CN110674904B - 一种基于车号***的列车定位***及方法 - Google Patents
一种基于车号***的列车定位***及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110674904B CN110674904B CN201910980197.2A CN201910980197A CN110674904B CN 110674904 B CN110674904 B CN 110674904B CN 201910980197 A CN201910980197 A CN 201910980197A CN 110674904 B CN110674904 B CN 110674904B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- train
- information
- current
- time
- positioning system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 80
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 54
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 31
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
- G06K17/0022—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device
- G06K17/0029—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device the arrangement being specially adapted for wireless interrogation of grouped or bundled articles tagged with wireless record carriers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/24—Querying
- G06F16/245—Query processing
- G06F16/2455—Query execution
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/29—Geographical information databases
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于车号***的列车定位***及相应的方法,借助SAW技术显著扩大了射频信号的有效识别距离,从而提高信号识别的精度;列车运行时车载定位***激活轨道定位***,测定列车的实时速度、并读取SAW‑RFID标签携带的车辆信息,再通过车号管理***与存储的线路信息和理论运行信息进行比对、对当前列车和当前线路的运行状态进行准确分析和判断,从而可以对运行过程中的潜在风险进行及时预知,以便及时采取相应措施。该***和方法能够做到对高速运行列车的定位和跟踪,可以实时准确地确定列车在线路上的位置,并第一时间传输给车号管理***,为铁路调度指挥提供数据支持,对安全前提下的高效率铁路运输具有重大意义。
Description
技术领域
本发明属于铁路运行监控技术领域,特别涉及一种基于车号***的列车定位***及方法。
背景技术
在现代铁路运输***中,列车跟踪与定位是一项十分重要且关键的技术,在运输调度指挥、列车运行控制和运输管理中发挥着重要作用。它除了保证提供正确的列车位置信息外,随着铁路运输朝着高速、便捷、舒适的方向发展,对列车定位技术的精密度也提出了更高的要求。列车跟踪与定位***所产生的实时位置与速度信息主要应用于列车定位与跟踪***、防灾监控***、行车调度***、供电联锁***、列控***联锁***。列车定位技术一般可分为以下几类:轨道电路定位法、编码器里程累加定位法、卫星定位法、测速定位法、无线扩频列车定位法、惯性列车定位法、航位推算定位法、应答器定位法等。目前广泛采用RFID(射频识别)技术进行数据采集和识别,但其作用距离很短、一般在1m以内,因此大大限制了RFID技术优势的充分发挥;而SAW声波(声表面波)显著扩大了有效识别距离,从而可有效解决上述问题。因此,将SAW技术应用到列车定位跟踪领域,将具有良好的发展前景。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于车号***的列车定位***及方法。
本发明具体技术方案如下:
本发明一方面提供了一种基于车号***的列车定位***,包括依次通讯连接的车载定位***、轨道定位***以及车号管理***,其中:
所述车载定位***包括设在列车上的计算中心和多个SAW-RFID标签,所述列车的每节车厢底部分别设有一个唯一的所述SAW-RFID标签,每个所述SAW-RFID标签分别携带经过编码的车辆信息,所述车辆信息包括当前列车的车号信息、车型信息以及当前车厢的车厢信息;
所述轨道定位***包括相互电性连接的RFID天线以及分析装置,所述轨道定位***在所述SAW-RFID标签经过时被激活,通过所述RFID天线读取所述SAW-RFID标签携带的信息,并发送给所述分析装置进行解码分析,输出所述车辆信息,同时对所述列车的实时运行速度进行测定;
所述车号管理***包括控制中心和数据库,所述数据库用于存储所有列车的车号、运行时间、运行线路、理论运行速度以及实际运行情况,以及所有轨道线路的地图;所述控制中心包括总控中心和设在车站、编组站或列检所的分控中心,所述总控中心用于设置所有列车的运行计划,以及接收所述轨道定位***解读出的所述车辆信息和运行速度、并与所述数据库中存储的信息进行比对判断,根据判断结果向所述计算中心和所述分控中心发出相应的预警信息。
进一步地,所述轨道定位***还包括与所述分析装置电性连接的一对开机磁钢和一对计轴磁钢,所述RFID天线设在两根枕木之间,所述计轴磁钢分别设在两根所述枕木相邻的一侧,所述开机磁钢分别设在所述RFID天线两侧、并与所述分析装置电性连接,且所述开机磁钢与所述RFID天线的距离不超过所述列车的长度;
所述开机磁钢用于在列车经过时控制所述分析装置开机并接收所述RFID天线发送的信息,所述计轴磁钢在所述列车经过时被激活,并将感应信号发送给所述分析装置、用以对实时车速进行测定。
进一步地,所述分析装置包括如下部分:
阅读模块,用于对所述RFID天线接收到的信息进行解码并分析,获取所述SAW-RFID标签携带的所述车辆信息;
测速模块,用于根据所述计轴磁钢发送的感应信号计算出所述列车的实时速度;
无线传输模块,用于将解码后的所述车辆信息、所述列车的实时速度以及当前所述轨道定位***的位置信息和当前时间信息合并成信息包,发送给所述车号管理***。
进一步地,所述数据库还用于对每个所述轨道定位***在每次列车经过时发送的所述信息包进行存储;
所述总控中心包括如下部分:
车次运行分析模块,用于从所有所述信息包中提取当前车号的列车每次经过同一特定轨道定位***时的时间与瞬时速度,并与最近一次经过的时间和瞬时速度进行对比,分析当前列车的运行状态是否正常;
线路运行分析模块,用于获取所述特定轨道定位***所属的路段在当前列车之前和之后运行的最近的列车的速度、以及与所述当前列车的时间间隔和距离间隔,并进行对比,分析当前路段列车运行状态是否正常;
模拟判断模块,用于根据所述车次运行分析模块和所述线路运行分析模块的分析结果创建模型,模拟未来一段时间内当前列车在当前路段的运行情况,判断模拟运行状态是否正常,并将判断结果发送给所述计算中心;
模拟复核模块,用于在所述判断结果为运行异常时获取当次判断的所有相关数据,与存储的信息进行校验,并重新创建相同时间区间的模型、对当前列车在当前路段的运行情况进行模拟,重新判断模拟运行状态是否正常,并根据复核结果向所述分控中心和所述计算中心发送相应的预警信息。
进一步的,当所述复核结果与所述判断结果一致时,所述模拟复核模块向相应列车的所述计算中心以及相应线路上的所述分控中心发出一级预警,通过所述计算中心向相关列车发出减速或停车通知;当复核结果与所述判断结果不一致时,所述模拟复核模块向所述分控中心发出二级预警,通过所述分控中心对相关列车的运行情况进行重点监控。
本发明另一方面提供了一种基于上述***的列车定位方法,包括如下步骤:
S1:在列车的每节车厢底部设置一个写入了车辆信息的SAW-RFID标签,并在铁轨上配置能够读取RFID信息的轨道定位***,所述车辆信息包括当前列车的车号信息、车型信息以及当前车厢的车厢信息;
S2:当所述SAW-RFID标签经过所述轨道定位***时,所述轨道定位***被激活,通过所述RFID天线读取所述SAW-RFID标签携带的信息,并发送给所述分析装置进行解码分析,输出所述车辆信息,并计算出所述列车当前的实时速度和位置信息;
S3:所述车号管理***的总控中心接收所述轨道定位***解读出的所述车辆信息、并与数据库中存储的信息进行比对,判断当前列车和当前路段的运行情况是否正常,根据判断结果向设在所述列车上的计算中心和设在车站、编组站或列检所的分控中心发出相应的预警信息。
进一步地,在铁轨上配置能够读取RFID信息的轨道定位***的具体方法如下:
在两根枕木之间设置RFID天线,并在两根所述枕木相邻的一侧设置一对计轴磁钢;在所述RFID天线两侧距离不超过所述列车的长度的位置设置一对开机磁钢,最后在轨道外部设置分析装置,并将所述计轴磁钢和所述开机磁钢与所述分析装置电性连接。
进一步地,步骤S2的具体方法如下:
S2.1:列车行驶时,当所述SAW-RFID标签经过所述开机磁钢时,所述开机磁钢将电路接通、使所述分析装置开机;
S2.2:当所述SAW-RFID标签经过所述计轴磁钢时,所述计轴磁钢被激活,并将所述SAW-RFID标签经过所述计轴磁钢时产生的感应信号发送给所述分析装置;
S2.3:当所述SAW-RFID标签经过所述RFID天线时,所述RFID天线读取所述SAW-RFID标签携带的信息,并发送给所述分析装置;
S2.4:所述分析装置对所述SAW-RFID标签携带的信息进行解码分析、输出所述车辆信息,同时根据所述感应信号计算出所述列车当前的实时速度和实际位置,并与所述发送给所述列车管理***。
进一步地,步骤S3的具体方法如下:
S3.1:所述总控中心接收到每个所述轨道定位***在每次列车经过时发送的所述信息包,由所述数据库进行存储;
S3.2:所述车次运行分析模块从所有所述信息包中提取当前车号的列车每次经过同一特定轨道定位***时的时间与瞬时速度,并与最近一次经过的时间和瞬时速度进行对比,分析当前列车的运行状态是否正常;
S3.3:所述线路运行分析模块获取所述特定轨道定位***所属的路段在当前列车之前和之后运行的最近的列车的速度、以及与所述当前列车的时间间隔和距离间隔,并进行对比,分析当前路段列车运行状态是否正常;
S3.4:所述模拟判断模块根据所述车次运行分析模块和所述线路运行分析模块的分析结果创建模型,模拟未来一段时间内当前列车在当前路段的运行情况,判断模拟运行状态是否正常,并将判断结果发送给所述计算中心;
S3.5:所述模拟复核模块在所述判断结果为运行异常时获取当次判断的所有相关数据,与存储的信息进行校验,并重新创建相同时间区间的模型、对当前列车在当前路段的运行情况进行模拟,重新判断模拟运行状态是否正常,并根据复核结果向所述分控中心和所述计算中心发送相应的预警信息。
进一步地,步骤S3还包括如下步骤:
S3.6:当所述复核结果与所述判断结果一致时,所述模拟复核模块向相应列车的所述计算中心以及相应线路上的所述分控中心发出一级预警,通过所述计算中心向相关列车发出减速或停车通知;当复核结果与所述判断结果不一致时,所述模拟复核模块向所述分控中心发出二级预警,通过所述分控中心对相关列车的运行情况进行重点监控。
本发明的有益效果如下:本发明提供了一种基于车号***的列车定位***及相应的方法,借助SAW技术显著扩大了射频信号的有效识别距离,从而提高信号识别的精度;列车运行时车载定位***激活轨道定位***,由轨道定位***测定列车的实时速度、并读取SAW-RFID标签携带的车辆信息,再通过车号管理***与数据库中存储的线路信息和理论运行信息进行比对、对当前列车和当前线路的运行状态进行准确分析和判断,从而可以对运行过程中的潜在风险进行及时预知,以便列车驾驶员和各分控中心能及时采取相应措施。该***和方法能够做到对高速运行列车的定位和跟踪,可以实时准确地确定列车在线路上的位置,并通过轨道定位***中的无线传输模块传输给车号管理***,为铁路调度指挥提供数据支持,对安全前提下的高效率铁路运输具有重大意义。
附图说明
图1为实施例1所述的一种基于车号***的列车定位***的结构示意图;
图2为实施例1所述的一种基于车号***的列车定位***中轨道定位装置的布设方式示意图;
图3为实施例1所述的一种基于车号***的列车定位***中分析装置的结构示意图;
图4为实施例1所述的一种基于车号***的列车定位***中总控中心的结构示意图;
图5为实施例2所述的一种列车定位方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1~4所示,本实施例1提供了一种基于车号***的列车定位***,包括依次通讯连接的车载定位***1、轨道定位***2以及车号管理***3,其中:
车载定位***1包括设在列车上的计算中心11(负责接收来自控制中心的指令和预警并实际控制列车运行的安全计算机)和多个SAW-RFID标签12,列车的每节车厢底部分别设有一个唯一的SAW-RFID标签12,每个SAW-RFID标签12分别携带经过编码的车辆信息,车辆信息包括当前列车的车号信息、车型信息以及当前车厢的车厢信息;
轨道定位***2包括相互电性连接的RFID天线21(安装在铁轨顶部,便于读取SAW-RFID标签12的信息)以及分析装置22,轨道定位***2在SAW-RFID标签12经过时被激活,通过RFID天线21读取SAW-RFID标签12携带的信息,并发送给分析装置22进行解码分析,输出车辆信息,同时对列车的实时运行速度进行测定;
车号管理***3包括控制中心和数据库31,数据库31用于存储所有列车的车号(每辆列车有一个唯一的车号)、运行时间(出发时间、到达时间,沿途每一站的抵达、停留、发车时间,以及经过特定地点的时间)、运行线路(列车行进路线以及途径的具体铁道线路)、理论运行速度以及实际运行情况(实际运行的时间和速度变化情况),以及所有轨道线路的地图;控制中心包括总控中心32(即地面总控中心,包括多台高性能计算机,具有强大的计算能力)和设在车站、编组站或列检所的分控中心33,总控中心32用于设置所有列车的运行计划,以及接收轨道定位***2解读出的车辆信息和运行速度、并与数据库31中存储的信息(该轨道定位***2所处位置的位置参数、位置参数的精度、下一区段的线路条件、前次列车通过该轨道定位***2的时间和速度等)进行比对判断,根据判断结果向计算中心11和分控中心33发出相应的预警信息。
具体地,轨道定位***2还包括与分析装置22电性连接的一对开机磁钢23和一对计轴磁钢24,RFID天线21设在两根枕木之间,计轴磁钢24分别设在两根枕木相邻的一侧,开机磁钢23分别设在RFID天线21两侧、并与分析装置22电性连接,且开机磁钢23与RFID天线21的距离不超过列车的长度,以保证在SAW-RFID标签12与RFID天线21发生信息交互时、分析装置22处于激活状态。
开机磁钢23用于在列车经过时控制分析装置22开机并接收RFID天线21发送的信息,计轴磁钢24在列车经过时被激活,并将感应信号发送给分析装置22、用以对实时车速进行测定。
为实现上述功能,分析装置22具体包括如下部分:
阅读模块221,用于对RFID天线21接收到的信息进行解码并分析,获取SAW-RFID标签12携带的车辆信息;
测速模块222,用于根据计轴磁钢24发送的感应信号计算出列车的实时速度,具体可根据列车经过两个计轴磁钢24的时间差以及两个计轴磁钢24之间的距离进行计算;
无线传输模块223,用于将解码后的车辆信息、列车的实时速度以及当前轨道定位***2的位置信息和当前时间信息合并成信息包,发送给车号管理***3。
在车号管理***中,数据库31除了存储所有列车的车号、运行时间、运行线路、理论运行速度、实际运行情况以及所有轨道线路的地图以外,还需要对每个轨道定位***2在每次列车经过时发送的信息包进行存储。
为实现所需的功能,总控中心32具体包括如下部分:
车次运行分析模块321,用于从所有信息包中提取当前车号的列车每次经过同一特定轨道定位***2时的时间与瞬时速度,并与最近一次经过的时间和瞬时速度进行对比,分析当前列车的运行状态是否正常(是否与数据库31中存储的该车次经过该位置的理论时间和速度一致、是否存在超速或晚点的可能性);
线路运行分析模块322,用于获取特定轨道定位***2所属的路段在当前列车之前和之后运行的最近的列车的速度、以及与当前列车的时间间隔和距离间隔,并进行对比,分析当前路段列车运行状态是否正常(是否与数据库31中存储的该路段的理论运行情况一致、是否存在当前车次与前车或后车发生碰撞的可能);
模拟判断模块323,用于根据车次运行分析模块321和线路运行分析模块322的分析结果创建模型,模拟未来一段时间内当前列车在当前路段的运行情况(运行距离、途经位置、速度变化情况等),判断模拟运行状态是否正常(否存在当前车次与前车或后车发生碰撞的可能,可能发生碰撞的时间和地点),并将判断结果发送给计算中心11;
模拟复核模块324,用于在判断结果为运行异常(存在发生碰撞的可能)时获取当次判断的所有相关数据,与存储的信息进行校验,并重新创建相同时间区间的模型、对当前列车在当前路段的运行情况进行模拟,重新判断模拟运行状态是否正常,并根据复核结果向分控中心33和计算中心11发送相应的预警信息。
当复核结果与判断结果一致时,模拟复核模块324向相应列车的计算中心11以及相应线路上的分控中心33发出一级预警,通过计算中心11向相关列车(相关线路上一定区间内正在运行的所有列车)发出减速或停车通知;当复核结果与判断结果不一致时,模拟复核模块324向分控中心33发出二级预警,通过分控中心33对相关列车的运行情况进行重点监控。
本实施例提供了一种基于车号***的列车定位***,借助SAW技术显著扩大了射频信号的有效识别距离,从而提高信号识别的精度;列车运行时车载定位***激活轨道定位***,由轨道定位***测定列车的实时速度、并读取SAW-RFID标签携带的车辆信息,再通过车号管理***与数据库中存储的线路信息和理论运行信息进行比对、对当前列车和当前线路的运行状态进行准确分析和判断,从而可以对运行过程中的潜在风险进行及时预知,以便列车驾驶员和各分控中心能及时采取相应措施。
实施例2
如图5所示,本实施例2提供了一种基于实施例1提供的***的列车定位方法,包括如下步骤:
S1:在列车的每节车厢底部设置一个写入了车辆信息的SAW-RFID标签12,并在铁轨上配置能够读取RFID信息的轨道定位***2,车辆信息包括当前列车的车号信息、车型信息以及当前车厢的车厢信息;
S2:当SAW-RFID标签12经过轨道定位***2时,轨道定位***2被激活,通过RFID天线21读取SAW-RFID标签12携带的信息,并发送给分析装置22进行解码分析,输出车辆信息,并计算出列车当前的实时速度和位置信息;
S3:车号管理***3的总控中心32接收轨道定位***2解读出的车辆信息、并与数据库31中存储的信息进行比对,判断当前列车和当前路段的运行情况是否正常,根据判断结果向设在列车上的计算中心11和设在车站、编组站或列检所的分控中心33发出相应的预警信息。
在铁轨上配置能够读取RFID信息的轨道定位***2的具体方法如下:
在两根枕木之间设置RFID天线21,并在两根枕木相邻的一侧设置一对计轴磁钢24;在RFID天线21两侧距离不超过列车的长度的位置设置一对开机磁钢23,最后在轨道外部设置分析装置22,并将计轴磁钢24和开机磁钢23与分析装置22电性连接。
步骤S2的具体方法如下:
S2.1:列车行驶时,当SAW-RFID标签12经过开机磁钢23时,开机磁钢23将电路接通、使分析装置22开机;
S2.2:当SAW-RFID标签12经过计轴磁钢24时,计轴磁钢24被激活,并将SAW-RFID标签12经过计轴磁钢24时产生的感应信号发送给分析装置22;
S2.3:当SAW-RFID标签12经过RFID天线21时,RFID天线21读取SAW-RFID标签12携带的信息,并发送给分析装置22;
S2.4:分析装置22对SAW-RFID标签12携带的信息进行解码分析、输出车辆信息,同时根据感应信号计算出列车当前的实时速度和实际位置,并与发送给列车管理***。
步骤S3的具体方法如下:
S3.1:总控中心32接收到每个轨道定位***2在每次列车经过时发送的信息包,由数据库31进行存储;
S3.2:车次运行分析模块321从所有信息包中提取当前车号的列车每次经过同一特定轨道定位***2时的时间与瞬时速度,并与最近一次经过的时间和瞬时速度进行对比,分析当前列车的运行状态是否正常;
S3.3:线路运行分析模块322获取特定轨道定位***2所属的路段在当前列车之前和之后运行的最近的列车的速度、以及与当前列车的时间间隔和距离间隔,并进行对比,分析当前路段列车运行状态是否正常;
S3.4:模拟判断模块323根据车次运行分析模块321和线路运行分析模块322的分析结果创建模型,模拟未来一段时间内当前列车在当前路段的运行情况,判断模拟运行状态是否正常,并将判断结果发送给计算中心11;
S3.5:模拟复核模块324在判断结果为运行异常时获取当次判断的所有相关数据,与存储的信息进行校验,并重新创建相同时间区间的模型、对当前列车在当前路段的运行情况进行模拟,重新判断模拟运行状态是否正常,并根据复核结果向分控中心33和计算中心11发送相应的预警信息。
步骤S3还包括如下步骤:
S3.6:当复核结果与判断结果一致时,模拟复核模块324向相应列车的计算中心11以及相应线路上的分控中心33发出一级预警,通过计算中心11向相应列车发出减速或停车通知;当复核结果与判断结果不一致时,模拟复核模块324向分控中心33发出二级预警,通过分控中心33对相关列车的运行情况进行重点监控。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种基于车号***的列车定位***,其特征在于,包括依次通讯连接的车载定位***(1)、轨道定位***(2)以及车号管理***(3),其中:
所述车载定位***(1)包括设在列车上的计算中心(11)和多个SAW-RFID标签(12),所述列车的每节车厢底部分别设有一个唯一的所述SAW-RFID标签(12),每个所述SAW-RFID标签(12)分别携带经过编码的车辆信息,所述车辆信息包括当前列车的车号信息、车型信息以及当前车厢的车厢信息;
所述轨道定位***(2)包括相互电性连接的RFID天线(21)以及分析装置(22),所述轨道定位***(2)在所述SAW-RFID标签(12)经过时被激活,通过所述RFID天线(21)读取所述SAW-RFID标签(12)携带的信息,并发送给所述分析装置(22)进行解码分析,输出所述车辆信息,同时对所述列车的实时运行速度进行测定;
所述分析装置(22)包括如下部分:
阅读模块(221),用于对所述RFID天线(21)接收到的信息进行解码并分析,获取所述SAW-RFID标签(12)携带的所述车辆信息;
测速模块(222),用于根据计轴磁钢(24)发送的感应信号计算出所述列车的实时速度;
无线传输模块(223),用于将解码后的所述车辆信息、所述列车的实时速度以及当前所述轨道定位***(2)的位置信息和当前时间信息合并成信息包,发送给所述车号管理***(3);
所述车号管理***(3)包括控制中心和数据库(31),所述数据库(31)用于存储所有列车的车号、运行时间、运行线路、理论运行速度以及实际运行情况,以及所有轨道线路的地图;所述控制中心包括总控中心(32)和设在车站、编组站或列检所的分控中心(33),所述总控中心(32)用于设置所有列车的运行计划,以及接收所述轨道定位***(2)解读出的所述车辆信息和运行速度、并与所述数据库(31)中存储的信息进行比对判断,根据判断结果向所述计算中心(11)和所述分控中心(33)发出相应的预警信息;
所述数据库(31)还用于对每个所述轨道定位***(2)在每次列车经过时发送的所述信息包进行存储;
所述总控中心(32)包括如下部分:
车次运行分析模块(321),用于从所有所述信息包中提取当前车号的列车每次经过同一特定轨道定位***(2)时的时间与瞬时速度,并与最近一次经过的时间和瞬时速度进行对比,分析当前列车的运行状态是否正常,具体包括是否与数据库(31)中存储的当前列车经过当前位置的理论时间和速度一致、是否存在超速或晚点的可能性;
线路运行分析模块(322),用于获取所述特定轨道定位***(2)所属的路段在当前列车之前和之后运行的最近的列车的速度、以及与所述当前列车的时间间隔和距离间隔,并进行对比,分析当前路段列车运行状态是否正常,具体包括是否与数据库(31)中存储的当前路段的理论运行情况一致、是否存在当前列车与前车或后车发生碰撞的可能;
模拟判断模块(323),用于根据所述车次运行分析模块(321)和所述线路运行分析模块(322)的分析结果创建模型,模拟未来一段时间内当前列车在当前路段的运行情况,判断模拟运行状态是否正常,并将判断结果发送给所述计算中心(11);其中,模拟的运行情况包括运行距离、途经位置、速度变化情况;所述判断模拟运行状态是否正常,具体包括是否存在当前列车与前车或后车发生碰撞的可能,可能发生碰撞的时间和地点;
模拟复核模块(324),用于在所述判断结果为运行异常,即存在发生碰撞的可能时,获取当次判断的所有相关数据,与存储的信息进行校验,并重新创建相同时间区间的模型、对当前列车在当前路段的运行情况进行模拟,重新判断模拟运行状态是否正常,并根据复核结果向所述分控中心(33)和所述计算中心(11)发送相应的预警信息;
当所述复核结果与所述判断结果一致时,所述模拟复核模块(324)向相应列车的所述计算中心(11)以及相应线路上的所述分控中心(33)发出一级预警,通过所述计算中心(11)向相关列车发出减速或停车通知;当复核结果与所述判断结果不一致时,所述模拟复核模块(324)向所述分控中心(33)发出二级预警,通过所述分控中心(33)对相关列车的运行情况进行重点监控。
2.如权利要求1所述的基于车号***的列车定位***,其特征在于,所述轨道定位***(2)还包括与所述分析装置(22)电性连接的一对开机磁钢(23)和一对计轴磁钢(24),所述RFID天线(21)设在两根枕木之间,所述计轴磁钢(24)分别设在两根所述枕木相邻的一侧,所述开机磁钢(23)分别设在所述RFID天线(21)两侧、并与所述分析装置(22)电性连接,且所述开机磁钢(23)与所述RFID天线(21)的距离不超过所述列车的长度;
所述开机磁钢(23)用于在列车经过时控制所述分析装置(22)开机并接收所述RFID天线(21)发送的信息,所述计轴磁钢(24)在所述列车经过时被激活,并将感应信号发送给所述分析装置(22)、用以对实时车速进行测定。
3.一种基于权利要求1~2中任一项所述列车定位***的列车定位方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:在列车的每节车厢底部设置一个写入了车辆信息的SAW-RFID标签(12),并在铁轨上配置能够读取RFID信息的轨道定位***(2),所述车辆信息包括当前列车的车号信息、车型信息以及当前车厢的车厢信息;
S2:当所述SAW-RFID标签(12)经过所述轨道定位***(2)时,所述轨道定位***(2)被激活,通过所述RFID天线(21)读取所述SAW-RFID标签(12)携带的信息,并发送给所述分析装置(22)进行解码分析,输出所述车辆信息,并计算出所述列车当前的实时速度和位置信息;
S3:所述车号管理***(3)的总控中心(32)接收所述轨道定位***(2)解读出的所述车辆信息、并与数据库(31)中存储的信息进行比对,判断当前列车和当前路段的运行情况是否正常,根据判断结果向设在所述列车上的计算中心(11)和设在车站、编组站或列检所的分控中心(33)发出相应的预警信息;
步骤S3的具体方法如下:
S3.1:所述总控中心(32)接收到每个所述轨道定位***(2)在每次列车经过时发送的所述信息包后,由所述数据库(31)进行存储;
S3.2:所述车次运行分析模块(321)从所有所述信息包中提取当前车号的列车每次经过同一特定轨道定位***(2)时的时间与瞬时速度,并与最近一次经过的时间和瞬时速度进行对比,分析当前列车的运行状态是否正常,具体包括是否与数据库(31)中存储的当前列车经过当前位置的理论时间和速度一致、是否存在超速或晚点的可能性;
S3.3:所述线路运行分析模块(322)获取所述特定轨道定位***(2)所属的路段在当前列车之前和之后运行的最近的列车的速度、以及与所述当前列车的时间间隔和距离间隔,并进行对比,分析当前路段列车运行状态是否正常,具体包括是否与数据库(31)中存储的当前路段的理论运行情况一致、是否存在当前列车与前车或后车发生碰撞的可能;
S3.4:所述模拟判断模块(323)根据所述车次运行分析模块(321)和所述线路运行分析模块(322)的分析结果创建模型,模拟未来一段时间内当前列车在当前路段的运行情况,判断模拟运行状态是否正常,并将判断结果发送给所述计算中心(11);其中,模拟的运行情况包括运行距离、途经位置、速度变化情况;所述判断模拟运行状态是否正常,具体包括是否存在当前列车与前车或后车发生碰撞的可能,可能发生碰撞的时间和地点;
S3.5:所述模拟复核模块(324)在所述判断结果为运行异常,即存在发生碰撞的可能时,获取当次判断的所有相关数据,与存储的信息进行校验,并重新创建相同时间区间的模型、对当前列车在当前路段的运行情况进行模拟,重新判断模拟运行状态是否正常,并根据复核结果向所述分控中心(33)和所述计算中心(11)发送相应的预警信息;
步骤S3还包括如下步骤:
S3.6:当所述复核结果与所述判断结果一致时,所述模拟复核模块(324)向相应列车的所述计算中心(11)以及相应线路上的所述分控中心(33)发出一级预警,通过所述计算中心(11)向相关列车发出减速或停车通知;当复核结果与所述判断结果不一致时,所述模拟复核模块(324)向所述分控中心(33)发出二级预警,通过所述分控中心(33)对相关列车的运行情况进行重点监控。
4.如权利要求3所述的列车定位方法,其特征在于,在铁轨上配置能够读取RFID信息的轨道定位***(2)的具体方法如下:
在两根枕木之间设置RFID天线(21),并在两根所述枕木相邻的一侧设置一对计轴磁钢(24);在所述RFID天线(21)两侧距离不超过所述列车的长度的位置设置一对开机磁钢(23),最后在轨道外部设置分析装置(22),并将所述计轴磁钢(24)和所述开机磁钢(23)与所述分析装置(22)电性连接。
5.如权利要求4所述的列车定位方法,其特征在于,步骤S2的具体方法如下:
S2.1:列车行驶时,当所述SAW-RFID标签(12)经过所述开机磁钢(23)时,所述开机磁钢(23)将电路接通、使所述分析装置(22)开机;
S2.2:当所述SAW-RFID标签(12)经过所述计轴磁钢(24)时,所述计轴磁钢(24)被激活,并将所述SAW-RFID标签(12)经过所述计轴磁钢(24)时产生的感应信号发送给所述分析装置(22);
S2.3:当所述SAW-RFID标签(12)经过所述RFID天线(21)时,所述RFID天线(21)读取所述SAW-RFID标签(12)携带的信息,并发送给所述分析装置(22);
S2.4:所述分析装置(22)对所述SAW-RFID标签(12)携带的信息进行解码分析,输出所述车辆信息,同时根据所述感应信号计算出所述列车当前的实时速度和实际位置,并与所述车辆信息和当前时间信息合并成信息包发送给所述车号管理***(3)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910980197.2A CN110674904B (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种基于车号***的列车定位***及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910980197.2A CN110674904B (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种基于车号***的列车定位***及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110674904A CN110674904A (zh) | 2020-01-10 |
CN110674904B true CN110674904B (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=69082672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910980197.2A Active CN110674904B (zh) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | 一种基于车号***的列车定位***及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110674904B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111898716B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-05-23 | 广东昆仑信息科技有限公司 | 一种基于rfid识别技术的自动匹配跟踪铁架号与铁水包号的方法及*** |
CN113822617A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-12-21 | 宁波北仑涌和集装箱码头有限公司 | 一种铁路港站的火车车皮定位方法及*** |
CN114444626B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-04-26 | 成都铁路通信设备有限责任公司 | 一种基于rfid的空中轨道列车位置检测*** |
CN116757370B (zh) * | 2023-08-23 | 2023-12-01 | 天津创发科技有限公司 | 一种基于rfid的铁路全生命周期管理***及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101941451A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-12 | 北京交通大学 | 点式列车控制*** |
CN204203999U (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-11 | 武汉翔翼科技有限公司 | 一种车号自动识别*** |
CN105760802A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-07-13 | 郑州智辆电子科技有限公司 | 能够识别列车车号并进行位置追踪的装置及其运行方法 |
CN106741010A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 吴中区穹窿山倪源交通器材经营部 | 一种轨道交通列车的防撞预警方法 |
CN109178039A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-11 | 成都柏森松传感技术有限公司 | 一种基于rfid的轨道列车辅助控制方法 |
CN110104028A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-09 | 郑州智辆电子科技有限公司 | 列车车号识别***及其运行方法 |
-
2019
- 2019-10-15 CN CN201910980197.2A patent/CN110674904B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101941451A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-12 | 北京交通大学 | 点式列车控制*** |
CN204203999U (zh) * | 2014-12-04 | 2015-03-11 | 武汉翔翼科技有限公司 | 一种车号自动识别*** |
CN105760802A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-07-13 | 郑州智辆电子科技有限公司 | 能够识别列车车号并进行位置追踪的装置及其运行方法 |
CN106741010A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 吴中区穹窿山倪源交通器材经营部 | 一种轨道交通列车的防撞预警方法 |
CN109178039A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-11 | 成都柏森松传感技术有限公司 | 一种基于rfid的轨道列车辅助控制方法 |
CN110104028A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-09 | 郑州智辆电子科技有限公司 | 列车车号识别***及其运行方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SAW RFID技术在列车定位与跟踪中的应用;朱琎 等;《铁道标准设计》;20120930(第09期);第102-105页 * |
列车车号自动识别***研究与设计;党华丽;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》;20081115(第11期);摘要,第30-35页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110674904A (zh) | 2020-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110674904B (zh) | 一种基于车号***的列车定位***及方法 | |
CN103129586B (zh) | 基于轨道电路的机车位置监测与安全控制装置及其控制方法 | |
CN108725520B (zh) | 适用于低密度铁路的列车运行控制*** | |
CN107161178B (zh) | 一种悬挂式列车在车辆段内位置的自动追踪***及方法 | |
CN202022221U (zh) | Rfid辅助的地铁列车位置检测及精确停车*** | |
CN105346566B (zh) | 高速列车运行接近预警***及其实现方法 | |
CN102167064A (zh) | Rfid辅助的地铁列车位置检测及精确停车*** | |
CN103192852A (zh) | 一种地铁列车防撞预警装置及其方法 | |
CN102837717B (zh) | 利用车号识别判断列车行进方向及调车情况的方法及装置 | |
WO2022105414A1 (zh) | 一种基于rfid技术的列车完整性检测装置及方法 | |
CN102139704A (zh) | 一种基于射频技术的高精度列车定位***及其定位方法 | |
CN113276911B (zh) | 一种悬挂式单轨车辆段列车位置检测方法及*** | |
RU2513883C1 (ru) | Система интервального регулирования движения поездов на перегоне | |
CN103158743A (zh) | 轨交列车定位、测速、计程等多功能防护方法 | |
CN103010265B (zh) | 适用于cbtc***的静止列车定位方法 | |
CN103625507A (zh) | 高速铁路列车追踪接近预警方法及其*** | |
CN203211332U (zh) | 一种地铁列车防撞预警装置 | |
CN111391890A (zh) | 一种基于北斗位置自动感知的预警防护*** | |
CN103295415A (zh) | 基于双信标和双模通信的公交车定位方法 | |
CN206278118U (zh) | 一种城市轨道列车的防撞辅助预警装置 | |
CN106672016A (zh) | 采用激光对射探测器的地铁轮径实时检测***和方法 | |
CN203142701U (zh) | 基于轨道电路的机车位置监测与安全控制装置 | |
CN106828538B (zh) | 采用激光对射仪的高可靠多功能计轴器***和方法 | |
CN113247052B (zh) | 一种列车定位方法及*** | |
CN110146308A (zh) | 用于诊断转向架故障的方法、服务器及故障诊断*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |