试论列车定位技术在城市轨道交通中的应用

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城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨

城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨作为CBTC系统的关键技术，其研究与发展对城市轨道交通系统的安全性、便捷性和效率等方面具有重要意义。

本文将对CBTC系统的关键技术进行探讨，包括无线通信技术、数据处理与传输技术、位置识别技术等方面的关键技术，分析其在CBTC系统中的作用与发展趋势。

一、无线通信技术CBTC系统基于先进的无线通信技术，实现对列车的实时监控与控制。

作为CBTC系统的关键技术之一，无线通信技术对于CBTC系统的运行安全性和稳定性具有重要意义。

目前，CBTC系统中较为常用的无线通信技术包括LTE、Wi-Fi等。

LTE技术具有高速传输、低时延等优势，适用于对CBTC系统中的关键数据进行实时传输；Wi-Fi技术则可以实现对列车之间、列车与地面控制中心之间的数据通信，为列车运行的实时监控提供了技术支持。

随着5G技术的逐渐成熟，5G技术有望在CBTC系统中得到广泛应用。

5G技术具有更高的传输速率和更低的时延，可以实现更高效、更稳定的数据传输，为CBTC系统的运行提供更加可靠的技术保障。

二、数据处理与传输技术CBTC系统的正常运行依赖于大量的数据处理与传输技术支持。

在CBTC系统中，数据处理与传输技术起着至关重要的作用，直接影响着系统的运行效率和安全性能。

在数据处理方面，CBTC系统需要对来自列车、轨道等各个方面的数据进行实时处理，包括位置数据、速度数据、故障数据等。

CBTC系统还需要对这些数据进行分析与存储，以便对列车进行实时监控与数据分析，为列车运行提供技术支持。

在数据传输方面，CBTC系统需要实现对大量实时数据的传输，包括列车之间的数据传输、列车与地面控制中心之间的数据传输等。

CBTC系统需要依靠先进的数据传输技术，实现对大量数据的高效传输。

当前，CBTC系统中广泛应用的数据处理与传输技术包括分布式存储技术、实时数据传输技术等。

分布式存储技术可以实现对大量数据的高效存储与管理，为列车监控提供了技术支持；实时数据传输技术则可以实现对实时数据的高效传输，确保列车运行的实时监控与控制。

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。

LZB700M型城市轨道交通信号系统列车定位技术浅析

关键词：列车定位；城轨交通；原理分析
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓａｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅｏｆｅｎｓｕｉｎｒｇｔｒａｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙａｎｄｅｎｈａｎｃｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｅｉｃｆｉｅｎｃｙｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｉｎｏｎｔｈｅｌｉｎｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｉｎａｒｅａｌ — ｔｉｍｅｍａｎｎｅｒ．ＬＺＢ７ＯＯＭｓｉｇｎａｌｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓＦＴＧＳ９１７ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｋｃｉｒｃｕｉｔａｓｆｒｅｅ／ｏｃｃｕｐａｎｃｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ，ａｎｄｓｅｎｄｓｐｅｃｉｉｃｆｍｅｓｓａｇｅｓｔｏａｃｈｉｅｖｅａｃｏａｒｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｒａｉｎｔｒａｃｋｃｉｒｃｕｉｔ，ｕｓｉｎｇｓｐｅｅｄｍｏｔｏｒｆｏｒｐｒｅｃｉｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ａｌｓｏｕｓｉｎｇｃｏｎｄｕｃｔｓｉｔｅｏｒｆｓｅｃｔｉｏｎｓｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｏｏｐｏｆａｓｓｉｓｔｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｆｏｃｕｓｅｓｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｐｉｎｒｃｉｐｌｅｓｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｉｎｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；Ｕｒｂａｎｒａｉｌ；Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｉｎｒｃｉｐｌｅ

中国轨道交通列车运行控制技术及应用

中国轨道交通列车运行控制技术及应用宁滨;刘朝英【摘要】中国的轨道交通在近十年中获得了飞速发展,城市轨道交通有效解决了市内交通供需矛盾,高速铁路的发展则给城市间的交通带来了同城效应和零换乘的理念.但无论如何,轨道交通的安全运营是其发展的重中之重.列车运行控制系统是确保轨道交通安全的关键技术之一,在我国得到了快速地自主创新发展.本文详细介绍了中国铁路列车运行控制系统(CTCS)技术和城市轨道交通基于通信的列车运行控制系统(CBTC)技术.为实现综合轨道交通网络的互联互通,轨道交通的低碳节能运营、自动化和智能化运营,实现资源共享的网络化运营模式,轨道交通列车运行控制系统将向着系统化、网络化、智能化、通信信号一体化和标准化、开放化的方向发展,通过降低系统复杂性、缩短列车追踪间隔、提高系统防护水平等技术降低成本,提高运能和旅客满意度,保证轨道交通的安全性和可靠性,最终实现安全、高效、绿色出行.%With the rapid development of rail transit system in China in recent ten years , the problem of heavy traffic in cities has been solved effectively . The development of high-speed railway in China has resulted in none-transfer between the cities and changed the traditional concepts of time and space . However , safe opera-tion is the most important for the development of rail transit . The train control system ,as one of the key tech-nologies to ensure the safety of the rail transit , has beenunder rapid development in China through independent innovation . The train operation control system used in China railway (CTCS) and the communication-based train control system used in China urban rail transit (CBTC) were described in this paper . In order to satisfy the requirementsof connectivity for integrated rail transit network , low carbon energy efficient , automated and intelligent operation of rail transit system , and the network operation mode based on resource sharing , the train operation control system of the rail transit will developtowards systematization ,information networking , intelligence ,communication & signal integration , standardization andopenness . The reduction of the com-plexity of the system , the shortening of the train tracking interval , and the improvement of system protection level will lead to the reduction of the cost and carbon footprint and the improvement of transport capacity and passenger satisfaction ,which will ensure the safety and reliability of rail transit ,and ultimatelyachieve safe , efficient and green travel .【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】9页(P1-9)【关键词】高速铁路;城市轨道交通;列车运行控制系统【作者】宁滨;刘朝英【作者单位】北京交通大学,北京 100044;中国铁路总公司,北京 100844【正文语种】中文【中图分类】U284中国的轨道交通在近十年中获得了飞速发展，城市地铁、轻轨等轨道交通系统有效解决了市内交通供需矛盾，高铁成网、同城效应、高铁零换乘理念等给旅客出行带来了极大方便，拉近了城市间的距离，加快推进了城乡一体化发展，提升了中国的现代化水平。

城市轨道交通列车定位方法分析

地面信标属于列车控制系统的地面（轨旁）设备，地面信标通常安装在正线走行轨两轨道中心，
铁路通信信号工程技术（ＲＳＣＥ）２０１２年２月，第９卷第１期
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水平放置，用于与车载信标天线实现通信。车载信
无线波导天线的使用，让ＡＴＣ轨旁设备与
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ；ｔｒａｉｎｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｓｌｏｔｔｅｄｗａｖｅｇｕｉｄｅ
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３—４４４０．２０１２．０１．０１８
城市轨道交通系统承担着庞大的城市公共交通客流的运送任务，因此城市轨道交通无论地铁或轻轨，都非常注重运营效率。轨道交通运营效率的一个重要影响因素就是列车追踪间隔，需要高密度、小间隔的列车持续运行，列车定位技术是实现这一要求的基础和关键。
标天线悬挂在列车司机室下方第一轮对后方，水平ＡＴＣ车载设备之间的通信连续，可以通过报文形式
安装。车载信标天线具备无线发射和接收功能，通持续的向地面传递列车运营的速度、模式、车辆指
过无线电磁波信号激活地面信标，并将被激活的地标等具体数据信息，又能够实时刷新列车定位，将
１列车定位的概念
列车定位就是通过已有的技术设备，实时准确地掌握运营线路上列车实际地理方位、运行状态、行驶速度等关键信息，并能够将列车实时位置信息通过传输线缆传送到轨道交通指挥控制终端界面上，供轨道交通行车指挥与调度工作人员掌握线路运行信息。

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。

列车定位技术

列车定位技术通信工程07-1班王帆学号：0702040116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。

城市轨道交通新技术-第6章城市轨道交通通信信号及列车控制新技术

6.1 概述
（三）列车控制系统中传统的车地无线通信中存在的缺陷
（1）列车在大部分时间内都是处于运行状态的，但是传统的车地无线通信不能很好的配合列车的运行，无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契合度；
（2）标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽，但是在列车的运行过程中，信号很容易就会受到各种因素的干扰，比如：无线信号在传播过程中特别容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等；
也比原来多出很多。（2）这种控制系统在一定程度上减少了城市轨道建设需要的通信设备，
减少了购买设备所需要的投资，而且，相对来说这种控制系统的设备更加便于维修。
（3）在紧急状态下也可以利用这个系统的线路疏散人员，在一定程度上降低了人员的伤亡。
6.4 城市轨道列车控制新技术
二、CBTC 控制系统的主要分类 CBTC控制系统根据不同的信息传输方式，可以分为以下几种：（1）电缆环线传输；（2）无线通信传输；（3）其他媒介传输等。
1.固定闭塞式的ATC系统：采用固定的方式来确定闭塞分区长度。 2.准移动闭塞式的ATC系统采用的是数字式音频无绝缘轨道电路，以此作为传输媒介和轨道列车占用检测。 3.基于移动闭塞方式的ATC系统主要是依靠漏缆、交叉感应电缆、扩频电台、裂缝波导管等方式传输数据。
6.1 概述
（二）城市轨道交通色灯信号控制系统
（5）实现列车运行过程中的间隔控制。根据列车自身特点及行车线路改变长度，既可以随着列
车的移动而移动，又不需要地面上的信号，在一定程度上减少定程度上保证了列车的行车安全。
（3）实现列车的检测。这种功能可以完善列车运行故障的诊断，便于及时进行列车的维修甚至报警。（4）实现高速列车的快速定位。在列车的运行过程中，精确的定位技术是非常重要的，它可以有效

轨道交通装备智能化技术的研究及应用

引言2008年以来，随着京津城际、武广、京沪等客运专线的开通．中国逐步拥有全世界运营速度最快、里程最长的高速铁路网。

与此同时．城轨车辆正在迅速增加，如北京、上海、深圳、广州、天津、长沙、武汉、无锡等近30个城市已经或者正在修建城市轨道交通，随着轨道车辆的增多以及运行速度的提升，用户对设备的可靠性、可用性、可维护性、安全性(RAMS)和生命周期成本( LCC)的要求也越来越高，因此很有必要提高轨道交通装备的智能化水平。

轨道交通装备智能化的技术源头可追溯到上世纪70年代后期，微处理逐步应用到机车车辆单个设备的控制上，譬如西门子、BBC在80年代初把8086微处理器应用于机车的传动控制；南车株洲电力机车研究所有限公司在80年代前期开展了z80单板机控制静止劈相机的研究、试验。

随着需要协同控制的对象增多，产生了基于串行通信的层次化列车通信网络，并于1999年6月发展为IEC 61375列车通信网络标准。

到目前为止，轨道交通车载电气设备的控制、状态监视、故障报警大部分都基于列车通信网络WTB/MVB进行。

自进入本世纪之后，随着现场总线网络、列车骨干网(Ethernet Train Backbone，ETB)、列车编组网(Ethrmt Consist Netwok. ECN)、无线通信、物联网等诸多技术的应用，轨道交通装备智能化正在加速发展。

1.轨道交通装备智能化的定义轨道变通装备的发展经历了如图1所示的微机化、网络化、智能化发展历程。

轨道变通装备智能化是将现有牵引控制、辅助电源、制动、ATC、机务信息、旅客信息等系统的设备运营状态，通过标准化的网络组成一个统一的感知、识别、交流、诊断与决策的开放式系统，以支撑列车智能控制、智能监测诊断、智能维护、智能安全和智能旅客服务等功能，提升列车运行性能、安全性、乘客舒适度，提高列车运营维护和运营管理水平，降低列车的能源消耗，满足国民经济对轨道交通越来越高的要求。

图1 轨道交通装备的微机化、网络化、智能化发展轨道变通装备智能化涉及传感器信信号处理、通信、数据库、人工智能、分布式计算等多项技术。

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。

浅谈城市轨道交通列车定位系统

中的运行。１．城市轨道交通定位技术的基本功能和作用１．１列车行车安全的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。１．２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为保证安全列车间隔提供依据； ②在某些ＡＴＣ系统中，提供区段占用／出清信息，作为转换轨道检测信息和速度控制信息发送的依据； ③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；
④为列车自动运行（ＡＴ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（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；
⑥在某些ＣＢＴＣ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ＣＢＴＣ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Ｔｃ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

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。

城市轨道交通中的列车定位技术分析

一
测速定位就是通过不断测量列车的即时运行速度，然后对即时速度进行积分（或求和）
一
获得列车的运行距离。测速定位主要包括轮速（里程表）法和多普勒雷达法等测量方法。轮速法的原理是在列车外侧安装旋转式光栅，当列车运行时由轮轴的旋转带动光栅旋转：在光栅的两侧安装发光装置和光电传感器，随着光栅的旋转光电传感器可以接收到发光装置的 “ 光脉冲 ”信号，并将其转化为电脉冲信号送至车载计数器，由车载计数器对该脉冲信号进行计数；通过检测该信号次数可以判断车轮即时转角，由车轮的转角又可以求得列车的位移。多普勒效应测速原理是在车头位置安装多普勒雷达，雷达向地面发送一定频率的信号，并检测反射回来的信号。根据多普勒效应原理可知，如果列车在前进状态，反射的信号频率高于发射信号频率；反之，则低于发射信号频率。而且，列车运行速度越快，两个信号之间的频率差越大。通过测量两个信号之间的频率差就可以获取列车的运行方向和即时运行速度，然后对列车的速度进行积分就可得到列车的运行距离从而获取列车的位置。２．５基于无线扩频的列车定位无线扩频定位法采用先进的无线扩频通信、伪码测距和计算机信息处理技术，实现了对复杂环境中列车的实时准确定位、跟踪。无线扩频的基本原理是：在地面沿线路设置无线基站，无线基站不断发射带有其位置信息的扩频信号。列车接收到由无线基站发送的扩频信息后，求解列车与信息之间的时钟差，并根据该时钟差求出与无线基站的距离，同对接收三个以上无线基站的信息就可以求出列车的即时位置。２．６基于交叉环线的列车定位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，列车经过每个电缆交叉点时，通过车载设备检测环线内信号的相位变化。并对相位变化的次数进行计数，从而确定列车运行的距离，达到对列车定位的目的。３．几种列车定位方案的比较分析轨道电路定位方案的优点是经济、方便、可靠性高且技术比较成熟，既可以实现列车定位，又可以检测轨道的完好情况，满足故障一安全原则；其缺点是定位精度取决于轨道电路的长度，定位精度不是很高、误差较大，且信息传输距离有限，设备的维护量大，无法构成真正意义上的移动闭塞。电子计轴定位继承了轨道电路定位的很多特点，这种方法定位安全性较高，精度较差，通常也需要与测速装置结合起来使用。由于不依赖于轨道电路，对环境的适应性更强，维护量相对较小；但不具备向列车传输信息的通

GPS技术的应用及其在轨道交通中的应用

GPS技术的应用及其在轨道交通中的应用GPS技术是一种现代化的定位技术，其应用范围十分广泛，包括汽车导航、空中导航、船舶导航等各种领域。

其中，GPS在轨道交通中的应用也非常重要。

本文将详细介绍GPS技术的应用以及其在轨道交通中的应用。

一、GPS技术的应用GPS（全球卫星定位系统）是美国国防部研发的一种全球性卫星导航系统，其主要由地面控制系统、卫星组成。

目前，全球各国已经普及使用GPS技术，特别是在民用领域如手机、导航仪等，其应用越来越广泛。

在汽车导航中，GPS技术能够为车辆提供最短路径、最优路线等建议，使得车辆驾驶更加安全、高效。

同时，GPS技术的应用还能够帮助车主实时掌控车辆位置、速度等信息，更好地管理车辆。

在船舶领域，GPS技术也是至关重要的。

GPS可以实时地监测船只的位置、航速、航向等信息，让船主和船员随时掌握船舶的位置、航迹与周围海况，提高了航行的安全性和准确性。

在航空领域，GPS技术也被广泛应用。

飞行员可以通过GPS导航仪及时掌握飞机位置和航向，提高飞行的精度和准确性，确保安全飞行。

二、GPS技术在轨道交通中的应用GPS在轨道交通中有着广泛的应用。

在地铁和高铁中，GPS技术可以用来监测列车的位置、速度、运行状态等信息，在列车调度上发挥着重要作用。

同时，GPS技术还可以为轨道交通系统提供数据支持，如信号控制、进出站管理、限速设置等。

GPS技术也可以用于铁路运输的安全管理。

铁路事故中，汽车碰撞铁路车辆是其中一种最危险的情况。

为了解决这一问题，铁路技术人员可以使用GPS技术来实时掌握车辆的位置、速度等信息。

通过及时预警，他们可以在列车发生事故之前，将有关信息反馈给交通管理部门，以减轻重要安全事故的发生。

除了以上应用，GPS在轨道交通中还可以用于定位信号分配，列车到站自动报站，道岔位置监测等方面，进一步提高轨道交通运输的安全性和准确性。

三、GPS技术在轨道交通中的发展趋势随着人们对轨道交通的需求不断增长，GPS技术在轨道交通中的应用也将更加广泛。

城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨

城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨一、无线通信技术CBTC系统主要依赖于无线通信技术实现列车与控制中心之间的数据传输。

无线通信技术具有灵活性高、传输速度快的优势，能够在复杂的城市轨道环境中实现可靠的数据通信。

目前，主要使用的无线通信技术包括Wi-Fi、LTE等。

二、定位技术CBTC系统需要实时地对列车进行精确定位，以实现列车位置的监控和控制。

目前常用的定位技术有卫星导航系统（如GPS）、惯性导航系统（INS）等。

这些定位技术能够提供高精度的列车位置信息，确保列车能够准确地停车和起动。

三、数据传输技术CBTC系统需要实时地传输大量的列车运行数据和控制命令。

为了保证数据传输的可靠性和实时性，需要使用高速、稳定的数据传输技术。

常见的数据传输技术包括以太网、光纤通信等。

四、信号处理技术CBTC系统需要对传感器采集到的数据进行处理和分析，以提取有用的信息。

信号处理技术可以对传感器数据进行滤波、降噪、提取特征等操作，从而得到准确的列车位置和运行状态信息。

常用的信号处理技术包括数字滤波、小波分析等。

五、安全措施技术CBTC系统对安全性要求非常高，需要采取一系列的安全措施来保证列车的安全运行。

这些安全措施包括冗余设计、故障检测、故障恢复等。

CBTC系统通常会设计多套独立的通信链路和控制逻辑，以确保系统的可靠性和容错性。

六、数据存储和分析技术CBTC系统产生大量的列车运行数据，这些数据可以通过数据存储和分析技术进行有效的管理和利用。

数据存储和分析技术可以实现数据的高效存储、索引和查询，还可以通过数据分析技术提取有用的运营信息，为城市轨道交通的管理和决策提供支持。

城市轨道交通CBTC系统是一种复杂的系统工程，其中涉及多个关键技术。

通过合理的技术选择和实施，可以提高城市轨道交通的运营效率和安全性，为乘客提供更好的出行体验。

城市轨道交通中现代自动化技术的应用

城市轨道交通中现代自动化技术的应用摘要：当前，现代自动化技术已经被广泛应用在城市轨道交通的建设和运行当中。

利用自动化技术，能够改变传统轨道交通操作方式的弊端，提高运行效率。

在本文中，就将针对城市轨道交通中现代自动化技术的应用进行探讨。

关键词：城市；轨道交通；现代自动化技术；应用伴随我国社会经济建设的不断发展，基础设施建设的规模和数量都在不断增加。

对于任何一个国家来说，城市的交通轨道建设都是重点工作内容之一。

通过轨道交通建设，能够为城市居民提供更加便利的出行条件，同时还能够加速城市中的经济文化交流，从而促进城市经济的发展。

自从新中国建设以来，我国城市的交通体系正在不断完善。

而在中国加入WTO之后，对于城市的轨道交通也有了新的需求。

对于城市来说，规划建设与轨道交通有着十分密切的关系。

当前，许多一线城市都已经修建了多条轨道交通。

随着出行人次的不断增加，当前城市居民对于轨道交通有了新的需求。

这样一来，就使得传统技术已经不再适应当前的发展需求。

科学技术的发展，使得自动化技术被广泛应用在城市的轨道交通建设当中，为城市的发展建设作出了巨大贡献。

1 城市轨道交通中现代自动化技术的作用根据当前我国城市的发展规划来看，可以发现轨道交通的分布十分广泛。

在沿途之中设置了许多交通设备。

而在运行过程中，要想处理好这些设备的应用关系，充分发挥设备的作用，就必须要使用现代自动化技术。

通过自动化技术的应用，能够提高设备的工作效率，同时降低问题故障的发生几率。

根据实际的应用情况来看，现代自动化技术的作用在于以下三个方面。

第一，利用现代自动化技术，能够对城市的轨道交通进行全方位的监控，并且保障监控工作的实时性和动态性。

在提高工作效率的同时，还能够减少人力成本的支出。

第二，现代自动化技术对于提高轨道交通运行的安全性与稳定性有着十分重要的作用。

众所周知，对于任何出行活动来说，安全都是第一位。

特别是对于轨道交通来说，如果出现任何问题，就有可能导致极大安全事故的发生。

城市轨道交通封闭曲线线路列车定位技术

以便在站台设立屏蔽门，确保乘客安全。
目前在国内外城市轨道交通中有多种列车定位方法＿］２。基于轨道电路的列车定位精度取决于轨道电路的长度，不能实现精确定位，无法构成移动
闭塞。基于查询／应答器的列车定位，在地面应答器安装点的定位精度较高，但是只能给出点式定位信息，存在设置间距和投资规模的矛盾；目前一般采用混合定位法，即用轮轴编码器累加测距，以查
维普资讯
第０８７年３月２２，２卷第期０
中ＮＡＣＨＩ国铁ＡＹＣＩＮＣＲＡＩＷ道科学ＬＳＥＥ
Ｖｏ．８１Ｎｏ２２．Ｍａｃｒｈ，２００７
文章编号：ｌＯ一６２（０７２０８—５Ｏｌ４３２０）０—０５０
作者简介：邱
成（９３）１７一，男，吉林省吉林市人，讲师，博士研究生。
维普资讯
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中
国
铁
道
科
学
第２卷８
值标记，在移位存储器中构成唯一的绝对位置编码
值。
馈）ｊ，ｃ一０表示此线断开。反馈逻辑函数为
线路的特点，线路上的二值标记按照优序列布置，绝对位置编码序列由次本，对优序列采用截短或补零的方法，确定绝对位置编码序列的长度。当列车在线路上运行时，通
过车载阅读器顺序检测二值标记，在移位存储器中构成绝对位置编码值，利用生成绝对位置编码序列的反馈逻辑函数进行容错处理，输出定位信息。二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子标签等方式实现。该技术可以

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。

试论轨道交通列车运行控制系统

工程技术
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试论轨道交通列车运行控制系统
朱宏舟
（中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安７００）１００
摘要：文介绍了应用于轨道交通列车运行控制系统中的列车定位和车地通信等关键技术；本分析了目前列车运行控制系统的特点；总结出列车运行控制系统发展的目标和方向。关键词：列车运行控制系统；定位技术；车地通信
１概述
无线方式速度信息和距离信息两类，根据这个分类可将列控系统分速度控制模式阶梯型曲线阶梯型曲线或次制动曲线２１列车定位技术．作速度码系统和距离码系统。次制动ｆ线｝｝Ｉ列控系统需要实时了解列车在线路上的精速度码系统通常使用频制动起点追踪列车所在分区边界追踪列ｊ所在点追踪列车所在点：确位置，目的是对运行中的所有列车进行统分制方法，其即用不同的频率代制动终点前方列车所在分区边界前方列车所在分区边界前方列车所在点的调度和管理。确保各列车之间安全运行的表不同的允许速度，面传从地最小间隔，列车运行的安全，保证同时最大限度递给列车的允许速度是阶梯分级的，在轨道电定闭塞式列控系统、准移动闭塞式列控系统和移动闭塞式列控系统。三种制式列控系统在关地提高轨道交通的效率，为乘客提供最佳的服路区段分界处的限速值是跳跃式的。主要内容务。列车定位技术可以分为固定定位技术和移而在距离码系统中，由于信息电码的多样键技术的应用方面有着明显的区别，。动定位技术两大类。性和复杂性，所以必须使用时分制数字电码方见表１３．１固定闭塞制式的列控系统２．．１固定定位技术Ｉ式，协议来组成各种信息。其特点是：按根据地固定闭塞制式列控系统属于速度码系统，固定定位技术是一种被动的定位方式，其面传至车上的各种信息（包括区间的最大限速、定位原理是将线路划分为若干不同的闭塞分目标点的距离、标点的允许速度、目区间线路的前、列车定位方式均采用固定定位技术，后车地传区，列车定位是以固定闭塞分区的长度作为为坡度等）以及列车自身的固有数据（：车长信息传输多采用利用轨道电路的传输方式，如列最小定位单元，一个闭塞分区同时只能被一辆度、制动及紧急制动的制动率、常用测速机测距输的信息为模拟信息。固定闭塞的速度控制模列车占用，但列车在闭塞分区内更加详细的位信息等）由车载计算机实时计算得出允许速度式为阶榭『信息传输为单向的，生的，多为地对车，难无置信无法获得，定位精度较差。列车的定位功曲线，按此曲线对列车的实际运行速度进行进行信息传输，以实现车对地的信息传输，并由于采用固定定位技术，系统能常利用轨道电路方式或计轴点的方式来实监控。由于数据传输以及实时计算，车车速监法实现闭环控制，列现。控都是连续的。无法知道列车在分区内的具体位置，因此列车２．．１２移动定位技术制动的起点和终点总在某一分区的边界，为充２．．２车地通信方式２移动定位技术是一种主动的定位方式，其车地通信技由于是固定物与移动体之间的分保证安全，必须在两列车间增加—个防护区定位原理是列车根据线路上预先设置的轨旁信信息交换，所以必须采用无线的方式进行。际段，实这使得列车问的安全间隔较大，响了线路影息点，来推算出自身的实际地理位置，最小定位上经常所说的是根据信息传输介质的不同，可的使用效率。单元可以根据设置的轨旁信息点的精度来实分为有线和无线两大类，而有线类义可分为利３＿２准移动闭塞制式的列控系统现。列车的定位功能常利用测速定位加校正方用轨间电缆、用模拟轨道电路和利用数字编准移动闭塞制式的列控系统属于距离码系利统，、车的定位方式是不同的，行列车的前后前式或外部参照定位方式等来实现。码轨道电路技术三类。测速定位加校正方式是利用查询＼答应模拟轨道电路用代表不同速度信息的低频定位采用固定定位技术，而后续列车的定位则器、信标、电缆环线等技术手段对车载里程计由对载频进行调制，调制信号是模拟量，该以实现采用移动定位技术，车地信息传输可采用利用于车轮滑行或空转、轮缘磨损等原冈产生的测对列车速度的控制；它只能传输速度信息，因此轨道电路传输方式或利用无线传输方式，由于距误差进行修正，实现列车的定位；来而外部参只能实现阶梯式控制模式的固定闭塞；数字编准移动闭塞同时采用移动和固定两种定位技照定位方式就是列车根据预设的外部参照物来码轨道电路则用报文形式，通过数字编码对载术，所以它的速度控制模式既具有无极连续的，若前行列车不动确定自身位置的方式，包括利用电缆环线、频实行数字调频，主要该调制信号是数字量，以实现特｜义具有分级阶梯的性质。其最大允许速度是连续变裂缝波导、扩频通信以及ＧＳ无线Ｐ等技术手段，列车控制用各种信息（括目标速度、目标距而后续列车前进时，包而当前行列车前进，部越过固定区段其尾外部参照定位方式从定位原理来说分为以下两离、坡度、线路区问限制、道电路长度等信息）化的；轨类：一是利用延线路敷设外部介质特Ｉ在线路的传输，过这种轨道电路可是实现曲线式控的分界点时，后续列车的最大允许速度将按阶生通梯跳跃上升。上形成标尺的功能，列车通过数刻度的方式实制模式的准移动自动闭塞。，准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固现自身的定位。：波导管定位和电缆环线如裂缝无线通信的传输方式较多，主要采用基于定位就是采用这种原理。二是列车通过综合多感应环线传输方式、基于波导管传输方式、于定闭塞前进了一步，基它采用数字信息的方式告后续列车可根据个距预设定位校正设备的距离的数据来获取列ＷＬＮ无线网络传输方式和基于ＧＭ－ＡＳＲ传输知后续列车继续前行的距离，车所处的具体位置。如：无线扩频通信定位和方式，目国内城市轨道主要采用前３前种无线这一距离合理地采取减速或制动，车制动的列ＧＳＰ定位就是采用这种原理。需要｝明的是具传输方式，国铁ＣＣ一级列控系统采用基于起点可延伸至保证其安全制动的地点，从而可兑ＴＳ３体系统巾采用何种定位技术，决于对线路运ＧＭＲ的传输方式。取Ｓ— 改善列车速度控制，缩小列车安全间隔，提高线输能力的要求。常，通城市轨道交通系统中需要需要说明的是利用轨道电路进行车地问信路利用效率，但准移动闭塞中后续列车的最大综合运用多种定位技术。由于每一种定位的方息传输只是车对地单向的信息传递，而利用无目标制动点仍必须是先行列车占用分区的外法总有其固有的缺点，单一的定位方法无法在线通信进行车地间的信息传输是车和地之间双方，此他并没有完全突破轨道电路的限制。定位的精度、可靠性和代价之间作到很好的平向的信息交互。３－３移动闭塞制式的列控系统衡，而多种定位技术集成的优势在于能通过冗３轨道交通列控系统分析移动闭塞制式的列控系统是一种区间不分余、互补和多种的信息为系统提供更为精确的根据闭塞方式的不同，列控系统可分为固割，根据连续检测先行列车位置和速度进行列