列车定位技术研究30页PPT
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。
城市轨道交通的列车定位技术
２ 车 载定 位技 术 的应用
对于城市轨道交通 系统进行列车定位需要 重点借助于相 应 定位技 术手段 进行有效 处理 ， 其 中车载列 车定位技术 可 以 说 是 比较 重要 的一 类技术 手段 ， 其能够 针对列 车进行有 效定 位装置 的安装 和处 理 ， 促使其 能够实 现较为理 想 的实施 定位 处 理 。在 当前实 际应用过 程 中， 这种 车载定位设 备 的运 用得 到了较为理 想 的普 及运用 ， 也 在很多方 面发挥 出了较为 理想 的作 用效 果 ， 并且 不仅仅适用于城市轨 道列 车 ， 在其 它很多车 辆行驶 中也能够得到较好运 用。相对于其它车辆 中车载定位 技术 的应用来 看 ， 在城 市轨道列 车的具体应 用 中存 在着一些 不 同的方式 和运用机制 ， 其主要运 用安全 型编码里 程计进行 操作 ， 促使其能够较好借 助于光电传感器进行合理处 理 ， 最终 也就能够保 障相应 城市轨道交通运行 中列 车的具体位置 能够 得到较好明确 。 这种车载列车定位 技术的运用主要就是借 助于相应光 电 传感器来 产生相 应脉 冲序列 ， 而这 一脉冲序列 的呈 现又和列 车的运行 速度存 在着较 为密切 的联 系 ， 正是 因为其能够 直接 反映 出列车 的速度 ， 进 而也 就能够确定其距离位置 ， 达到定位 效果 。车载定位技术 的运用主要就是结合列 车的车轮运动进 行 编码处理 ， 进而也就能够在列 车车轮运行一周后 ， 得到相应 的速度 以及距离数 值 。从 实际应用 中来看 ， 这 种车载定 位技 术 的运用 能够实 现较为理 想的实 时定位处 理 ， 有助 于及 时 了 解 相应列 车的运行 状况 ， 对 于列车运行 过程 中可能存在 的一 些运行故 障问题也 能够具 备理想 的及时发 现效果 ， 值得 引起 高度重视 。 当然 ， 在 具体 的应用处理 过程 中 ， 为 了较好 控制其 精度 ， 还需要针对 相应列车运行过程 中可能存在 的打滑或者是 空转 问题 进行有效 关注 ， 避免 这些 问题 的存 在对于最终 定位效 果 产生干扰 ， 需要在具体 测量监测 中进行重点把关 ， 避免较 多误 差 问题 的 出 现 。
高速铁路列车定位技术的研究
高速铁路列车定位技术的研究闫剑平 步 兵(北方交通大学电子信息工程学院,北京100044)摘 要 给出了高速铁路列车定位技术的一般概念,阐述了高速铁路中常用的列车定位技术.最终提出了一种崭新的列车定位模型,综合利用基于卫星的列车定位技术和基于查询/应答器的定位技术,大量减少了地面的查询/应答器.并对这些定位技术进行了比较.关键词 高速铁路 列车定位 查询/应答器 基于卫星的列车定位分类号 U284.21Study on T rain Locating of High Speed R ail w ayYan Jianping Bu Bing(College of Electronics and Information Engineering ,Northern Jiaotong University ,Beijing 100044)Abstract This paper deals with the common concepts for high speed train locating.The main train locating technologies in the worldwide are discussed ,and a new typemethod of train locating are proposed finally.The method combines balises and satellitebased location modules with low requirements concerning trackside equipment.Theproperties of the above mentioned methods are also given.K ey w ords high speed railway train locating balise satellite based train locating高速铁路列车运行控制系统的定位模型的基本功能是在任何时刻、任何地方能决定列车的具体位置,包括列车行车安全的相关间隔、速度、加速度及轨旁设备和车载设备资源的分配.从传统来讲,列车运行控制系统中的信息传输媒体主要是轨道电路.但是利用轨道电路作为高速铁路的控制,还存在着一定的局限性[1],主要是因为:(1)系统控制要求有更多的信息并且要缩短信息响应时间,这自然要求提高传送信息的频率,而频率的提高使电信息在轨道中衰耗增大,即轨道电路只能是缩短或增加补偿的措施.这就会增加投资和维修费用.(2)移动列车与地面控制之间应该有双向的信息传输通道,以利于构成真正的闭环控制系统.但轨道电路作为信息传输的媒体,只能完成地面到列车方向的信息传输.(3)利用轨道电路一般只能构成固定自动闭塞,而难以构成移动自动闭塞系统,就不能显著地缩短列车运行间隔.基于上述原因,高速铁路列车运行控制系统的发展必将取消地面轨道电路,同样,列车定本文收到日期1999201218 闫剑平男1972年生博士生 email yjp @1999年10月第23卷第5期 北 方 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF NORTHERN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Oct.1999 Vol.23No.547北 方 交 通 大 学 学 报 第23卷位方式也必须不依赖轨道电路.为此,世界范围内发展研究了一系列新型的列车定位方式,并取得了可喜的成果.1 列车定位的一般概念(1)列车定位信息的产生①基于离散的方式 信息在预先排列的一些点上产生(如定位查询/应答器).②基于闭塞的方式 信息在闭塞区间或者分区内产生(如车轴计数器).③基于连续的方式 信息在任何点上都能够连续地产生(如德国L Z B系统中的轨间电缆,基于卫星的定位方式等).(2)定位信息在列车运行控制系统的不同部分产生①完全基于轨旁设备的定位 不依赖于车载设备,所有定位的有源器件都安装在轨道上(如欧洲安装在较低运输密度铁路线上的防护系统的定位系统).②完全基于车载设备的定位 不依赖于轨旁设备,所有定位的有源器件都安装在列车上(例如基于卫星的定位系统).③基于轨旁设备和车载设备的定位 定位信息由轨旁设备和车载设备综合产生,定位的有源器件一部分安装在列车上(如里程计、查询/应答器识别装置等),另一部分安装在轨道上(例如查询/应答器).(3)列车定位系统必须满足的技术要求[2]①精确性 列车定位的精确性需满足两种不同的要求,一个是列车在同一轨道上纵向的定位精确性,另一个是列车在不同轨道之间横向的定位精确性.在纵向的定位精度必须不低于10m,在横向的定位精度必须不低于1m(保证轨道选择的正确性).②对于时间的可用性 定位系统必须具有执行列车定位而不发生任何间断的能力,即有很好的连续性.③对于空间的可用性 不管列车运行在任何地理领域内,定位信息必须不间断地提供给列车运行控制系统,即有良好的覆盖性.④可靠性和安全性 定位系统与列车运行控制系统的其它子系统相互独立,并能检测和报告本身发生的失效和故障.⑤可维护性 定位系统的设计和使用必须综合考虑预防性维护和校正性维护等因素,从而使定位系统的生命周期成本最小.2 高速铁路采用的定位方式高速铁路已在发达国家取得了很大发展,所采用的列车定位技术是各种各样的[3].如法国ASTREE系统采用多普勒雷达进行定位;北美ARES、PTC、PTS系统采用GPS(全球定位系统)进行定位;欧洲ETCS、日本CARA T系统采用查询/应答器和里程计进行定位;德国L Z B系统采用轨间电缆进行列车定位;美国AA TC系统采用无线测距进行定位等.下面简单介绍基于卫星的列车定位、基于查询/应答器和里程计的列车定位.2.1 基于卫星的列车定位这种定位方式比较成熟的系统是GPS.GPS利用低轨道多颗卫星进行全球导航定位,卫星处在距地面高度约20000km、相互间隔120°的三条轨道上.每个轨道上有6～8颗卫星,即总共有18颗到24颗卫星围绕地球运转,每12h 绕地球一周.其目的是保证地球上任何一个用户终端能同时看到4颗卫星,以进行4颗卫星的无源定位,获得三维空间的位置参数.由于电磁波的传播速度是固定不变的光速,如果能够精确测量电磁波在两个物体之间传播的时间,也就等于测量出两个物体之间的距离.测量的精度取决于扩频通信中码片的宽度.码片越窄,扩展的频谱越宽,精度就越高.利用C/A 码(民用码、粗码),定位精度约45m ,通过一些措施可将定位误差限制在高速铁路允许范围内,如差分GPS (D GPS )定位精度可达10m [4].利用GPS 实现列车定位,优点是设备简单、成本低、体积小.缺点是:定位精度较低;列车在隧道中无法接收卫星信号;不能区分两组并行的轨道.2.2 基于查询/应答器和里程计的列车定位基于查询/应答器和里程计的列车定位是世界铁路上运用最为广泛的一种方式.其原理是首先在铁路干线的沿线上安装间隔一定距离的查询/应答器作为列车绝对位置的识别,列车每经过一个查询/应答器都会获得一个新的绝对位置;在两个查询/应答器之间,列车的具体位置通过里程计计算而得出,即得到列车对于绝对位置的相对距离.其原理和结构如图1所示.图1 基于查询/应答器和里程计的定位每一个查询/应答器都存储着它本身的识别号码,还存储着下一个查询/应答器的识别号码、到达下一个查询/应答器的距离以及绝对可靠和安全的列车行车间隔.列车一旦读取了定位查询/应答器的识别号码,就可以通过存储在列车上电子地图的辅助,得到列车在轨道上的绝对位置信息.查询/应答器内部的信息由列车上的查询/应答器识别装置来读取,由车载计算机判别一个查询/应答器的信息是否被成功地读取,处理后送到里程计.里程计对列车在相临两个查询/应答器之间已经走行的距离进行计算,并综合绝对位置信息,产生一个完整的列车位置信息,再送往车载计算机,作为列车运行控制的依据.当列车每经过一个查询/应答器,都得到一个新的绝对位置信息,同时校正里程计的测距误差1基于查询/应答器和里程计的定位方式的特点是:定位精度比较高,可以达到5m ;成本比较昂贵,需要在轨道每间隔1km 处、每一个道岔及道口处安装查询/应答器;由于拥有大量的地面设备,所以不利于设备的维护和保养[2,4].3 卫星辅助的基于查询/应答器和里程计的列车定位通过对上述两种列车定位方式及其特点的阐述,其中基于查询/应答器和里程计的定位方式比较精确,但是这是以很高的成本和维护量为代价的1为了降低成本和维护量,通过适当引入卫星的定位方式,产生一种崭新的列车定位方式———卫星辅助的基于查询/应答器和里程计的列车定位,可互相取长补短,达到最佳的效益/成本比率1首先,由于引入了基于卫星的列车定位方式,因此,需在列车上安装通过传感器(卫星定位模块)以接收卫星信息1基于卫星的定位模块在该方式中只是根据电子地图按一定距离间隔(例如1km )提供列车的绝对位置,即具有同查询/应答器一样的功能1绝对位置之间的相对位置也是由里程计测距得出,每隔一定的距离则由卫星定位模块根据电子地图进行校正1采用里程计而不使用卫星进行列车的连续定位,可以有效避免卫星定位误差的累积,因此该定位57第5期 闫剑平等:高速铁路列车定位技术的研究方式的精度比卫星定位高1另外,要进一步提高精度,相应缩短卫星的定位模块提供绝对位置信息的间隔即可,因此具有高灵活性1其次,考虑到有些地方接收不到卫星发出的定位信息(例如隧道),在这些地方应安装查询/应答器,并切换到基于查询/应答器和里程计的定位方式进行工作1为了保证定位方式之间的切换和兼容,需要在车载计算机和卫星定位模块之间安装调节器,把卫星定位模块提供的绝对位置信息转化为查询/应答器的报文形式1另外为了进一步提高精度,还需在线路上按一定间隔安装查询/应答器以对列车的绝对位置进行精确的调整,这个间隔比基于查询/应答器和里程计的定位方式中的间隔要大得多1综上所述,卫星辅助的基于查询/应答器和里程计的定位方式利用卫星定位模块代替了大多数查询/应答器,大大减少了查询/应答器的数量;其定位精度低于基于查询/应答器和里程计的定位方式,高于卫星定位1其原理和结构参见图21图2 卫星辅助基于查询/应答器和里程计定位当卫星定位模块能够接收到卫星信息时,卫星信息经过调节器转化为查询/应答器的报文形式,送往车载计算机,与内部存储的电子地图结合,把绝对位置信息送到里程计1里程计综合绝对位置信息和本身的测距,产生一完整的列车位置信息,再送往车载计算机作为列车运行控制的依据1里程计的误差由卫星定位模块按一定距离间隔或由查询/应答器校正1当卫星定位模块接收不到卫星信息时,调节器通知查询/应答器识别装置,并开始工作,读取查询/应答器的内容作为列车的绝对位置,通过调节器不加变化地送往车载计算机,此后的工作过程与基于查询/应答器和里程计的定位方式相同14 结论卫星辅助的基于查询/应答器和里程计的定位方式具有如下特点:(1)安装的基于卫星的定位模块的数量远远低于节省的查询/应答器,而安装一个基于卫星的定位模块的费用与安装一个查询/应答器的费用基本相同,所以可大大节约成本.(2)节省了大量的轨旁查询/应答器,而代之于少量的列车上的基于卫星的定位模块,使设备所处的环境得到了改善,提高了定位设备的可靠性.(3)设备数量减少,并且大部分位于列车上,所以利于维护.(4)定位精度对比于基于卫星的定位来说有较大的提高,可完全地满足高速铁路的需要.参考文献1 汪希时.高速铁路行车安全控制系统概论.世界铁路报道,1997,(2):33～372 Rover S.Satellite Based Locating in Guided Traffic.Lisbon :COMPRAIL ’98,19981622～6323 Howard G M.Advanced Train Control System.ASME/IEEE Joint Railroading ,1997,(5):36～404 William C V.Do Y ou Know Where Y our Train Is.Railway Age ,1996,(2):41～4267北 方 交 通 大 学 学 报 第23卷。
城轨列车定位技术.
编码里程计
编码里程计是ATP/ATO用来测量列车位移， 推算速度和加速度。 通过测量列车车轮 在两个连续周期的角位移实现上述测量。 为了执行这项工作，编码里程计设置在 列车车轴的尾部。一个机械连续允许一 个内部圆盘与列车车轴的相同速度转动。 这一连续补偿可能的对准精度。在内部 的圆盘上有一些孔；孔的出现可以被一 个由一光电耦合管组成的光设备所读取。 这些耦合器被称为传感器。 一共有两 组孔：时钟脉冲孔和编码孔。
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。
编码里程计
在每个周期里对时钟孔数量进行计数，同时在编码孔传 感器处于通状态时读取时钟孔数量。根据时钟孔的数 目作索引查出的记录值与读取顺序作比较。这种比较 允许检测所有不论何种原因造成的计数错误。该处理 允许列车位移测量的精确度好于3cm。当在三个周期里 没有位移被测出，速度即报零速。在同一时间里，一 个假随机顺序数据发送至这三个传感器C1、C2、C3， 应用在传感器的光电管。传感器的输出被连续的检验， 一旦接收到的顺序数据发生干扰，就声明列车移动， 这时编码里程计恢复正常计数。通过这种方法，可能 检测出的列车移动可以达到1cm。
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
第五节+定位装置-30页PPT文档资料
C: 检调方法 △m = m标 − m实
在拉出值检调中，将定位点向曲线外侧移动，称为拉；将 定位点向曲线内侧移动，称为放。 当为正时，需要将定位点向 曲外拉 |△m| ，当 为负时，需要将定位点向曲内放 |△m| ，现 场简称为“正拉、负放、零不动”。
当接触线定位点垂直投影在线路中心线至外轨间时 m 为正 值，在线路中心线至内轨间时 m 为负值。代入上式计算时，要 带符号进行运算。
第五节 定位装置
项目一 定位装置结构
项目二 定位装置检修要求和拉出值、“之”字值调 整
学习目标： 1．掌握定位管、定位器的作用、结构和型号； 2．掌握常见定位方式； 3．掌握接触线曲线拉出值和直线之字值的计算及调整方法； 4．掌握高速电气化铁道对定位器的技术要求。
1 2020/1/25
项目一 定位装置结构
m 值为负
当在线路中心线与内轨间时， m 值为负值，
24 2020/1/25
公式中的 m 值有正、负之分， 当接触线定位点投影在线路 中心线与外轨间时 m 值为正
值
m 值为正 定位装置检修
式中：
c ——受电弓中心对线路中心
偏移值（mm）；
h ——曲线外轨超高（mm）；
H ——接触线至轨面的高度
（导高）（mm）；
同时，在铅垂方向应有足够的灵活性及能适应受电弓较大的 抬升量。
直管定位器
定位器
适用于电气化铁道接触网系统中线路曲线半径小于1000m的链
形悬挂绝缘关节中心柱处固定接触线位置的特型软定位器
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2020/1/25
为了避免定位器碰撞运行中电力机车受电弓，特别是在曲 线区段，由于电力机车车身 随线路的外轨超高而向内轨侧倾 斜，机车的受电弓也呈倾斜状。为了防止定位器碰撞受电弓， 要求定位器安装后应有一定的倾斜度（现场称定位坡度），即 定位器根部在安装后要适当抬高一些，其倾斜度要求为1:5 ~1:10 之间。
第4讲 列车定位技术.
计轴定位特点
计轴定位技术的关键在于车轮识别点(计轴点)的可 靠工作，要求车轮识别点能够适应列车高速运行的机械应 力、牵引电流、磁轨制动造成的电磁干扰等。 计轴定位继承了轨道电路定位的很多特点，和前述的轨道 电路法一样，这种方法的定位安全性较高，精度较差，通 常也需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；但不能作为车 - 地通信的通道，也无法检测断轨 故障。
传感器1 轨道区段 传感器2
电缆盒
室外
电缆盒
控制中心 位置信息
计轴系统工作原理
电子计轴器列车定位系统主要包括室内和室外两部分： 室内部分包括信号处理电路和计数器处理电路；室外部分主 要包括地面传感器、电缆盒、传输电缆等。 计轴点是计轴系统的车轮识别点。它位于轨道区段分界点处。 装在这个位置上的传感元件、轨旁设备、电缆接线盒组成一 个功能单元，称为计数点。因车轮作用而在计数点中形成的 脉冲或信号经由区间电缆传送至位于控制中心计数单元。 通过对区段两端传感器计数值的比较就可以得到占用情况并 判断出列车的位置。 就其功能而言，电子计轴器是与轨道电路相同。电子计轴器 本身不具备向列车传输信息的通道，机车上要获取位置信息 必须要另外增加信道。
地图，储存在轨旁和/或车载计算机中。
对轨道电路占用状态的连续跟踪，就实现了对列车在线路中 所处位置的连续跟踪。
轨道电路定位的优点
轨道电路原理简单，安全性较高。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-安全原则。 轨道电路采用列车的运行轨道———钢轨作为列车定位 的信息传输通道，这个通道同时又可以作为列车 ATC信息
列车定位技术 ppt课件
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。
1、划分原则
（1）有信号机的地方必须设置绝缘节
（2）满足行车、调车作业效率的提高
（3）一个轨道电路区段的道岔不能超过3组
（4）为了提高咽喉使用效率，把轨道电路区段适当 划短，使道岔能及时解锁，立即排列别的进路。但 提速区段，为了保证机车信号的连续显示，轨道电 路区段不能过短。
2、命名：道岔区段和无岔区段命名方式不同 （1）道岔区段：根据道岔编号来命名。 在所示站场中，只包含一组道岔的，用其所包含的道岔 编号来命名，如1DG、3DG。包含两组道岔的用两组 道岔编号连缀来命名，如7－9DG、13－19DG。若包
含 三组道岔，则以两端的道岔编号连缀来命名，如11－
27DG，包含了11、23、27号三组道岔。
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。
《列车定位技术》课件
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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
第4讲 列车定位技术ppt课件
❖ 全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三 大部分组成。
❖ 该系统的空间部分使用 24 颗高度约 2.02 万千米的卫星 组成卫星星座。 21+3 颗卫星均为近圆形轨道，运行周期 约为 11 小时 58 分，分布在六个轨道面上（每轨道面四 颗），轨道倾角为 55 度。
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5
1. 轨道电路定位
❖ 轨道电路是最简单的列车定位设备，其优点是无需对当 前设备做大的改动即可实现列车定位。
❖ 它的定位精度取决于轨道电路的长度。 ❖ 轨道电路分为机械绝缘和电气绝缘两种类型。 ❖ 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。 ❖ 利用数字音频轨道电路对列车进行定位是目前城市轨道
列车定位技术
主讲人：刘晓娟
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1
Contents
31
列车定位的作用和要求
2 常用列车定位方法
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2
列车定位的作用
列车位置信息在列车自动控制技术中具有重要的
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。列车定位是列控系统中一个非常重要的环节。
❖ 为保证安全列车间隔提供依据。
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4
列车定位技术要求
❖ 可靠性和安全性：定位系统与列车自动控制系统的其他 子系统相互独立，其具有连续正常工作的能力，并能够 检测和报告本身发生的失效和故障。
❖ 可维护性：定位系统的设计和使用必须综合考虑预防性 维护和校正性维护等因素，从而使定位系统的生命周期 成本最小。
地铁信号基础第九章、列车定位技术
二、列车定位系统的技术要求
作为列车自动控制系统中的关键技术之一，列车定位系统必须满足下列技术要求：
1、精确性：列车定位系统的精确性需满足两种不同的要求，一个是列车在同一轨道上纵向的定位精确性，另一个是列车在不同轨道之间的横向的定位精确性。在纵向的定位
1、雷达测速方式
如图9－2－2所示，雷达测速是利用多普勒效应原理实现的。向移动体上发射一定频率的电磁波，反射波与入射波之间会产生频差，这个频差与移动体的速度成正比，这就是多普勒效应。在机车上安装雷达，它始终向轨面发射电磁波，由于列车和轨面之间有相对运动，因此在发射波和反射波之间产生频差，通过测量频差可以计算出机车的运行速度，并累计求出走行距离。
准绝对定位方式卫星定位、无线扩频定位等，之所以称这些定位方式为准绝对定位方式是因为这些定位方式可以向系统提供列车的绝对位置，但是这种位置信息是不具有故障一安全特性的，在信号系统中这些信息不能作为唯一的位置依据，必须配合以其他定位信息或对系统进行改进方可；
相对位置方式如测速定位、惯性定位等，这些定位方式向系统提供列车相对位移，需要知道列车的初始位置方能确定列车即时位置。
图9－2－4列车定位的融合示意图
3、裂缝波导定位
采用裂缝波导作为列车信息传输的原理框图（如图9－2－5所示）。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2．715GHz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。
第九章
列车自动控制ATC系统定位技术
第一节列车自动控制ATC系统概述