列车定位技术
试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用
试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用【摘要】本文探讨了列车定位技术在城市轨道交通中的应用。
在首先介绍了城市轨道交通的现状，指出了列车定位技术的重要性，并明确了本文的研究目的。
在我们对列车定位技术进行了概述，包括基于卫星定位和地面信号的技术。
具体探讨了列车定位技术在城市轨道交通中的应用，以及其优势和局限性。
在我们分析了列车定位技术的发展趋势，探讨了其在城市轨道交通中的潜力，并总结了全文研究的收获。
本文旨在揭示列车定位技术在城市轨道交通中的重要性，并展望其未来的发展前景，为城市交通运输系统的升级和完善提供参考。
【关键词】城市轨道交通、列车定位技术、卫星定位、地面信号、应用、优势、局限性、发展趋势、潜力1. 引言1.1 城市轨道交通现状城市轨道交通是城市中重要的交通方式之一，随着城市化进程的加快和人口规模的不断增长，城市轨道交通在解决城市交通拥堵、减少交通事故、改善环境污染等方面扮演着重要的角色。
目前，许多大中城市都建设了地铁、轻轨等城市轨道交通系统，为市民提供了便捷、快捷、安全的出行方式。
城市轨道交通系统也面临着诸多挑战。
由于城市规划、人口密集度、交通流量等因素的影响，城市轨道交通系统容易出现晚点、拥挤、安全隐患等问题，给乘客出行带来不便。
为了解决城市轨道交通系统存在的问题，提高列车的运行效率和安全性，列车定位技术应运而生。
通过准确、实时地获取列车的位置信息，可以帮助城市轨道交通系统提高运行效率，减少事故发生的概率，提升乘客出行体验。
在本文中，我们将探讨列车定位技术在城市轨道交通中的应用及其优势和局限性。
1.2 列车定位技术的重要性列车定位技术在城市轨道交通中具有重要性，主要表现在以下几个方面：列车定位技术可以提高城市轨道交通系统的运行效率和安全性。
通过实时监测列车位置和运行状态，可以及时发现和处理列车运行中出现的问题，避免交通事故的发生，保障乘客的安全。
列车定位技术可以提升城市轨道交通系统的服务质量。
第4讲 列车定位技术
3、查询-应答器列车定位
基于应答-查询器的定位方法也是广泛采用的列车定 位方式，它可以点式地给出列车定位信息。
接收与校 验模块
车载查询器天线
机车
地面应答器
地面
查询应答器工作原理
在地面应答器内存储地理位置信息，机车上的查询 器经过耦合以后，就可以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。 采用应答器定位技术的信息传递是间断的，即当列车从一
是将卫星“挪”到了地面，由无线基站实现了GPS卫星
的功能。
8、IPS列车定位
IPS是惯性列车定位系统(Inertial Positioning System) 的英文简写 。 它根据牛顿力学定律,通过测量列车的加速度，将加速度 进行一次积分后得到列车的运行速度，再进行一次积分即 可得到列车的位置(包括经度、纬度和高度)，从而实现了 对列车的定位。 IPS定位的显著优点是环境适应性强，它不受天气、电磁 场等影响，属于一种高安全性的定位方式。 它随时可以采集列车的位置信息(连续采集、连续积分)， 在小范围内其测量精度也较高，而且用该种方法获取的信 息种类较多，如列车的方向、位置、速度等。
传输距离有限。轨道电路的电气特性是与传输的信息频率
相关的，频率越高，传输衰耗越大，信息传输距离越短。 设备维护量大。继电器使用寿命有限(平均为1万次左右)， 因此维护费用较大。为了保证轨道电路的良好电气特性， 需要经常进行测试与调整。
2、计轴定位
计轴技术是以计算机为核心，辅以外部设备，利用 统计车辆轴数来检测相应轨道区段占用或空闲状态 的技术。
交叉感应回线定位原理
环线中不同位置的电流方向 馈入设备 电缆环
25m
车载控 制中心
第八讲测速和定位技术(一、二)
②查询应答器或轨道环线 采用轨道电路载频变化对测距进行各种修正 和校准存在一些问题。首先在整条线路上不可能 完全做到载频交叉，这样就可能在分区变化时得 不到定位校正；其次车载设备接收绝缘节信息的 延迟较长，造成校正信息的提供不及时，甚至造 成多绝缘节或少绝缘节的差错情况，使测距系统 混乱。因此在列车运行自动控制系统测距定位中 采用查询应答器或轨道环线的方法解决测距的校 正和准确定位 。
②滑行校正 若现在的列车速度和 1s 前的列车速度的差值 （减速度）过大，如图 5-21 所示，图中速度曲线的 尖峰部分，超过了滑行判定加速度，列控车载设备认 为出现了滑行，并对列车速度进行校正。 校正方法：把滑行校正减速度默认为当前减速度， 得出校正速度 v ，当来自速度传感器的检测速度值高 于校正速度 v ，校正结束。
（1）测速电机方式 测速电机包括一个齿轮和两组带有永久磁铁 的线圈。齿轮固定在机车轮轴上，随车轮转动。
线圈固定在轴箱上。轮轴转动，带动齿轮切割磁
力线，在线圈上产生感应电动势，其频率与列车 速度（齿轮的转速）成正比。这样列车的速度信 息就包含在感应电动势的频率特征里。经过频率 -电压变化后，把列车实际运行的速度变换为电
为了使地面控制中心和列车本身获知列车当前位置和
向顾客提供信息，必须精确地确定列车的位置。因此，对 任何性能良好的列车定位与导航系统来说，精确、可靠的
测距定位是必要的先决条件。
定位是指确定地球表面上车辆的坐标。 位置是指车辆相对于路标或其他地面特征 （如道路）的方位。 通常采用三种定位技术：独立定位技术、
单独的相对传感器不能提供相对于参考坐标
系的绝对方向和位置。相反，绝对传感器可提供
相对于大地的车辆位置信息。
提供绝对位置信息的最常用技术是 GPS 定
城轨列车定位技术
无线扩频通信定位技术
ห้องสมุดไป่ตู้
利用无线扩展频谱通信技术确定列车在 线路中的位置。利用车站、轨旁和列车 上的扩频电台; 一方面通过这些电台在列 车与轨旁控制室之间传递安全信息, 另一 方面也利用它们对列车进行定位。轨旁 电台的位置是固定不变的, 并经过精确测 量。所有的电台都由同步时钟精确同步。 轨旁计算机或车载计算机利用不同电台 传输信息的时间延时可以精确计算出列 车的位置。
电缆环线定位技术
在两根钢轨之间敷设交叉感应回线：一条线固 定在轨道中央的道床上，另一条线固定在钢轨 的颈部下方，它们每隔一定距离作交叉，中央 回线就像一个天线。当列车驶过一个交叉点时， 利用信号极性的变化引发地址码加l，由机车 控制中心，根据地址码计算出列车的地理位置， 并对从列车转速转化的里程记录进行误差修正。 由于感应回线是列车与地面之间的信息通道， 利用极性交叉这种方法一方面可实现列车的定 位，另一方面也起到了抗牵引电流干扰的作用。
城市轨道交通信号
城轨列车定位技术
前言
城市轨道交通车站间距近、列车运行密度高、 安全性要求高。列车自动控制系统需要实时了 解列车在线路中的准确位置。列车定位技术作 为轨道交通列控系统中的一项关键技术,为列 控系统进行实时控制提供可靠的实时速度和位 置,联锁系统和列车自动防护系统根据列车的 实时速度和位置信息进行运行间隔控制和移动 授权，保证列车运行的安全追踪间隔，车载信 号设备获得列车的位置和速度信息，根据速度 －模式曲线进行控制和优化，防止列车超速以 及实现到站精确定位。
裂缝波导定位技术
裂缝波导是52. 5mm ×105mm ×2mm 中 空的铝质矩形方管, 在其顶部每隔60mm 开有窄缝, 采用2. 715GH z 的连续波频率 通过裂缝耦合出不均匀的场强, 对连续波 的场强进行采集和处理, 并通过计数器确 定列车经过的裂缝数, 从而计算出列车走 行的距离, 确定列车在线路中的位置。
定位技术
9．航位推算系统定位
航位推算系统由测量航向角的传感器和测量距离 的传感器构成。典型的航位推算系统传感设备能 够测量出正在行驶的车辆的运行距离、速度和方 位，在短时间内这些传感器的精度较高，但如果
时间长就需采取措施，以避免累计误差。
但是由于城市轨道交通所处的特殊环境决定了需 要对上述多种定位方法的合理性和适用性综合比
第3章 列车运行控制的主要技术与方法
3.1
测速技术 列车定位技术
3.2
3.3
无线通信技术
3.4 3.5
闭塞方式
速度控制模式
列车位置信息在列车自动控制系统中具有重要的 地位，几乎每个子功能的实现都需要列车的位置
信息作为参数之一。所以说列车定位是列车控制
系统中一个非常重要的环节，它使得调度指挥和 行性。
4．测速定位
轨道电路、计轴器定位技术的定位精度都比较低 ，在对列车运行速度、位移实施精确控制时是远 远不够的。为了提高列车定位的精度，目前在现 场上比较广泛地应用了测速定位作为辅助定位方 式。 测速定位就是通过不断测量列车的即时运行速度 ，对列车的即时速度进行积分（或求和）的方法 得到列车的运行距离。由于测速定位获取列车位 置的方法是对列车运行速度进行积分或求和，故 其误差是积累的，而且测得的速度值误差对最终 距离值的影响也是非常直接。因此，该方法关键 在于速度测量的准确性和求位移算法的合理性。
通过在列车上安装GPS接收机，接收太空中4颗以 上卫星信号，根据这些信号及信号传输过程中的 时间延迟或相位延迟，计算出三维空间中列车所 处的绝对位置。
利用GPS实现列车定位，优点是设备简单、接收机技 术成熟、成本低、体积小、维护方便。 但也存在不少缺点：目前运动定位精度远低于静止定 位精度，在并行线路上易发生认错股道的现象。接收 器处应有开阔的天空，视场内阻碍物的高度的仰角应 小于12°～15°，以减弱对流层对卫星信号折射的影 响，而列车不可避免地要穿过隧道、密林和城市，在 这些地方存在定位盲区，极大地影响了列车的定位精 度，在通过遂道、密林时，根本接收不到信号，在通 过高楼林立的城市时，也会因视场不开阔而接收不到 信号。恶劣的天气也会对GPS的工作产生重大的干扰 ，而列车的运行却不能因为天气恶劣而停止。
试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用
试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用【摘要】本文将从城市轨道交通的重要性、列车定位技术的定义和本文研究的目的入手，探讨列车定位技术在城市轨道交通中的应用。
正文包括列车定位技术的分类、基于卫星定位和无线电信号的技术，以及在实际应用中的应用和优势局限性。
结论部分将讨论列车定位技术对城市轨道交通的重要性、未来的发展前景，并进行总结。
通过本文的研究，可以更好地理解列车定位技术在城市轨道交通中的作用和意义，为未来的发展提供参考和指导。
【关键词】城市轨道交通、列车定位技术、卫星定位、无线电信号、实际应用、优势、局限性、重要性、发展前景。
1. 引言1.1 城市轨道交通的重要性城市轨道交通是城市中重要的公共交通方式之一，它起着连接城市不同区域、解决交通拥堵、减少空气污染、提高出行效率等重要作用。
随着城市人口的持续增长和城市化进程的加快，城市轨道交通的重要性日益凸显。
城市轨道交通是一个城市发展不可或缺的重要组成部分，它对于城市的交通运输体系、经济发展和社会进步起着至关重要的作用。
如何提升城市轨道交通的效率和服务质量，成为城市发展的重要议题之一。
正是本文将要探讨的焦点之一。
1.2 列车定位技术的定义列车定位技术是一种通过各种技术手段精确确定列车位置的技术。
这种技术可以利用卫星信号、无线电信号或其他信号来实现列车的实时定位。
通过列车定位技术，我们可以准确了解列车的位置、速度以及运行状态，从而提高列车运行的效率和安全性。
列车定位技术的应用范围非常广泛，不仅可以用于城市轨道交通，还可以用于高铁、地铁和其他铁路运输系统。
通过列车定位技术，我们可以实现列车的精准跟踪和管理，提高列车运行的准点率和行车安全性。
列车定位技术的不断发展和改进将为城市轨道交通带来更多的便利和效益。
1.3 本文研究的目的本文旨在探讨列车定位技术在城市轨道交通中的应用及其重要性。
随着城市人口的增长和城市化进程的加速，城市轨道交通系统作为重要的公共交通工具愈发受到重视。
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。
高铁系统中的列车定位与导航技术研究
高铁系统中的列车定位与导航技术研究第一章引言随着科技的发展和社会的进步，高铁交通成为了现代快速、高效的交通工具之一。
为了保障高铁行车的安全、稳定和准时性，列车定位与导航技术成为了必不可少的研究领域。
本章将介绍本文的研究背景、目的以及文章的结构。
第二章高铁系统概述本章主要介绍高铁系统的概述，包括高铁的定义、发展历史、特点以及使用范围等。
高铁系统是一种采用高速列车运行的铁路系统，具有速度快、载客量大、安全性高等特点。
因此，对于高铁系统中列车的定位与导航技术的研究将对高铁行车的安全与准确性起到至关重要的作用。
第三章列车定位技术本章将着重介绍高铁系统中列车定位技术的研究。
列车定位是指确定列车在空间上的位置信息，包括纵向位置、横向位置以及高度等。
目前，常用的列车定位技术包括卫星定位系统、地面定位系统以及惯性导航系统等。
这些技术在高铁行车中发挥着关键作用，可以提供精确的列车位置信息，保障高铁的安全、稳定运行。
第四章列车导航技术本章将详细介绍高铁系统中列车导航技术的研究。
列车导航是指为列车提供行车导引、指引以及实时信息的技术系统。
列车导航技术可分为静态导航和动态导航两类。
静态导航主要包括车站导引、行车图导引等，可以为列车提供精准的路线和行车方案。
而动态导航则是根据列车实时位置和线路情况，为列车提供实时的导航信息，包括速度控制、行车预警等内容。
第五章综合应用与创新技术本章将介绍高铁系统中列车定位与导航技术的综合应用与创新技术。
随着高铁技术的不断发展，列车定位与导航技术的研究也在不断创新和应用。
例如，基于人工智能和大数据技术的列车定位与导航技术，可以利用历史数据进行分析和预测，进一步提升高铁行车的路线规划和安全性能。
此外，还有利用无线通信技术实现列车与基站之间的实时数据传输，方便调度员实时监控列车信息等。
第六章研究现状与发展趋势本章将综合介绍当前列车定位与导航技术的研究现状以及未来发展趋势。
目前，我国在高铁系统中列车定位与导航技术的研究中取得了一系列重要成果，但仍存在一些挑战与问题。
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卫星导航系统是利用地球周围轨道上的一组卫星，通过无线电接收机告诉我们我们身在何方，时间是多少和如何前进的技术。
这项技术最为人所熟知的实施是全球定位系统（GPS）。
列车定位技术是指通过卫星导航系统来确定列车的精确位置。
这项技术可以帮助列车司机准确掌握列车的位置和运行情况，提高行车安全性，同时还可以提供更准确的列车到站时间预测和调度信息。
目前，列车定位技术已经广泛应用于高速铁路和城市轨道交通系统。
下面将对目前列车定位技术的现状和发展进行介绍。
目前列车定位技术主要依赖于全球定位系统（GPS）。
列车上搭载的接收机可以通过接收卫星发射的“定位信号”，计算出列车的位置。
在城市区域或隧道等天然或人工地物阻挡下，GPS信号可能不稳定或完全丢失，导致定位精度降低或无法定位的情况发生。
为了解决这个问题，研究人员提出了一些改进的列车定位技术。
其中一种是惯性测量单元（IMU）技术，在列车上安装加速度计和陀螺仪，通过测量列车的加速度和角速度变化，可以计算出列车的位移和位置。
这种技术不依赖于卫星信号，可以在GPS信号不稳定或不可用的情况下提供可靠的定位信息。
另一种改进的技术是使用无线通信网络。
列车上的接收机可以通过无线网络获取周围基站或信标的位置信息，以确定列车的位置。
这种技术可以在城市区域或隧道等GPS信号覆盖不到的地方提供可靠的定位服务。
还有一些基于地面设备的列车定位技术，如轨道电路、红外线和激光测距等。
这些技术通过在轨道上或列车上安装传感器，测量列车与地面之间的距离和位置关系，从而确定列车的位置。
未来，随着卫星导航系统的发展和技术的进步，列车定位技术将变得更加精确和可靠。
研究人员正在探索新的定位方法和更高精度的传感器，以提高列车的定位精度。
随着5G通信技术的普及和建设，无线通信网络将进一步完善，为列车定位技术提供更好的支持。
列车定位技术在提高列车运行安全性和运行效率方面具有重要的作用。
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飞速发展，卫星导航系统在交通运输领域的应用也越来越广泛。
列车定位技术作为其中的一个重要领域，对于提高列车运行的安全性和效率至关重要。
本文将就基于卫星导航系统的列车定位技术的现状与发展进行探讨。
一、列车定位技术的现状目前，国内外列车定位技术主要以卫星导航系统为基础，辅以其他传感器和通信技术。
在国内，我国铁路系统的列车定位主要依靠北斗导航系统，北斗系统具备全球覆盖和高精度优势，能够满足列车在运行过程中对位置、速度和时间的准确需求。
还会通过与GPS系统的双频融合，进一步提高列车定位的精度和可靠性，以确保列车运行的安全性和准确性。
在国外，欧美等发达国家同样也在列车定位技术方面进行了大量的研究和实践。
这些国家主要采用的是GPS导航系统辅以GLONASS等其他卫星导航系统，以确保列车在铁路系统中的高精度定位。
一些国家还将惯性导航系统、雷达和通信技术等其他技术应用到列车定位中，形成了一套较为完善和复杂的列车定位系统。
基于卫星导航系统的列车定位技术具有以下几方面的优势：1. 全球覆盖：卫星导航系统具有全球覆盖的优势，可以确保列车在全球范围内都能获得定位服务，无论是在城市内还是在偏远地区，都能实现高精度的定位。
2. 高精度：卫星导航系统能够提供米级甚至厘米级的定位精度，能够满足列车在高速运行时对位置和速度的精确需求，确保列车运行的安全性和正常性。
3. 实时性：卫星导航系统提供的定位信息是实时的，可以随时更新列车所处的位置和速度，确保列车在任何时刻都能获取准确的定位信息。
4. 自主性：卫星导航系统提供的定位服务是自主的，列车无需依赖基础设施或其他设备，即可获得高精度的定位服务，适用范围广泛。
5. 成本效益：相对于传统的定位技术，基于卫星导航系统的列车定位技术在成本上具有更多的优势，可以降低列车的运行成本。
1. 多系统融合：未来列车定位技术可能会采用多个卫星导航系统的融合，如GPS、北斗、GLONASS等，以进一步提高定位的精度和可靠性，使列车定位技术具有更强的适用性。
基于北斗的列车定位及监控系统的开发设计
基于北斗的列车定位及监控系统的开发设计随着铁路运输在我国的迅速发展，列车的定位和监控系统变得越来越重要。
为了提高列车的安全性和效率，需要一个可靠的定位系统来跟踪列车的位置并实时监控列车的运行状况。
本文将介绍基于北斗的列车定位及监控系统的开发设计，以提高铁路运输的安全性和效率。
1. 系统概述列车定位及监控系统是一个集成了北斗导航技术、GPS定位技术、通信技术和监控系统的综合应用系统。
它可以实现对列车位置的精准定位，实时监控列车的运行状况，提供实时的运行数据和轨迹数据，并对列车进行远程控制和管理。
该系统可以实现列车的精准定位和安全监控，为铁路运输提供了强大的技术支持。
2. 技术原理（1）北斗导航技术北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，具有全球覆盖能力和高精度定位能力。
通过北斗导航技术，可以实现对列车的精准定位和轨迹跟踪，为列车的安全运行提供可靠的技术支持。
（2）GPS定位技术GPS定位技术是一种卫星导航定位技术，通过卫星信号和地面接收设备，可以实现对列车位置的精准定位。
结合北斗导航技术，可以提供更加可靠和精准的定位服务。
（3）通信技术列车定位及监控系统还需要具备强大的通信技术支持，包括无线通信、卫星通信和移动通信技术。
通过通信技术，可以实现对列车位置和运行数据的实时传输和监控，为列车的安全运行提供实时的技术支持。
3. 系统功能（1）精准定位功能列车定位及监控系统可以实现对列车位置的精准定位，并提供实时的位置信息。
（2）实时监控功能系统可以实时监控列车的运行状况，包括列车位置、速度、燃油消耗、轨迹信息等，并且可以提供实时的监控数据。
（3）运行数据记录功能系统可以记录列车的运行数据和轨迹数据，为列车的安全运行提供强有力的依据。
（4）远程控制功能系统可以实现对列车的远程控制和管理，包括对列车的速度、路线和行驶状态进行控制。
4. 系统设计（1）硬件设计列车定位及监控系统的硬件设计包括位置定位设备、监控设备和通信设备等。
轨道交通工程设计中的列车定位与导航系统研究
轨道交通工程设计中的列车定位与导航系统研究随着城市交通需求的不断增长，轨道交通系统日渐成为现代城市重要的交通方式。
为了保证轨道交通的运行安全和效率，列车定位与导航系统在轨道交通工程设计中起着关键的作用。
本文将围绕这一主题展开讨论，探讨列车定位与导航系统的研究和应用。
一、列车定位技术的原理与分类1. 全球卫星导航系统（GNSS）：通过卫星定位系统提供列车在地理空间的位置信息，例如美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。
2. 惯性导航系统（INS）：通过加速度计和陀螺仪等惯性测量装置，通过积分计算列车的位置和速度。
3. 列车位置检测系统（TPWS）：通过装置在轨道上的传感器检测列车的位置和运行速度。
4. 无线通信系统：通过列车与信标或基站之间的通信，通过测量信号的传播时间和强度来确定列车的位置。
5. 基于地磁的位置识别：通过地磁传感器识别地铁线路上的地磁信号，实现列车的位置定位。
二、列车定位技术的研究与应用1. 轨道交通运行安全：列车定位与导航系统在轨道交通的安全性方面发挥着重要作用。
利用定位技术，可以实时监测列车的位置，避免列车之间的相撞和发生事故。
例如，利用GNSS技术和INS技术结合，可以提供高精度的列车位置信息，用于列车的自动控制和监控，从而提高运行安全性。
2. 运行效率提升：列车定位与导航系统的研究和应用还可以提升轨道交通系统的运行效率。
通过实时监测列车的位置和速度信息，可以对列车进行实时调度和路径优化，减少拥堵和延误。
另外，准确的列车位置信息还可以用于车站的人流量管理和列车的乘客分流，提高整个交通系统的运行效率。
3. 美化乘客体验：定位与导航系统可以为乘客提供准确的列车到站时间和列车位置信息，方便乘客合理安排出行时间和乘车换乘。
此外，导航系统还可以提供实时的列车运行情况、车厢拥挤程度等信息，帮助乘客合理选择乘车区域和车厢，提升乘客的出行体验。
4. 信号系统改进：利用列车定位与导航系统的信息，可以对轨道交通的信号系统进行优化改进。
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1. 引言1.1 概述卫星导航系统是一种利用卫星发射的信号对地面或空中运动物体进行定位的技术。
随着科技的不断发展，卫星导航系统已经广泛应用于各种交通工具的定位和导航领域，其中包括列车定位。
在列车领域，定位技术的准确性和稳定性对于列车运行的安全性和效率起着至关重要的作用。
利用卫星导航系统进行列车定位，可以实时获取列车的位置信息，帮助调度员实时监控列车的运行状态，并及时调整运行计划，从而提高列车的准点率和运行效率。
随着列车运行环境的复杂化和列车运行速度的增加，目前在列车定位中仍存在一些问题和挑战。
定位精度不高、信号遮挡等问题会影响列车定位的准确性，而列车在高速行驶时需要更高的定位精度和稳定性来确保安全性。
为了提高列车定位技术的精准度和稳定性，需要不断探索相关技术的发展趋势，并提出定位精度的提升方法和安全性保障措施。
各国在卫星导航系统和列车定位技术方面的研究也呈现出不同的特点和发展水平，国内外研究现状的比较研究对于推动列车定位技术的发展具有重要意义。
1.2 研究背景随着高铁和地铁等现代轨道交通方式的快速发展，列车准确、稳定、安全的定位已经成为轨道交通系统中的关键问题。
传统的列车定位方法依靠轨道信号、地面标识等方式，存在定位精度低、受限环境局限等问题。
而基于卫星导航系统的列车定位技术则可以有效解决这些问题，提高列车运行的安全性和效率。
在国内外，许多研究机构和企业都在积极研究和应用基于卫星导航系统的列车定位技术。
通过利用卫星信号，结合惯性导航系统等技术，可以实现对列车的实时定位、轨道位置控制等功能。
这些研究不仅推动了列车运行的智能化和自动化发展，还为未来轨道交通系统的发展提供了新的思路和技术支持。
深入研究基于卫星导航系统的列车定位技术，探索其在实际应用中的优势和挑战，对于推动轨道交通系统的现代化建设具有重要意义。
本文将对该领域的研究现状和发展趋势进行探讨，以期为相关领域的研究和实际应用提供参考和借鉴。
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。
《列车定位技术》课件
感谢您的观看
THANKS
通过无线通信技术实现列车与地面设备间 的信息交换，根据通信时延、信号强度等 信息计算列车位置。
列车与地面设备建立通信连接，地面设备 根据接收到的信号计算列车位置。
优点
缺点
可以实现列车精确定位，不受轨道电路限 制。
需要建立完善的通信网络，成本较高。
基于感应环线的列车定位原理
01
02
03
04
感应环线原理
工作过程
列车安装卫星导航接收器， 接收卫星信号并处理，从而 确定列车位置。
优点
可以实现列车精确定位，定 位精度高。
缺点
受卫星信号遮挡、干扰等因 素影响较大，稳定性有待提 高。
04
列车定位技术发展前景与 挑战
列车定位技术的发展前景
列车定位技术是铁路运输智能 化、自动化发展的重要支撑， 随着科技的进步和应用需求的 增加，列车定位技术将迎来更
定位精度较高，结构简单。
缺点
03
需要铺设感应环线，维护成本较高。
基于卫星导航的列车定位
卫星导航定位原理
利用全球卫星导航系统（如GPS、北斗等）接收卫星信号，通过 解析信号确定列车的位置。
优点
定位精度高，覆盖范围广。
缺点
易受卫星信号遮挡和干扰，需要额外安装卫星接收设备。
03
列车定位技术原理
基于轨道电路的列车定位原理
上海磁悬浮列车定位系统应用案例
总结词
高速稳定、技术成熟
详细描述
上海磁悬浮列车定位系统采用了磁悬浮技术，实现了列车的高速稳定运行。该系 统能够实时监测列车位置，确保列车安全、准时、高效地运送乘客，为上海交通 发展做出了重要贡献。
欧洲铁路货运列车定位系统应用案例
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
27DG，包含了11、23、27号三组道岔。
（2）无岔区段命名有不同的情况。 对于股道，以股道号命名，如ⅠG、ⅡG。 进站信号机内方及双线单方向运行的发车口的无岔区
段，根据所衔接的股道编号加A（下行咽喉）及B（上 行咽喉）来表示。上行发车口处的无岔区段衔接股道 为ⅡG，该无岔区段即称为ⅡAG。 半自动闭塞区间进站信号机外方的接近区段，用进站 信号机名称后加JG来表示， 差置调车信号机之间的无岔区段，以两端相邻的道岔 编号写成分数形式来表示。 牵出线、机待线、机车出入库线、专用线等调车信号 机外方的接近区段，用调车信号机编号后加JG来表示 ，
7、按适用区段
分为非电气化区段轨道电路和电气化区段轨道电路。 非电气化区段轨道电路，没有抗电化干扰的特殊要 求，一般的轨道电路指非电气化区段轨道电路。 电气化区段轨道电路，既要抗电化干扰，又要保证牵 引回流的畅通无阻。因钢轨中已流有50Hz的牵引电流， 轨道电路就不能采用50Hz，而必须采用50Hz 以外的频率 。对于有绝缘的轨道电路，必须安装扼流变压器，使牵 引回流能顺利越过绝缘节，我国目前站内多采用25Hz 相 敏轨道电路，区间多采用无绝缘或有绝缘移频轨道电路
在分路状态，要求在任何情况下分路时(即在任何地 点、任何参数条件以及任意车轴数分路时)，应使轨道电 路的接收设备处于不工作状态(对于连续供电式轨道电路 来讲，其轨道继电器应处于可靠地落下状态）。
分路状态的最不因素：当钢轨阻抗模值最小、道 碴电阻最大(一般令其为无穷大)、电源电压最高时，轨 道电路的受电会出现最大值，
4、按轨道电路的分割方式分
有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔离式、自 然衰耗式、强制衰耗式）
有绝缘轨道电路用钢轨绝缘将轨道电路与相邻的轨道 电路互相隔离。
无绝缘轨道电路在其分界处不设钢轨绝缘，而采用不 同的方法予以隔离。按原理可分为三种：电气隔离式、 自然衰耗式、强制衰耗式。
电气隔离式又称谐振式，利用谐振槽路，采用不同 的信号频率，谐振回路对不同频率呈现不同阻抗，来实 现相邻轨道电路间的电气隔离。
z R jL
2(r rj ) j[L 2(Lm Li )]103 ( / km)
r ——单根钢轨的有效电阻(Ω／km)； rj ——轨端接续线的有效电阻(Ω／km)； Lj——轨端接续线的电感(mH／km)； Lm——单根钢轨的内电感(mH／km)； Lω——钢轨回路的外电感(mH／km)；
ω——信号电流的角频率(rad／s)。
2.轨道电路的二次参数
轨道电路的特性阻抗Zc、传输常数γ ，即轨道
电路的二次参数； （1）特性阻抗：
根据四端网链接的理论，可把长的轨道电路 分成n段，每段长为／n，每段可以用集中参数 的Γ型或T型、Π型四端网来代替，则长的轨道 电路就可以用n个Γ型四端网链接来代替，当 n→∞时，也能精确地算出始端电压和电流与 终端的电压和电流的关系。
最不利因素：道碴电阻最小、钢轨阻抗模值最大、电 源电压最低这三个不利因素。这些不利因素，构成了轨 道电路调整状态的最不利工作条件。但在这种最不利工 作条件下，仍要求轨道接收设备上的电压高于其工作门 限。
2.分路状态 轨道电路分路状态，就是当轨道电路区段有车占用
时，接收设备（如轨道继电器）应被分路而停止工作的 状态。
自然衰耗式，利用轨道电路的自然衰耗和不同的 信号特征（频率、相位等），实现轨道电路的互相隔 离，在接收端直接接收或通过电流传感器接收。钢轨 中的电流可沿正反两个方向自由传输，基本上靠轨道 的自然衰耗作用来衰减信号。道口信号所用的道口控 制器就采用这种方式的无绝缘轨道电路。
强制衰耗式是在自然衰耗式的基础上，吸收电气隔 离式的长处（谐振回路的强制性衰耗）而形成的。它 采用电压发送、电流接收的方式，接收端由电流传感 器接收信号。
站内轨道电路应用更为广泛。对于电气集中联锁来说， 列车进路和调车进路都必须安装轨道电路，…
对于机车信号来说，各种制式的区间轨道电路和站内电 码化以后的轨道电路，就是其地面发送的设备，也就是 信息来源。对于列车超速防护来说，带有编码信息的轨 道电路是其车---地之间传输信息的通道之一。
五、站内轨道电路的划分和命名
zc1 zK1 • zD1
（2）传输常数
根据定义，每一小段轨道电路的等效Γ型网的传输 常数为：
th& ZD1 ZD2
ZK1
ZK2
二、轨道电路的基本工作状态
轨道电路的基本工作状态分为调整状态、分路状态和 断轨状态三种。轨道电路在各种工作状态下，要受到许 多外界因素的影响，其中受道碴电阻、钢轨阻抗和电源 电压的影响最大。 1.调整状态：就是轨道电路空闲(无车占用)、接受设备 （如轨道继电器）正常工作时的状态。
三、轨道电路的分类
1.按动作电源分类
分为直流轨道电路 （已经淘汰）和交流轨道电路 （低频300HZ以下，音频300——3000HZ，高频 10—— 40KHZ）。
习惯上交流轨道电路就是指工频50Hz电源的交流 连续式轨道电路（480型轨道电路），电源频率为 25Hz和75Hz的轨道电路，也属于交流轨道电路的范 畴，要在名称上注明电源的频率。
8、按机车牵引电流的回归方式分
单轨条轨道电路：利用轨道电路中一根钢轨作为牵引电 流回线的轨道电路
双轨条轨道电路 ：利用轨道电路两根钢轨作为牵引电流
回线的轨道电路
四、轨道电路的应用
主要用于区间和车站。
区间的轨道电路通常是与自动闭塞制式相一致的轨道 电路，按照自动闭塞通过信号机分区，每个闭塞分区就 有其轨道电路。
第五章 列车定位技 术
1.轨道电路
第一节 轨道电路概述
一、轨道电路的基本原理
组成： 钢轨、绝缘节、轨端接续线、发送端、接受端（轨道继电器）
等
二、轨道电路的作用
1、监督列车的占用，反映线路的空闲状况， 为开放信号，建立进路或构成闭塞提供依据；
2、传递行车信息，如移频自动闭塞利用轨道电 路传递不同的频率信息来反映列车的位置，决定通 过信号机的显示或决定列车运行的目标速度，从 而控制列车运行。
第七节轨道电路的基本工作状态 和基本参数
一、轨道电路的基本参数
轨道电路的基本参数指的是它的一次参数和二
次参数
1.轨道电路的一次参数 轨道电路是通过钢轨传输电流的，轨道是具有低绝缘
电阻的电气回路，因此钢轨阻抗Z（钢轨电阻R和钢轨电 抗ωL的向量和）和漏泄导纳Y（漏泄电导G和漏泄容抗的 向量和）就成为轨道电路本身固有的电气参数，所以轨 道电路的一次参数就是Z、Y、R、L 、G、C的总称。
2、按工作方式分类 闭路式轨道电路和开路式轨道电路；
闭路式和开路式轨道电路
3、按所传送的电流特性分类
可分为连续式、脉冲式、计数电码和频率电码式以及 数字编码式。 连续式轨道电路中传送连续的交流或直流电流。这种 轨道电路的惟一功能是监督轨道的占用与否，不能传送 更多信息。 脉冲式轨道电路（极性频率制、交流计数电码制，不 对称脉冲制和应答式脉冲制） 计数电码轨道电路传送的是断续的电流，即由不同长 度脉冲和间隔组合成电码。电码由发码器产生，同时只 能发一种电码。传到受电端，由译码电路译出，使轨道 继电器动作。
分路灵敏度：指的是在轨道电路的钢轨上，用一电阻在 某点对轨道电路进行分路，若恰好能够使轨道继电器 线圈中的电流减小到释放值(脉冲式轨道电络为不吸起值 )，则这个分路电阻值就叫做轨道电路在该点的分路灵敏 度。 极限分路灵敏度：对某一具体的轨道电路来说，各点的 分路灵敏度中的最小值，就是该轨道电路的极限分路灵 敏度。 标准分路灵敏度：标准分路灵敏度是衡量各种轨道电路 分路状态情况优劣的标准．我国规定一般的轨道电路标 准分路灵敏度为0.06。
驼峰分路道岔区段的轨道电路标准分路灵敏度为 0.5Ω。驼峰高灵敏轨道电路标准分路灵敏度为3Ω。
UM71无绝缘轨道电路标准分路灵敏度为0.15Ω。
小结
一、轨道电路基本工作状态 1、调整状态---空闲 2、分路状态---占用 3、断轨状态---故障 二、三种主要的影响因素 1、道碴电阻 2、钢轨阻抗 3、电源电压 三、各种状态的最不利条件 调整状态：道碴电阻最小，钢轨阻抗最大、电源电压最低 分路状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大 断轨状态：道碴电阻最大，钢轨阻抗最小、电源电压最大，还有断
6、按轨道电路内有无道岔分类 站内轨道电路分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道
电路。 无岔区段轨道电路内钢轨线路无分支，构成较简单，
一般用于股道、尽头调车信号机前方接近区段、进站信 号机内方、两差置调车信号机之间。
在道岔区段，钢轨线路有分支，道岔区段的轨道电路 就称为分支轨道电路或分歧轨道电路。在道岔区段，道 岔处钢轨和杆件要增加绝缘，还要增加道岔连接线和跳 线。当分支超过一定长度时，还必须设多个受电端。
移频轨道电路在钢轨中传送的是移频电流，在发送端 用低频（几赫至几十赫）作为行车信息去调制载频（数 百赫至数千赫），使移频频率随低频作周期性变化。在 接收端将低频解调出来，去动作轨道继电器。移频轨道 电路可传送多种信息的信号。
数字编码式轨道电路也采用调频方式，但它采用的不 是单一低频调制频率，而是一个若干比特的一群调制频 率，根据编码去调制载频，编码包含速度码、线路坡度 码、闭塞分区长度码、路网码、纠错码等，可以传输更 多的信息。
（2）钢轨阻抗
每一公里两根轨条(回路)的阻抗，称为单位钢轨阻抗 或简称钢轨阻抗，用小写字母z来表示，单位是Ω／
km。它包括钢轨本身的阻抗以及钢轨接头处的阻抗。
当轨道电路中通以直流信号时，钢轨阻抗就是纯电 阻，称之为钢轨电阻。当轨道电路通以交流信号时， 除了有效电阻外，还有感抗存在，总的阻抗比直流时 要大很多。可用下列公式概算：
（1）道碴电阻 道碴电阻是一个分布参数，通常以每一公里钢轨线路
所具有的漏阻值表示，称为单位道碴电阻或简称道碴 电阻，用rd表示，其单位是Ω·km。