几种列车定位系统性能比较分析
轨道交通列车定位技术的选择与比较
（ｅａｔｅ ｔｆ ｒＪ ｎ ｒｎ ｏｔｉ ， ｉ ） Ｄ ｐ ｒ ｎ ｏＴ， ￣ａｄＴａｓ ｒｔ ｎ Ｘ ＇ Ｒ ｉ ａ ０ ， ， ｉｎ７０ １ ， ｈｎ ｍ Ｃ ｐ ａｏ ａ ｌ ａ ａ
ｓ ｖ ｒ ｌｋ ｙ ｍｅｈ ｄ ，ａ ａｙ ｅ ｎ ｏ ａ ｅ ｒ ｍ ｈ ｏ ｉｏ ｉ ｇ ａ ｃ ｒ ｃ ｅ ｅ ａ ｅ ｔｏ ｓ ｎ ｌｚ ｓ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｒ ｓ ｆ ｏ ｔ ｅ ｐ ｓｔ ｎｎ ｃ ｕ ａ ｙ，ｂ ｏ ｋ ｓ ｓ ｍ，ｍａ ｎｅ ａ ｃ ｎ ｎ ｅ ｔ ｎ ｉ ｌｃ ｙｔ ｅ ｉ ｔｎ ｎ ｅ ａ ｄ ｉ ｖ ｓ ｍｅ ｔ ｃ ｓ ，ｉ ｔｒｅｅ ｃ ｎ Ｏ ｏ ｏ ｔ ｎ ｅ ｆｒ ｎ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ，ｓ ｇ ｅ ｔｄ ｔ ａ ｈ ｕ ｒ ｎ ａｌｐ ｓｔ ｎｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｓ ｏ ｌ ｅ ｉｔ ｇ ａｅ ｓ ｆｐ ｓ ｉｎ ｎ ｕ ｇ ｓｅ ｈ ｔｔｅ ｃ ｒｅ ｔｒ ｉ ｏ ｉ ｏ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｈ ｕ ｄ ｂ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｕ ｅ ｏ ｏ ｉ ｏ ｉｇ ｉ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｒａｌ ｒ ｉ ｐ ｓｔ ｎ ｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｄ ｓ ｒ ｅ ．Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｈ ｆｎ ｔ ｎ ｆ ｔｅ ｔａｎ ｐ ｓ ｉｎ ｎ ｉ ａｎ ｏ ｉ ｏ ｉ ｇ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｓ ｅ ｃ ｂ ｄ ｈ ａ ｅ ｎ ｒ ｕ ｅ ｔ ｅ ｕ ｃｉ ｓ ｏ ｈ ｒ ｉ ｏ ｉ ｏ ｉｇ ｔ ｉ ｉ ｏ ｏ ｔ
第 １ 卷 第 １ 期 ８ １
Ｖ０ ＿８ ｌｌ
Ｎｏ １ ．１
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
列车自动控制系统的分析与研究
的范围决定 的，每一个 区域 都有轨旁单元和发送 （接收 ）设备 ，各 区域 备和其他外围系统 ，采集车站设备的信息，传送控制命令 ，使 车站联锁
的 ＡＴＰ轨 旁 单元 通 过总 线 连 接 。
设 备 能 接 收 ＡＴＳ系 统 的 控 制 ，以 实现 车 站 进 路 的 自动控 制 。非 集 中联
动 强 度 ．发 挥 城 市轨 道 交 通 的 通 过 能 力 。列 车 自动控 制 系 统 包括 三 个 ２．２ ＡＴＯ子 系 统 的功 能
子 系统 ：列 车 自动 防 护 系 统 列 车 自动 防 护 系 统 ｆＡＴＰ— Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｉｎ
ＡＴ０ 系统 的 基 本 功 能 包 括牵 引 、巡 航 、惰 行 、制 动 和停 车 控 制 在 内
置 列 车所 需 要 一 个 正 式授 权 。
控 制 中心 设 备 属 于 ＡＴＳ系 统 ，是 ＡＴＣ的 核 心 。 用 于 状 态 显示 、运
１．１ ＡＴＰ子 系 统 的 组成
行 控 制 、运 行 调 整 、车 次追 踪 、时 刻 表 编 辑 及 运 行 图 绘 制 、运 行报 告 、调
【关 键 词 】列 车 自动ห้องสมุดไป่ตู้ 制 系统 ；列 车 自动 防护 系统 ；列 车 自动监 控 系统 ；列 车 自动 驾 驶 系统
０ 引言
车 载 ＭＭＩ，也是 每 个 驾 驶 室 一 个 。 每 列 车 共有 两 个 。
ＶＩＩ列 车位置识别 系统分为 车载设备和轨 旁设备 ，轨 旁设备 由
列 车 自动 控 制 系统 是 信 号 系 统 关键 子 系统 之 一 。是 城 市 轨 道 交 通 ＰＴＩ环线 、ＰＴＩ轨旁 盒、ＰＴＩ轨旁馈电电缆和 ＰＴＩ多路接收器组成 。Ｐ１１
基于卫星导航系统的列车定位技术现状与发展
基于卫星导航系统的列车定位技术现状与发展随着科技的不断进步和应用，卫星导航系统已经成为列车定位技术的重要组成部分。
卫星导航系统是通过一组卫星来确定地面或空中接收设备的位置，并且提供精确的时间标准。
这一技术在铁路行业中的应用，可以提高列车的准确性和安全性，减少事故发生的可能性，同时也提升了列车的运行效率和准点率。
本文将探讨基于卫星导航系统的列车定位技术的现状与发展趋势。
目前，列车定位技术主要采用全球卫星定位系统（GNSS），例如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗系统。
这些系统能够提供高精度的位置信息，可以帮助列车进行精确定位和导航。
而在铁路行业中，列车定位技术的应用不仅限于监控列车的位置，还可以用于实时监控列车的速度、方向、高度等参数，以及提供列车运行状态的实时信息。
在列车定位技术领域，目前已经存在一些成熟的产品和解决方案。
国际知名的列车定位系统供应商Trimble Transportation提供了针对铁路行业的GNSS列车定位解决方案，其产品具有高精度、高可靠性和高安全性的特点。
国内的一些企业也研发了列车定位技术产品，比如北斗定位终端和北斗列车监控系统，可以实现对列车的持续定位、追踪和监控。
除了卫星导航系统外，还有一些其他辅助定位技术被应用于列车运行中。
惯性导航系统（INS）可以通过测量列车的加速度和角速度来预测列车的位置，从而提高列车定位的精确度。
雷达和激光测距系统也可以用来补充卫星导航系统的定位信息，以实现更高精度的列车定位。
基于卫星导航系统的列车定位技术已经在铁路行业中得到了广泛的应用，相关产品和解决方案也已经比较成熟，可以满足列车定位的要求。
不过，这一领域仍然存在一些问题和挑战，需要不断的技术创新和进步。
随着铁路行业的发展和现代化要求的不断提升，基于卫星导航系统的列车定位技术也将面临一些新的发展趋势和挑战。
具体来说，未来基于卫星导航系统的列车定位技术可能会朝着以下方向发展：1. 高精度定位技术。
列车定位技术
列车定位技术列车定位的意义实时、精确地确定列车在线路中的位置是保证安全、发挥效率、提供最佳服务的前提。
在轨道交通行车安全和指挥系统中，列车定位是一项关键性的技术。
准确、及时地获取列车位置信息，是列车安全、有效运行的保障。
1 城市轨道交通定位技术的基本功能和作用1）列车定位系统的基本功能：能够在任何时刻、任何地方按要求确定列车的位置，包括列车行车安全的相关间隔、速度；对轨旁设备和车载设备等资源进行分配和故障诊断；在局部出现故障时，能够在满足一定精度要求的前提下，降级运行。
列车定位方式按照空间可用性分为离散方式、连续方式和接近连续方式。
按照产生定位信息的不同部分分为完全基于轨旁设备的方式、完全基于车载设备的方式和基于轨旁设备和车载设备的方式。
2）列车定位技术在现代轨道交通行车安全和指挥系统中的作用主要体现在以下几个方面：1为列车自动防护(ATP)子系统提供准确位置信息。
作为列车在车站停车后打开车门以及站内屏蔽门的依据。
2为列车自动运行(ATO)子系统提供列车精确位置信息，作为列车计算速度曲线，实施速度自动控制的主要参数。
3为列车自动监控(ATS)子系统提供列车位置信息，作为显示列车运行状态的基础信息。
国内外轨道交通主要的列车定位技术一：轨道电路定位轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体, 并用引接线连接信号发送、接收设备所构成的电气回路。
轨道电路有机械绝缘和电气绝缘两种类型。
采用机械绝缘的轨道电路, 需切断钢轨, 安装轨道绝缘节, 这对使用长钢轨线路妨碍很大, 不仅需经常维修, 还降低了安全性。
而采用电气绝缘, 则无需切断钢轨, 目前城市轨道交通系统中, 普遍采用“S 棒”进行电气隔离的数字音频轨道电路。
音频无绝缘轨道电路：音频无绝缘轨道电路采用自然衰耗、短路线法等电气方法实现轨道区段的分割。
目前广为采用的是S型连接音频轨道电路。
S型音频轨道电路确保相邻轨道区段的信号互不干扰，同时平衡两条钢轨的牵引回流。
浅谈城市轨道交通列车定位系统
④为列 车 自 动运行 （ Ａ Ｔ 子 系统提供列 车精 确位置信息 ， 作 为列 车 计算速度 曲线 ， 实施速度 自动控制 的主要参数 ； ⑤ 为列车 自动监控（ Ａ Ｔ Ｓ ） 子 系统提供列车位 置信息 ， 作 为显示 列车
运 行 状态 的 基础 信 息 ；
⑥在某些 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ 系统 中 ， 作 为无线基站接续 的依据 。 ２ ． 城市轨道交通 中几种重要 的定位方法 ２ ． １ 计轴器定位 计轴设备主要在 Ｃ Ｂ Ｔ Ｃ 系统的移动授权 尚未开通时使用 ， 作为无线 设 备故障 时的备用冗余设 备存在 。其用 途与使用 的轨道 电路 相似 ， 主 要用来检测区段状态信息来确定列车的位置。 计轴磁头安装在轨道上 ， 轨道外侧 圆柱形 磁头能够发送 电磁场 ， 轨 道 内侧方形磁头负责接 收该 电磁场 信号 ， 当车轮经过磁头的时候 ， 磁力 线 由于金 属 的介入 而改 变 ， 接收端 磁头 接 收到 的磁场 强度 会发 生变 化 。与轨道绝缘节设置相 同 ， 计轴 传感器安放也是固定 的， 通过计轴器 检测的列车 占用或者出清对应计轴区段也可 以获得列车位置信息 。 ２ ． ２ 利用轨道电路的定位技术及定位原理 轨道 电路 是 以铁路 线路 的两 根钢轨作 为导体， 并用 引接线连接信 号 发送 、 接收设 备所构成 的电气 回路 。轨道电路有机械 绝缘和 电气绝 缘 两种类 型 。采用机 械绝缘 的轨道 电路， 需 切断 钢轨， 安装 轨道 绝缘 节， 这对使用长钢轨线路妨碍很大， 不仅需经常维修， 还 降低 了安全性 。 列 车在线路 中运行时， 其所在 的轨道 电路会 给出 占用指示， 对轨道 电路 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。 利用轨道 电路确定列 车在线路 中的位置 。为了保证安 全， 轨道 电 路任何形式 的故 障都表示为 “ 有 车占用” ， 为了避免错误的跟踪， 系统对 轨道 电路 的“ 连续 占用 ” 与“ 顺序 出清” 进行逻 辑判断， 保证列 车跟踪 的 可靠性和安全性 。利用数字轨 道电路 对列车进行定位是 目前城市轨道 交通系统 中应用最为普遍的技术手段。 ２ ． ３基于测速的列车定位 地铁 车辆在带 司机室 的Ｔ ｃ 车非动 力轴 的第一轮对 的左侧 和第 城市交 通问题 日益突出 。地铁 、 轻轨具 备客运量大 、 污染少等特点， 是解决 大中城市交通问题的首选方案 。由
简述列车定位的流程
列车定位的流程介绍列车定位是指通过一系列技术手段来确定列车在铁路系统中的位置，以确保列车运行的安全和准时。
随着铁路运输的发展，在列车定位技术方面取得了巨大的进展。
本文将详细介绍列车定位的流程和涉及的技术手段。
传感器数据采集列车定位是通过分析来自各种传感器的数据来实现的。
下面介绍几种常用的列车定位传感器。
1. GPS（全球定位系统）全球定位系统是一种通过卫星信号来测量地球上物体位置的系统。
在列车定位中，列车上安装的GPS接收器可以接收到卫星发射的信号，并通过计算时间差来确定列车的位置。
2. 惯性导航系统惯性导航系统利用加速度计和陀螺仪等传感器来测量列车的加速度和角速度，进而计算列车的位置。
它不依赖于卫星信号，因此在地下铁路和山区等没有卫星信号的地方也可以使用。
3. 里程计里程计通过测量列车车轮的转动来确定列车的位置。
它通常使用磁性传感器或光电传感器来感知车轮的旋转，并根据车轮的直径和转动次数计算列车运行的距离。
定位算法传感器采集的数据是杂乱无章的，需要通过定位算法来进行处理和分析，从而确定列车的准确位置。
下面介绍几种常用的定位算法。
1. 卡尔曼滤波卡尔曼滤波是一种递归的估计算法，它通过使用线性系统的状态方程和观测方程来对列车的位置进行估计。
它能够结合多个传感器的数据进行定位，并考虑到系统的动态性。
2. 扩展卡尔曼滤波扩展卡尔曼滤波是对非线性系统的卡尔曼滤波的扩展。
在列车定位中，由于列车运行速度较快，存在转弯等非线性运动，因此扩展卡尔曼滤波更适用于列车定位。
3. 粒子滤波粒子滤波是一种基于蒙特卡罗方法的定位算法。
它通过使用随机粒子来表示列车的可能位置，并根据传感器数据来更新粒子的权重，从而确定列车的位置。
定位误差校正由于各种传感器和定位算法本身存在误差，列车定位结果可能存在偏差。
因此，需要对定位结果进行校正，以提高定位的准确性。
1. 无线电信号强度指纹无线电信号强度指纹是一种基于信号衰减的定位方法。
高速列车定位与控制技术研究
高速列车定位与控制技术研究随着高速列车在我国的日益普及，高速列车定位与控制技术的研究也越来越受到人们的关注。
高速列车定位与控制技术是为了使高速列车行驶更加快捷、舒适、安全，为旅客提供更好的出行体验。
本文将就高速列车定位与控制技术的研究过程进行简要介绍。
一、高速列车定位技术高速列车定位技术是指采集车辆装置信息，并将这些信息进行处理，确定车辆的位置及速度参数的过程。
在高速列车的运行过程中，定位技术是非常关键的环节，它能够实现列车的准确停靠和安全运行。
目前高速列车定位技术主要有以下几种：1.全球卫星导航系统技术全球卫星导航系统技术是一种非常常用的高速列车定位技术，主要利用无线电信号与地面设施相结合，对列车定位及速度进行准确计算，从而实现列车的安全运营。
2.辅助地面设备技术辅助地面设备技术主要是指采用一些特殊的设备来进行定位，例如磁性轨道定位系统、激光定位系统、超声波定位系统等。
这些设备能够对列车的位置进行精确的计算和定位。
3.惯性导航系统技术惯性导航系统技术主要是通过感应列车摆动的力矩大小来计算列车的位置和速度参数，这种技术对列车自身的运动有一定的要求，适用于高速列车。
以上三种技术各有优劣，其中全球卫星导航系统技术是目前广泛采用的一种技术。
二、高速列车控制技术高速列车控制技术是指通过一系列的控制手段对列车的运行速度、制动力等进行控制，达到安全、舒适的运行效果。
随着高速列车的日益普及，在高速列车控制技术方面也进行了一系列的研究。
1.基于垂直加速度的控制技术基于垂直加速度的控制技术是目前比较常用的一种技术，在列车运行时，会在车箱内部安装传感器，不断检测车箱的垂直加速度，从而能够实时控制列车行驶的速度和减速时所需的的制动力，提高列车运行的安全性。
2.定点停车控制技术定点停车控制技术是指通过预先设定列车停车的位置，利用车辆装置信息和计算机进行控制，实现列车的准确停靠。
这种技术能够提高列车的准点到达率和运营效率。
高铁列车定位精度标准
高铁列车定位精度标准
高铁列车定位精度标准主要取决于列车运行控制系统（CTCS）的级别。
CTCS-3级列控系统是高铁列车的核心控制系统，可以实现最高运营时速350公里高铁列车最小追踪间隔3分钟。
这一级别的列控系统能够通过强大的算法实现对列车精准到秒的控制以及对列车的精准定位。
其中，CTCS-3级列控系统的定位精度很高，能够满足高铁列车的运行需要。
此外，基于4G网络的列车无线定位技术也在研究中，通过结合网络改进GPS定位系统和组合定位，能够进一步提高列车定位的精度和可靠性。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅铁路相关专业书籍或咨询铁路工程师。
西南交通大学城市轨道交通期末考试题库及详解
1.请说明以下两种列控系统原理上的差异，在实际应用中有哪些特点：P42/45；P70准移动闭塞、移动闭塞：系统原理，设备要求，性能指标，优点1.1系统原理：准移动闭塞：列控车载防护采取目标距离速度防护模式，追踪间隔由目标距离速度曲线决定。
通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断分区占用并传输信息,信息量大；可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动，列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可改善列车速度控制，缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。
但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方，因此它并没有完全突破轨道电路的限制。
特点在于追踪目标点固定•制动点不固定•空间间隔长度不固定移动闭塞：固定闭塞中轨道占用是以分区为单位。
而移动闭塞中，列车在轨道上只是占用与其长度相同的轨道。
只需给移动的列车“划分”与列车长度相当的、随列车运行而“移动”的轨道线路，追踪列车的目标点是前行列车的尾部加一个安全距离，实时与前车保持安全制动距离，闭塞分区随列车移动而“移动”称为移动闭塞。
取消了轨道占用检查设备和通过信号机。
特点在于追踪目标点不固定•制动点不固定•空间间隔长度不固定；系统设备主要由控制中心设备、通信设备、车载设备和轨旁设备组成。
1.2性能比较：（1）准移动闭塞ATC系统的列车追踪间隔和列车控制精度除取决于线路特性、停站时分、车辆参数外还与ATP/ATO 系统及轨道电路的特性（轨道电路的长度、传输信息量的内容及大小、轨道电路分界点的位置等）密切相关，一个轨道电路区段只允许一列车占用，当列车只占用部分区段则认为全部轨道电路被占用，导致列车追踪间隔相对较大；而移动闭塞式的ATC系的列车追踪间隔和列车控制精度只取决于线路特性、停站时分、车辆参数。
因此，使得系统比准移动闭塞系统具有更大的运用灵活性和较小的行车间隔。
(2)移动闭塞ATC系统充分利用现代数字通信技术，可实现大信息量、车-地双方向的实时数据传输；准移动闭塞ATC系统由轨道电路向列车传输信息，传输的信息量受钢轨传介质频带限制及电化牵引回流的干扰，难以实现大信息、实时的量地-车间数据传输；1.3优点总之，移动闭塞没有固定的闭塞分区，列车间隔随列车移动而移动；实现较小的立场运行间隔，有条件实现“小编组，高密度”；实现车地之间信息的双向传输，传输信息量大，易于实现无人驾驶2.请描述IEEE推荐的CBTC系统结构以及主要的功能分配和逻辑关系。
GPS定位系统在高铁列车上的高速运动安装策略
GPS定位系统在高铁列车上的高速运动安装策略随着科技的不断发展，全球定位系统（GPS）在各个领域得到了广泛应用。
其中，高铁列车作为一种高速运输工具，具有快速、高效、安全等优势，其运行过程中如何确保准确的定位成为一个重要的问题。
本文将探讨GPS定位系统在高铁列车上的高速运动安装策略，以保障列车的运行安全和准确性。
一、GPS定位系统简介GPS定位系统是一种全球卫星导航系统，通过接收来自卫星的信号来定位所在位置。
该系统由一组运行在太空轨道上的卫星和地面控制设备组成。
在高铁列车上应用GPS定位系统，可以实时获取列车的准确位置信息，并为列车的运行提供重要参考依据。
二、高铁列车上的GPS定位设备选择由于高铁列车在高速运动过程中存在着大的振动和干扰，因此选择适合高铁列车安装的GPS定位设备至关重要。
以下是一些可行的设备选择：1. 高抗干扰GPS天线高铁列车行驶的过程中，周围环境的电磁信号干扰较大，传统的GPS天线很难获得稳定且准确的信号。
因此，选择一种高抗干扰的GPS天线非常必要，可以有效地提高GPS接收信号的质量和稳定性。
2. 高速数据传输模块由于高铁列车在运行过程中的速度较快，需要选择一种高速数据传输模块，能够实时传输大量的定位信息。
这样可以确保列车的运行数据及时反馈到后台系统中，以便进行进一步的处理和分析。
3. 多系统定位模式为了进一步提高GPS定位系统的精准性，可以考虑使用多系统定位模式。
除了传统的GPS系统，还可以结合其他定位系统，如伽利略系统、北斗系统等。
这样可以增加定位的卫星数量，提高定位的可靠性和准确性。
三、GPS定位系统的安装位置选择为了在高铁列车上安装GPS定位系统，需要选择合适的位置以保证系统的稳定性和精确性。
以下是一些建议的安装位置：1. 高处安装选择高处进行GPS天线的安装，可以增加接收卫星信号的可视性，减少建筑物和其他障碍物对信号的遮挡。
在高铁列车上，可以选择高处的车顶或天线架作为GPS天线的安装位置。
CBTC系统功能介绍和技术分析
• cbtc系统概述 • cbtc系统功能介绍 • cbtc系统技术分析 • cbtc系统与其他系统的比较 • cbtc系统的未来发展与挑战 • cbtc系统案例分析
01
cbtc系统概述
cbtc系统的定义和特点
节能环保
CBTC系统能够优化列车运行图，减少无 效制动和加速，降低能源消耗和排放。
数据安全与隐私保护
CBTC系统涉及大量的数据采集、传输和处理，如何保障数据的安全性和用户的隐私是一 个重要挑战。解决方案是制定严格的数据管理和隐私保护政策，加强数据加密和访问控制 ，确保数据不被非法获取和使用。
06
cbtc系统案例分析
北京地铁燕房线cbtc系统案例
总结词：成功应用
详细描述：北京地铁燕房线采用了基于通信的列车控制系统（CBTC），该系统实现 了列车自动控制、精确停车和高效运营等功能，提高了线路的运输能力和乘客出行 效率。
列车定位技术
列车定位技术是cbtc系统中的关键技术之一，用 于确定列车在轨道上的位置。
基于轨道电路的定位是通过轨道电路的信号传输 和接收来实现列车位置的确定，而基于无线通信 的定位则是通过列车与地面设备之间的无线通信 来确定列车位置。
常用的列车定位技术包括基于轨道电路的定位和 基于无线通信的定位。
提升旅客出行体验
CBTC系统能够提供更加准确、 可靠的列车时刻信息，提高旅 客出行满意度。
增强系统可靠性
CBTC系统采用冗余设计和技 术，提高了系统的可靠性和可 用性。
02
cbtc系统功能介绍
列车定位与追踪
列车定位
通过GPS、北斗等卫星定位技术，结合地面应答器、轨道电路等设备，实现列车精确位置的实时追踪 。
城市轨道交通中的列车定位技术分析
城市轨道交通中的列车定位技术分析【摘要】阐述了列车定位技术的重要性，针对城市轨道交通中几种常用的列车定位方法进行了介绍和比较分析。
【关键词】城市轨道交通；列车定位；组合定位1.引言城市轨道交通具有速度快、安全可靠、节能环保、准时舒适等优点，己成为世界各国解决城市交通问题的首选方案。
列车的定位技术在列车运行控制系统中占据着很重要的地位，它直接关系到列车的安全运行，影响着轨道交通的运输效率。
几乎每个子系统的实现都需要列车的位置信息作为参数之一，列车定位的引入使得调度指挥和行车控制一体化新的综合自动化系统的实现成为可能。
由此可见，实时、准确地获取列车速度和位置信息是列车安全、高效运行的重要保障。
2.列车定位技术列车定位的任务是获取列车在铁路网络中的位置，目前在国内外轨道交通列车自动控制系统中得到应用的列车定位方式主要有以下几种[1-4]：2.1 基于轨道电路的列车定位轨道电路定位法是最普遍的列车定位技术。
轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，并用引接线连接信号发送、接收设备所构成的电气回路。
当轨道区段无车占用时，接收端可以接收到发送端所发送的信息，接收端的轨道继电器励磁吸起；当列车进入轨道区段时，车轮将两根钢轨短路，接收端接收不到发送端所发送的信息，接收端继电器失磁落下，达到检测列车定位的目的。
列车在线路中运行时，其所在的轨道电路会给出占用指示，对轨道电路占用状态进行连续跟踪，就能获取列车在线路中所处的位置。
2.2 基于电子计轴的列车定位电子计轴定位是通过在轨道区段的分界点安装计轴点来检测轮对通过瞬间所产生的电磁感应信号，从而判断列车的轮轴数量和运行方向。
当车轮驶过计轴点时，在会计轴点中形成脉冲信号，通过电缆传输到控制中心，然后由控制中心的计数装置根据脉冲对车轮进行计数，最后由中央处理单元根据计数情况判断列车占用/出清，实现列车检测和定位功能。
2.3 基于信标的列车定位地面信标通常安装在两根钢轨中间，分为有源信标和无源信标两种，每个信标有一个唯一的编号并带有特定的位置信息。
列车定位技术的分类
列车定位技术的分类列车定位技术是指通过各种手段来确定列车的位置和运动状态的技术。
根据不同的原理和方法，可以将列车定位技术分为以下几类：无线电信号定位技术、惯性导航定位技术、地面测量定位技术和卫星导航定位技术。
一、无线电信号定位技术无线电信号定位技术是通过接收和处理无线电信号来确定列车位置的一种技术。
其中，最常见的无线电信号定位技术是无线电定位系统（RDS）和无线电频率辐射定位系统（RFDS）。
无线电定位系统是利用列车上的无线电设备发射信号，并通过接收和处理地面设备接收到的信号来确定列车位置。
无线电频率辐射定位系统是利用列车上的无线电设备发射的辐射信号来确定列车位置。
二、惯性导航定位技术惯性导航定位技术是通过记录列车的加速度和角速度，然后利用惯性测量单元（IMU）计算列车位置和速度的一种技术。
惯性导航定位技术具有较高的精度和实时性，不受外界干扰，适用于地下、山区等无法接收卫星信号的地区。
三、地面测量定位技术地面测量定位技术是通过在轨道和车辆上安装测量设备，利用测量数据来确定列车位置的一种技术。
地面测量定位技术主要包括轨道测量和车辆测量。
轨道测量通过安装在轨道上的测量设备来获取列车位置信息，车辆测量则是通过安装在列车上的测量设备来获取列车位置信息。
四、卫星导航定位技术卫星导航定位技术是利用卫星信号来确定列车位置的一种技术。
目前最常用的卫星导航定位技术是全球定位系统（GPS）。
GPS通过接收多颗卫星发射的信号，并通过计算信号传播时间和卫星位置来确定列车的位置和速度。
除了GPS，还有伽利略系统、北斗系统等其他卫星导航定位技术。
不同的列车定位技术各有特点和适用范围。
无线电信号定位技术适用于城市地铁等有较密集无线电信号覆盖的地区；惯性导航定位技术适用于无法接收卫星信号的地区；地面测量定位技术适用于需要高精度定位的场景；卫星导航定位技术适用于大范围的列车定位。
列车定位技术根据不同的原理和方法可以分为无线电信号定位技术、惯性导航定位技术、地面测量定位技术和卫星导航定位技术。
我国几种典型列车运行控制系统的比较与展望
我国几种典型列车运行控制系统的比较与展望摘要为了更好地研究国内轨道交通列车运行控制系统的技术发展趋势，从几种不同应用领域的轨道交通方式出发，对比分析其列控系统的结构和功能。
首先分析了几种典型列控系统的发展现状，不同的应用场景对列控系统的需求不一，也由此产生了不同风格的列控系统。
然后阐述了我国城市轨道交通、高速铁路和高速磁浮列控系统的技术路线，进而分析这三种列控系统的系统架构和功能特点，从列车的速度等级、牵引制动方式、车地传输方式、列车定位方式、速度防护方式等方面对列控系统进行对比分析。
研究结果表明，虽然城轨交通、高速铁路和高速磁浮的技术特征有较大差异，但三种列控系统的设计理念并无本质差异，在实际应用中可相互学习借鉴。
一、列车运行控制系统的发展现状轨道交通作为我国交通体系中的重要分支，在方便人们出行的同时极大地带动了经济的发展。
1.1 铁路列车运行控制系统的发展我国铁路列控系统的起步较晚，且存在信号制式不统一等特点。
自上世纪九十年代以后，传统列控系统得到迅速发展。
列车安全防护系统发展到超速防护阶段，列控铁路系统逐步向信息化和自动化方向迈进[1]。
2002年初，我国参考了欧洲ETCS 标准，制定了中国列车运行控制系统CTCS技术标准。
CTCS的提出改变了以车站联锁和自动闭塞为核心的传统铁路列车控制系统的理念和方法，是中国高速列车运行控制系统的里程碑[2]。
1.2 城市轨道交通列车运行控制系统的发展20 世纪90年代以前，我国城市轨道交通主要采用固定闭塞方式，一般按照出口速度控制方式防护列车运行安全。
20世纪90年代以后，我国逐渐开始发展准移动闭塞制式，形成目标-距离速度控制曲线。
21世纪以后，追踪间隔更小的移动闭塞系统被广泛应用，移动闭塞的制动终点为前方车辆的尾部，并留有一定的余量，大大缩小了最小行车间隔[3]。
1.3 高速磁浮列车运行控制系统的发展1935年，德国工程师赫尔曼·肯尔利用电子管放大器成功地在实验室完成了悬浮210kg重物的实验。
城市轨道交通列车定位方法分析
城市轨道交通列车定位方法分析
曹启滨
【期刊名称】《铁路通信信号工程技术》
【年(卷),期】2012(9)1
【摘要】城市轨道交通列车定位是保证行车安全、提高行车效率的关键技术,简要介绍轨道交通列车常用几种列车定位方法,对几种定位方法从技术应用角度作了对比,并针对CBTC列车控制系统采用的裂缝波导管定位技术进行阐述说明.
【总页数】3页(P55-56,62)
【作者】曹启滨
【作者单位】北京地铁运营公司通信信号公司,北京 100088
【正文语种】中文
【相关文献】
1.城市轨道交通的列车定位技术
2.城市轨道交通列车定位设备
3.试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用
4.基于无线感应技术的城市轨道交通高精度列车定位系统设计
5.城市轨道交通信号系统次级列车定位技术发展研究
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（西安 铁路 职 业技 术 学院 ，陕 西 西安 ７ ０ １ １０ ７）
摘
要 ：列 车位 置 信 息 在 列 车 运行 自动 控 制 技 术 中具 有 重 要 的作 用 ，几 乎 每 个 子 功 能 的 实现 都 需 要 列 车
位置信息 的参与 ， 此 ，列车定位是列车控制系统中一个非常重要 的环 节。针对几种常用列车定位 系统的性 能进行详细 的比较和分析。
收 稿 日期 ：２ １— ４ １ ０００— ３
议数据形式存放实现列车速度监控和其他行车功能
所必 须 的数据 。当列 车驶 过地 面应答 器且 与车 载查 询器 耦合 时 ，查 询器 首先 以一 定 的频 率通 过 电磁 感 应将 能量 传递 给应答 器 ；应答 器 内电路接 收到 能量 后 即开 始工作 ，将所 储存 的数 据 以某 种调 制方 式通 过 电磁 感应传 送 到列车 。 查 询一应 答器 可用作 连续 式列 车速度 自动控 制
等组 成 地面 应答器 一般 装在 ２根轨 道 中央或 １ 根 轨道 的外侧 ，车载查 询器装 在 机车与应 答 器相对 应 的位 置 应答 器一般 都是 无源 的 ，内部 寄存器按 协
发 射 与 接 收 线 圈 。数 字音 频 轨 道 电 路 的定 位 原 理
是 ，发 射单元 以差分模 式 向另一 端通 过铁 轨传输 调
前 ．城 市轨 道交 通 系统 中普 遍采 用 “ ｓ棒 ” 电气 隔
靠 度 ，可 在 任何 气 候 、任何 地 点 （ 括 Ｇ Ｓ未 覆 包 Ｐ 盖地 区 ）可 靠地 ｌ ，且具 有维 修简便 和运 行费 用 作
低 等优 点 。 应 答 一查 询 器 列 车 定 位 系 统 一 般 由车 载 查 询
制信号 ，在轨道电路的另一端提取这个信号 ， 接收 信息和传送信息经逐位 比较确认是否相同后 ，即可 完成对接收信息的验证 ，以判断钢轨 占用和轨道 电 路 的工 作状 态 ； 当轨道 电路 内有 车 占用时 ，由于列 车车轴 的分路作用 ，接收端可检测到信号电平的变 化 ，从 而判 断列 车 到达相 对应 的轨 道 电路 位置 ，如
关 键 词 ：列 车定 位 ；性 能 ；分 析
中 图分 类 号 ： ２ ４ ８ Ｕ ８． ４
文献 标 识 码 ： Ｂ
文章 编 号 ：１０ — １ ８ （０ ０ ６ ０ ５ — ３ ０ ６ ９ ７ ２ １ ）０ — ０２ ０
目前 ，在世 界各 国轨道 交通 列车 控制 系统 中使
图 １ 所示 。
离 的数字 音频 轨道 电路 。
在数 字音 频轨 道 电路 中 ，全部 有源 器件都 集 中
在控 制 室 内 ．其室 外设 备仅包 括 由 电容 、线 圈等组
成 的调谐 盒及 轨道 间 的 Ｓ型连接 导线 ，调谐 盒 中有
器 、地 面 应 答 器 和轨 旁 电子 单 元 Ｌ Ｕ （ 选 择 ） Ｅ 可
第３ ８誊 第 ６期
Ｖ（．８ ）３ Ｉ ＮＩ６ Ｊ ＿
铁 道 技 术 监 督
Ｉ Ｉ ｛ 、、 【 Ｌ、Ｉ¨ 、 ｔ ¨ ｌ ） １ Ｉｆ ；
研 究 与 变 流
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几 种 列车 定 位 系统 性 能 比较 分 析
图 ２ 应 答 一 查 询 器 列 车 定 位 系 统
作者简 介：郑福林 ，讲师
・
系统的列车精确定位 ，这时应答器 内储存 的数据是
５２ ・
铁 道 技 术 监 督
同定 的 也 可以作 为点 式列 车速 度 自动控 制 系统 的
可 以获取 列 车 的运行 方 向和 即时运 行速 度 ，对列 车 速度 进行 积分 就 可得 到列 车 的运行 距 离 。这 种方 法
量难 度会 增 大 。
２ 定 位 系统 性 能 分 析 比较
２１ 轨道 电路 定位 的 性能分 析 ．
（ ）轨道 电路定 位原 理简 单 、安全 性较 高 ，同 １ 时可 对 断轨故 障进 行检 测 。
线
（）钢轨 既 可作 为列 车定 位 的信息 传输 通道 ， ２ 又 可 以作 为列 车 Ａ Ｃ的信 息 传 输 通 道 ，从 而 可 节 Ｔ
ｌ 列车 定 位 系统 的几 种 主 要 形 式
１１ 轨道 电路定位 ．
图 １ 轨道 电路 定 位 原 理
１ 应答一 查 询器 列车定 位 ． ２
轨道 电路是 最简 单 的列车定 位设 备 ，其优 点是
无需 对既有 系 统进行 大 的改造 即可 实现列 车定 位功 能 ，它 的定 位精 度 取 决 于轨 道 电路 的长度 。 目前 ， 我 国城 市轨 交 列 车定 位技 术 大 多采 用 轨 道 电路 法 。
用 的列 车定位 方 式 很 多 ，主 要有 轨 道 电路 、计 轴 、
测 速 定 位 、查 询 一 应 答 器 定 位 、交 叉 感 应 回线 定
位 、卫 星定 位 、扩 频 无 线 电定 位 、惯 性 定 位 和 目
标 一极 距定 位等 类型 ，下 面对常 用 的几种 定位 系统
加 以 比较分 析 。
列 车检 测 、定 位辅 助设 备 。地 面应答 器 内存储 地理 位置 信息 ，经 机 车 询 器耦 合后 ，就 可得 到列 车 的
精确位置。显然 ，为了准确定位就必须大量设置地 面应 答器 ．如 图 ２所示 。
对列车测速精度和频率要求都 比较高 ，其设备相对 也较 为 复杂 ，如 地面 不平 导致 电波 散射 增大 时其 测
基 于应 答—查 询器 的列 车定位 方法 也是 一种广
泛 采用 的以点式 给 出列 车定 位信 息 的方 式 。它具 有 很 高 的定位 精度 ，取决 于查询 天线 的作 用范 围 ，通
常在安 装点 可达 到 １ ２ｍ。同 时 ，它 具有 很 高的 可 ～
轨 道 电 路 分 为机 械 绝 缘 和 电气 绝 缘 ２种 类 型 。 目