線信息采集服務器發送各移動臺標識及其接收到基站場強信息列表(M,Pi)；其中，M表示移動臺標識，i表示基站編號,Pi表示移動臺M接收到基站i的場強；步驟2.4：無線信息采集服務器接收后，根據移動臺標識，查詢定位數據服務器，確定列車編號，得到對應的列車位置，形成列車位置和場強關聯數據其中，x為列車位置，為列車在x處第一移動臺接收到基站i的場強信息，為列車在x處第二移動臺接收到基站j的場強信息；步驟2.5：對場強信息進行歸一化處理，得到歸一化的列車位置與場強關聯數據步驟2.6：再根據每個移動臺接收到的基站的位置，建立列車位置、基站位置和場強的關聯數據其中，zi為第一移動臺接收到的基站i的位置，zj為第二移動臺接受到的基站j的位置；步驟2.7：確定第一移動臺和第二移動臺接收到的所有基站的數量NB，并對這些重新編號，得到z1,z2,...zNB；步驟3：車載定位裝置判斷是否獲得列車位置，如果車載定位裝置獲得自身的列車位置，則在下一時刻，返回步驟2；否則，執行步驟4；步驟4：移動臺向定位處理服務器發送定位請求；步驟5：利用規范化數據X,Z,Y1和Y2訓練BP神經網絡，建立起列車位置與各個移動臺接收到基站的場強特征的對應關系；其中，X＝[x1,x2,...,xQ]T，xl為當前時刻之前的第l個時刻的列車位置；Z=z11z21...zNB1z12z22...zNB2............z1Qz2Q...zNBQ,為當前時刻之前的第l個時刻的第一移動臺和第二移動臺接收到的基站的位置；Y1=P‾111P‾211...P‾NB11P‾121P‾221...P‾NB21............P‾1Q1P‾2Q1...P‾NBQ1,為當前時刻之前的第l個時刻的第一移動臺接收到的基站k的歸一化場強信息；Y2=P‾112P‾212...P‾NB12P‾122P‾222...P‾NB22............P‾1Q2P‾2Q2...P‾NBQ2,為當前時刻之前的第l個時刻的第二移動臺接收到的基站k的歸一化場強信息；l＝1,2...,Q，k＝1,2...,NB；步驟6：以當前時刻第一移動臺和第二移動臺基站位置接收到的基站位置、第一移動臺接收到的基站場強和第二移動臺接收到的基站場強為輸入數據，輸入到步驟5訓練的BP神經網絡中，得到的輸出結果即為當前時刻的列車位置。FDA00002482587500011.jpg,FDA00002482587500012.jpg,FDA00002482587500013.jpg,FDA00002482587500014.jpg,FDA00002482587500015.jpg,FDA00002482587500022.jpg,FDA00002482587500024.jpg,FDA00002482587500026.jpg...
【技術特征摘要】
1.一種適用于CBTC系統的靜止列車定位方法，其特征是所述方法包括 步驟1:列車首尾兩端分別安裝移動臺，并分別記為第一移動臺和第二移動臺； 步驟2 :在當前時刻，列車向定位數據服務器和無線信息采集服務器發送列車參數，包括如下步驟2. 1-2. 7 步驟2.1 :列車會向區域控制器匯報自身位置X ； 步驟2. 2 :把列車編號Tn及列車位置轉發給定位數據服務器，定位數據服務器存儲列車位置； 步驟2. 3 :列車向無線信息采集服務器發送各移動臺標識及其接收到基站場強信息列表(M，Pi);其中，M表示移動臺標識，i表示基站編號，Pi表示移動臺M接收到基站i的場強； 步驟2. 4 :無線信息采集服務器接收后，根據移動臺標識，查詢定位數據服務器，確定列車編號，得到對應的列車位置，形成列車位置和場強關聯數據U' /f, IT);其中，X為列車位置，if為列車在X處第一移動臺接收到基站i的場強信息，#為列車在X處第二移動臺接收到...
【專利技術屬性】
技術研發人員：于振宇，唐濤，郜春海，
申請(專利權)人：北京交通大學，
類型：發明
國別省市：
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