地铁信号基础第九章、列车定位技术
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图9－2－3 GPS定位示意图
列车定位方法：
列车定位是列控技术的重要部分，有许多方法可以实现列车定位，比如：知道了初始点，利用列车测速信息可以获得列车位置信息，采用GPS技术不仅可以获得列车速度也可以获得列车位置信息，通过地面设备向列车传输信息时，地面设备的位置也可以使列车获得位置信息。因此，如图9－2－4所示，列车定位可以综合采用几种方法获得，并互相校正融合以计算出相对精确的列车位置信息。如图9－2－4所示，是列车定位的融合示意图。
图9－2－10无线扩频列车定位系统框图
三、交叉感应回线(LOOP)定位
车载无线设备不断接受来自地面无线基站的信息，选取这些信息中的3个实现定位，其余的信息用于验证定位无误，确保运行安全。车载接受机将这些位置信息经过处理生成(向地面的)报告信息，经扩频、调制后由车载无线设备向地面发送。无线分站协调控制域内各个基站和列车的工作，并将通过基站传输来的列车定位信息送至控制分区处理，将生成的控制命令等信息发送给各个基站。在基站内部从控制分区来的控制命令和储存在基站的自身位置信息及其他必要信息被加工后，在规定的时隙向列车发送。车一地通信采用时分一码分相结合或频分一时分相结合的方式。相邻的无线分站采用不同的伪随机序列进行扩频(或不同的载波调制)；而在无线分站控制区域内部的基站和列车被分配不同的时隙。
离散信息方式信息在预先排列的一些点上产生，如查询一应答器、信标一极距定位等；
分段信息方式信息在某一个分段内产生，如轨道电路定位、计轴定位、交叉感应回线定位等；
连续信息方式信息在任何点上都能够连续产生，如卫星定位、扩频无线定位、测速定位和惯性定位等。
2、按照产生位置信息的部位分类，可以分为：
完全主动式定位不通过外界信息，由列车自主测量自身位置，如惯性定位、测速定位、极距定位等；
漏泄同轴电缆本质上是一种连续型天线，它同时具有天线和传输线的双重作用：一方面将固定电台发射机的输出功率边传输边辐射到附近空间，以便移动台接收；另一方面，接收移动台天线的辐射功率，并传输给固定电台接收机。这样就实现了隧道中固定电台和移动台之间的无线通信。
该通信方式的工作原理为：在地铁或隧道中行驶的列车，车上的天线与敷设在隧道壁的漏泄同轴电缆漏泄出的电磁波耦合构成无线通道，而且将漏泄同轴电缆与基地台相连。列控终端通过通信信道向基地台发送各种控车数据，基地台通过辐射在隧道壁的漏泄同轴电缆向移动中的列车传送这些数据；同时移动中的列车发送有关列车所在位置、此时刻的速度、距离下个目标点的位置等各种信息，经过漏泄同轴电缆传输到基地台，然后基地台将这些数据送回列控中心，进而让列控中心下放控车命令。
精度必须不低于10m，在横向的精确性必须保证轨道选择的正确性。
2、连续性：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，即在时间上有很好的可用性。
3、覆盖性：不管列车运行在任何地理区域，定位信息必须不问断地提供给列车运行控制系统，即在空间上有良好的可用性。
4、可靠性和安全性：空间系统与列车自动控制系统的其它子系统相互独立，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。
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。
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。
5、无线扩频列车定位wk.baidu.com
无线扩频列车定位系统由无线总站、无线分站(包括地面无线基站)和车载无线设备成，如图9－2－10所示。
无线总站设在CBTC控制中心，提供控制中心与控制分区之间信息(如列车信息、调令、诊断数据、旅客信息等)的通信接口，协调相邻无线分区的工作。在控制分区设置无站，实现地面与列车的通信、控制中心和控制分区的通信以及向列车发送定位信息。无线和无线分站之间通过两种方式连接：安全相关的信息通道(数据传输网)和非安全相关的通道(基础通信网)。定位信息和命令信息必须通过数据传输网传输。沿线路布置无线Bs(Base station)，通常基站的间隔为14～116 km，基站位置的选择确保在沿线各点，至少能与4个基站建立无线联络。基站与自己的无线分站之间通过高速的双光缆环连接。在列车上装置车载无线设备，通过无线通道与BS通信。基站、列车的时钟实现精确同步。
二、无线测速方式
无线测速定位方式抛开轮轴旋转产生的速度信息，利用外加信号直接测量车体的速度和位置，因此又称为外部信号法。目前提出的有雷达测速方式和卫星定位方式等。由于这类方法不由轮旋转获得信息，因此能有效地避免车轮空转、滑行等产生的误差，但精度受到无线电波的传播特性等素的影响。这一类方法包括雷达测速方式、GPS测速定位方式等。
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。
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
要实现列车间隔与速度的安全控制，首先要及时获取列车运行的速度与列车目前的位置，因此列车的测速与定位是列车自动控制ATC系统的关键技术之一，测速和定位的精度从根本上制约着列车自动控制ATC系统的控制精度，测速测距的精度太低，不仅会增加行车的不安全因素，而且会造成系统预留的安全防护距离过大，从而影响运输效率。列车自动控制ATC系统的一般原理是，检测列车的位置、速度等信息，并将这些信息汇集到控制中心；控制中心根据线路上列车流的情况，生成对车流中各个列车和地面设备的控制命令；地面设备接受到控制命令后实现动作；列车根据控制命令，结合自身列车的位置信息、速度信息及线路情况、列车状况等信息，对列车各种设备实施具体的控制。可见，几乎列车自动控制ATC系统每个子功能的实现都需要列车的位置信息作为参数。因此，列车定位技术是列车自动控制系统的关键课题。
D为车轮直径
n为车轮转速
图9－2－1光栅式传感器工作原理
如图9－2－1所示，脉冲转速传感器的原理是在列车车轮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。例如，假定所采用光栅刻度为60线，车载计数器盼计数结果为n，则列车的位移S=n/60πd，d为车轮直径。用脉冲转速传感器测量列车距离的方法主要缺点在于：当列车轮对出现磨损、空转、滑行等情况时，其误差会较大，而且这种方法无论列车是在前进还是在后退，计数器均按照列车前进计数，同时对光测量设备的抗冲击性要求也比较高；但是这种方法非常简便，易于实现。
半主动式定位由外界发送信息，列车接收该信息判断自身位置，如卫星定位、扩频无线电定位、交叉感应回线定位、查询一应答器定位等；
完全被动式定位由地面发送信息并接收信息，由接收到的信息判断列车位置，如轨道电路定位、计轴定位等。
3、按照位置信息的参照来分类，可以分为：
绝对位置方式如轨道电路定位、计轴定位、查询一应答器定位，这些定位方式可以向系统提供列车的可靠位置或位置范围而不依靠其他定位方式；
然而在隧道中，移动通信用的电磁波传播效果不佳。隧道中利用天线传输通常也很困难，所以关于漏缆的研究也应运而生。无线电地下传输有着极其广泛的用途，例如：地铁在隧道中的信号传输如图9－2－6所示。
图9－2－6所示为一发射站位于隧道口的典型图例
漏缆的工作原理是横向电磁波通过同轴电缆从发射端传至电缆的另一端。当电缆外导体完全封闭时，电缆传输的信号与外界是完全屏蔽的，电缆外没有电磁场，或者说，测量不到有电磁辐射。同样地，外界的电磁场也不会对电缆内的信号造成影响。
一、定位技术分类
地铁列车自动控制ATC系统中得到使用的列车定位方式主要有轨道电路、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(包括GPS定位和GNSS定位)、扩频无线电定位、惯性定位、信标一极距定位等。按照不同的分类性质可以把它们分为不同的种类。
1、按定位信息的产生分类，可以分为：
5、可维护性：定位系统的设计和使用必须综合考虑预防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。
第二节列车自动控制ATC系统定位技术方法
目前，列车自动控制ATC系统存在多种列车定位、测速技术方法。
一、脉冲转速传感器方式（里程计）
脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转动一周，传感器输出一定数目的脉冲，这样脉冲的频率就与轮轴的转速成正比。输出脉冲经过隔离和整形后，直接输入到微处理器进行频率测量并换算成速度和走行距离。轮轴脉冲转速传感器测速基本公式为：
当然，以上列举的仅仅是较常用的分类方式，还可以按照其他分类方式对列车定位方式进行分类
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
裂缝波导除了传输用于裂缝计数的2．715GHz的连续波频率外，主要用于车地信息交换的传输通道，车地通信的载频范围为2．4～2．4853GHz，该频段内的微波信号沿波导均匀辐射。
图9－2－5裂缝波导原理示意图
4、漏缆的定位
在基站与移动站之间的通讯，通常是依靠无线电传送。目前通讯业的不断发展越来越要求基站与移动站之间随时随地能接通，甚至要求在隧道中也是如此。
如图9－2－7、图9－2－8所示，通过同轴电缆外导体上所开的槽孔，电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境。同样，外界能量也能传入电缆内部。外导体上的槽孔使电缆内部电磁场和外界电波之间产生耦合。具体的耦合机制取决于槽孔的排列形式。
图9－2－7辐射型电缆示例
图9－2－8辐射过程
如图9－2－9所示，使用漏泄同轴电缆的车一地通信方式是比较简明的，两条漏泄同轴电缆分别负责上行线和下行线的车一地通信，车上的天线与漏泄同轴电缆之间的距离很近，只有40Cm，漏泄同轴电缆还连接着基站台，通过漏泄同轴电缆，各种安全控车信息和语音信息可以在地面和车辆之间进行双向传输。
在该通信方式中，上行线和下行线的控车信息分别是由两条漏泄同轴电缆来传输，这样就避免了上行线与下行线之间信息的混合问题。同时该系统中可以实现语音通话功能，在基地台与移动列车之间进行语音通话，这样可以减轻列车司机的工作量，不用看机车上显示器的显示数据，通过语音就可以得到有关列车的信息。
图9－2－9漏泄波导通信方式结构图
图9－2－2所示多普勒雷达安装示意图
2、GPS测速定位方式
如图9－2－3所示、利用GPS实现列车定位已是一种比较成熟的技术。系统由导航卫星、地面检测站和用户接收机组成。只要在列车两端安装GPS接收机和差分误差信息接收器，接收多颗导航定位卫星发送来的定位信息，就可以计算出自己确切的位置，从而通过导航卫星实现列车的精确定位。GPS定位方法的显著优点是定位精度高能在全球范围内，在任意时刻、任意气候条件下为用户提供连续不断的高精度的三维位置、速度和时间信息。实现连续定位，对于用户来说没有地面设备节约了大量的安装和维护工作。
列车定位方法：
列车定位是列控技术的重要部分，有许多方法可以实现列车定位，比如：知道了初始点，利用列车测速信息可以获得列车位置信息，采用GPS技术不仅可以获得列车速度也可以获得列车位置信息，通过地面设备向列车传输信息时，地面设备的位置也可以使列车获得位置信息。因此，如图9－2－4所示，列车定位可以综合采用几种方法获得，并互相校正融合以计算出相对精确的列车位置信息。如图9－2－4所示，是列车定位的融合示意图。
图9－2－10无线扩频列车定位系统框图
三、交叉感应回线(LOOP)定位
车载无线设备不断接受来自地面无线基站的信息，选取这些信息中的3个实现定位，其余的信息用于验证定位无误，确保运行安全。车载接受机将这些位置信息经过处理生成(向地面的)报告信息，经扩频、调制后由车载无线设备向地面发送。无线分站协调控制域内各个基站和列车的工作，并将通过基站传输来的列车定位信息送至控制分区处理，将生成的控制命令等信息发送给各个基站。在基站内部从控制分区来的控制命令和储存在基站的自身位置信息及其他必要信息被加工后，在规定的时隙向列车发送。车一地通信采用时分一码分相结合或频分一时分相结合的方式。相邻的无线分站采用不同的伪随机序列进行扩频(或不同的载波调制)；而在无线分站控制区域内部的基站和列车被分配不同的时隙。
离散信息方式信息在预先排列的一些点上产生，如查询一应答器、信标一极距定位等；
分段信息方式信息在某一个分段内产生，如轨道电路定位、计轴定位、交叉感应回线定位等；
连续信息方式信息在任何点上都能够连续产生，如卫星定位、扩频无线定位、测速定位和惯性定位等。
2、按照产生位置信息的部位分类，可以分为：
完全主动式定位不通过外界信息，由列车自主测量自身位置，如惯性定位、测速定位、极距定位等；
漏泄同轴电缆本质上是一种连续型天线，它同时具有天线和传输线的双重作用：一方面将固定电台发射机的输出功率边传输边辐射到附近空间，以便移动台接收；另一方面，接收移动台天线的辐射功率，并传输给固定电台接收机。这样就实现了隧道中固定电台和移动台之间的无线通信。
该通信方式的工作原理为：在地铁或隧道中行驶的列车，车上的天线与敷设在隧道壁的漏泄同轴电缆漏泄出的电磁波耦合构成无线通道，而且将漏泄同轴电缆与基地台相连。列控终端通过通信信道向基地台发送各种控车数据，基地台通过辐射在隧道壁的漏泄同轴电缆向移动中的列车传送这些数据；同时移动中的列车发送有关列车所在位置、此时刻的速度、距离下个目标点的位置等各种信息，经过漏泄同轴电缆传输到基地台，然后基地台将这些数据送回列控中心，进而让列控中心下放控车命令。
精度必须不低于10m，在横向的精确性必须保证轨道选择的正确性。
2、连续性：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，即在时间上有很好的可用性。
3、覆盖性：不管列车运行在任何地理区域，定位信息必须不问断地提供给列车运行控制系统，即在空间上有良好的可用性。
4、可靠性和安全性：空间系统与列车自动控制系统的其它子系统相互独立，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。
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。
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。
5、无线扩频列车定位wk.baidu.com
无线扩频列车定位系统由无线总站、无线分站(包括地面无线基站)和车载无线设备成，如图9－2－10所示。
无线总站设在CBTC控制中心，提供控制中心与控制分区之间信息(如列车信息、调令、诊断数据、旅客信息等)的通信接口，协调相邻无线分区的工作。在控制分区设置无站，实现地面与列车的通信、控制中心和控制分区的通信以及向列车发送定位信息。无线和无线分站之间通过两种方式连接：安全相关的信息通道(数据传输网)和非安全相关的通道(基础通信网)。定位信息和命令信息必须通过数据传输网传输。沿线路布置无线Bs(Base station)，通常基站的间隔为14～116 km，基站位置的选择确保在沿线各点，至少能与4个基站建立无线联络。基站与自己的无线分站之间通过高速的双光缆环连接。在列车上装置车载无线设备，通过无线通道与BS通信。基站、列车的时钟实现精确同步。
二、无线测速方式
无线测速定位方式抛开轮轴旋转产生的速度信息，利用外加信号直接测量车体的速度和位置，因此又称为外部信号法。目前提出的有雷达测速方式和卫星定位方式等。由于这类方法不由轮旋转获得信息，因此能有效地避免车轮空转、滑行等产生的误差，但精度受到无线电波的传播特性等素的影响。这一类方法包括雷达测速方式、GPS测速定位方式等。
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。
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
要实现列车间隔与速度的安全控制，首先要及时获取列车运行的速度与列车目前的位置，因此列车的测速与定位是列车自动控制ATC系统的关键技术之一，测速和定位的精度从根本上制约着列车自动控制ATC系统的控制精度，测速测距的精度太低，不仅会增加行车的不安全因素，而且会造成系统预留的安全防护距离过大，从而影响运输效率。列车自动控制ATC系统的一般原理是，检测列车的位置、速度等信息，并将这些信息汇集到控制中心；控制中心根据线路上列车流的情况，生成对车流中各个列车和地面设备的控制命令；地面设备接受到控制命令后实现动作；列车根据控制命令，结合自身列车的位置信息、速度信息及线路情况、列车状况等信息，对列车各种设备实施具体的控制。可见，几乎列车自动控制ATC系统每个子功能的实现都需要列车的位置信息作为参数。因此，列车定位技术是列车自动控制系统的关键课题。
D为车轮直径
n为车轮转速
图9－2－1光栅式传感器工作原理
如图9－2－1所示，脉冲转速传感器的原理是在列车车轮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。例如，假定所采用光栅刻度为60线，车载计数器盼计数结果为n，则列车的位移S=n/60πd，d为车轮直径。用脉冲转速传感器测量列车距离的方法主要缺点在于：当列车轮对出现磨损、空转、滑行等情况时，其误差会较大，而且这种方法无论列车是在前进还是在后退，计数器均按照列车前进计数，同时对光测量设备的抗冲击性要求也比较高；但是这种方法非常简便，易于实现。
半主动式定位由外界发送信息，列车接收该信息判断自身位置，如卫星定位、扩频无线电定位、交叉感应回线定位、查询一应答器定位等；
完全被动式定位由地面发送信息并接收信息，由接收到的信息判断列车位置，如轨道电路定位、计轴定位等。
3、按照位置信息的参照来分类，可以分为：
绝对位置方式如轨道电路定位、计轴定位、查询一应答器定位，这些定位方式可以向系统提供列车的可靠位置或位置范围而不依靠其他定位方式；
然而在隧道中，移动通信用的电磁波传播效果不佳。隧道中利用天线传输通常也很困难，所以关于漏缆的研究也应运而生。无线电地下传输有着极其广泛的用途，例如：地铁在隧道中的信号传输如图9－2－6所示。
图9－2－6所示为一发射站位于隧道口的典型图例
漏缆的工作原理是横向电磁波通过同轴电缆从发射端传至电缆的另一端。当电缆外导体完全封闭时，电缆传输的信号与外界是完全屏蔽的，电缆外没有电磁场，或者说，测量不到有电磁辐射。同样地，外界的电磁场也不会对电缆内的信号造成影响。
一、定位技术分类
地铁列车自动控制ATC系统中得到使用的列车定位方式主要有轨道电路、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(包括GPS定位和GNSS定位)、扩频无线电定位、惯性定位、信标一极距定位等。按照不同的分类性质可以把它们分为不同的种类。
1、按定位信息的产生分类，可以分为：
5、可维护性：定位系统的设计和使用必须综合考虑预防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。
第二节列车自动控制ATC系统定位技术方法
目前，列车自动控制ATC系统存在多种列车定位、测速技术方法。
一、脉冲转速传感器方式（里程计）
脉冲转速传感器安装在轮轴上，轮轴每转动一周，传感器输出一定数目的脉冲，这样脉冲的频率就与轮轴的转速成正比。输出脉冲经过隔离和整形后，直接输入到微处理器进行频率测量并换算成速度和走行距离。轮轴脉冲转速传感器测速基本公式为：
当然，以上列举的仅仅是较常用的分类方式，还可以按照其他分类方式对列车定位方式进行分类
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
裂缝波导除了传输用于裂缝计数的2．715GHz的连续波频率外，主要用于车地信息交换的传输通道，车地通信的载频范围为2．4～2．4853GHz，该频段内的微波信号沿波导均匀辐射。
图9－2－5裂缝波导原理示意图
4、漏缆的定位
在基站与移动站之间的通讯，通常是依靠无线电传送。目前通讯业的不断发展越来越要求基站与移动站之间随时随地能接通，甚至要求在隧道中也是如此。
如图9－2－7、图9－2－8所示，通过同轴电缆外导体上所开的槽孔，电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境。同样，外界能量也能传入电缆内部。外导体上的槽孔使电缆内部电磁场和外界电波之间产生耦合。具体的耦合机制取决于槽孔的排列形式。
图9－2－7辐射型电缆示例
图9－2－8辐射过程
如图9－2－9所示，使用漏泄同轴电缆的车一地通信方式是比较简明的，两条漏泄同轴电缆分别负责上行线和下行线的车一地通信，车上的天线与漏泄同轴电缆之间的距离很近，只有40Cm，漏泄同轴电缆还连接着基站台，通过漏泄同轴电缆，各种安全控车信息和语音信息可以在地面和车辆之间进行双向传输。
在该通信方式中，上行线和下行线的控车信息分别是由两条漏泄同轴电缆来传输，这样就避免了上行线与下行线之间信息的混合问题。同时该系统中可以实现语音通话功能，在基地台与移动列车之间进行语音通话，这样可以减轻列车司机的工作量，不用看机车上显示器的显示数据，通过语音就可以得到有关列车的信息。
图9－2－9漏泄波导通信方式结构图
图9－2－2所示多普勒雷达安装示意图
2、GPS测速定位方式
如图9－2－3所示、利用GPS实现列车定位已是一种比较成熟的技术。系统由导航卫星、地面检测站和用户接收机组成。只要在列车两端安装GPS接收机和差分误差信息接收器，接收多颗导航定位卫星发送来的定位信息，就可以计算出自己确切的位置，从而通过导航卫星实现列车的精确定位。GPS定位方法的显著优点是定位精度高能在全球范围内，在任意时刻、任意气候条件下为用户提供连续不断的高精度的三维位置、速度和时间信息。实现连续定位，对于用户来说没有地面设备节约了大量的安装和维护工作。