一种全网列车自主定位系统的制作方法

1.本发明涉及列车定位系统，尤其是涉及一种全网列车自主定位系统。


背景技术：

2.在目前的cbtc系统中，大多采用的是基于计轴设备和联锁设备为基础的系统架构，列车定位有两种方式：
3.1)主动报告：列车通过读取轨旁信标并通过列车走行的距离来计算其精确位置；
4.2)被动检测：通过轨道电路或计轴设备检测列车在区段内的占用情况来间接获得列车的位置，只能识别列车在某一区段内，不能获得列车的精确位置。
5.通常情况下，列车主动报告其位置，一旦主动报告无法完成，可以通过被动方式间接检测；但是，这都是基于位置检测设备无故障的情况下完成的；在发生以下降级的情况时，系统将无法获得列车位置，一旦系统无法判断列车的位置，行车将无法进行，对运营影响较大：
6.1)计轴设备故障；
7.2)联锁设备故障；
8.3)主用车载设备故障。
9.另外，列车精确定位也只是局限于单线或具备互联互通条件的某几条线，如果列车转线到其它线路上后，便无法发送其精确定位信息；对于工程车或特种车辆，也无法进行精确定位。


技术实现要素：

10.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全网列车自主定位系统。
11.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
12.根据本发明的一个方面，提供了一种全网列车自主定位系统，该系统可自主发送列车的精确位置，以有效应对各种故障或降级情况下的列车位置识别，所述的定位系统包括：
13.后备定位模块，安装在列车上，用于读取轨道上信标位置信息；
14.gts服务器，用于接收、存储和转换后备定位模块发送的列车定位信息，并进行输出显示。
15.作为优选的技术方案，所述的后备定位模块为一套独立于车载系统的定位处理系统，包括独立电源和独立环网，并采用冗余无线网络与gts服务器连接。
16.作为优选的技术方案，所述的后备定位模块与信标天线连接，将读取的信标位置信息通过车
‑
地无线链路上传至gts服务器。
17.作为优选的技术方案，所述的上传信息包括列车号、信标号及线路号。
18.作为优选的技术方案，所述的定位系统可实现单线级列车位置跟踪和线网级列车
位置跟踪。
19.作为优选的技术方案，所述的单线级列车位置跟踪具体实现如下：
20.通过在单线所有列车上装配后备定位模块，用于实现对所有列车的位置跟踪；
21.同时在控制中心配置一套gts服务器，接收列车的定位信息并在显示终端上进行实时显示。
22.作为优选的技术方案，所述的所有列车包括电客车、工程车或特种车辆。
23.作为优选的技术方案，所述的线网级列车位置跟踪具体实现如下：通过在线网级统一对线路配置进行设定，用于实现线网级列车位置跟踪。
24.作为优选的技术方案，所述的设定内容具体包括：
25.信标，根据不同线路信标数量进行信标id的统一设定；
26.统一接口协议设定；
27.后备定位模块，根据线路划分不同网段，并统一设定网络地址；
28.通过级连各单线级gts服务器，实现线网级列车定位实时跟踪。
29.作为优选的技术方案，所述的统一接口协议设定包括：后备定位模块与信标天线之间的协议设定；后备定位模块与gts服务器之间的协议设定；信标报文及编码的协议设定。
30.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
31.1)有效应对系统降级
‑
即使在信号系统完全故障的情况下(包括联锁系统，计轴或轨道电路，车载atc或ats系统)，也能够实时跟踪列车的位置；
32.2)互联互通
‑
车载设备backup localization unit(blu)互换，有效解决列车转线作业精确位置无法获取的弊端；
33.3)功能强大，全网调度指挥平台
‑
可以实现单线级、线网级分级统一指挥；
34.4)高冗余性，通过设置独立的冗余无线单元、独立电源、独立环网实现系统高可靠性。
附图说明
35.图1为本发明的结构示意图；
36.图2为单线级gts配置的示意图；
37.图3为线网级gts配置的示意图；
38.图4为本发明的具体实例示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
40.本发明全网列车自主定位系统global train
‑
localization system(gts)，用于线网级列车定位跟踪，配置gts的列车可以自主发送列车的精确位置，以有效应对种故障或降级情况下的列车位置识别。
41.如图1所示，全网列车自主定位系统主要由以下设备组成：
42.1)后备定位模块blu(backup localization unit)
‑
安装在列车上，是一套独立于车载系统的定位处理系统，与信标天线连接，用于读取轨道上信标位置信息，并通过车
‑
地无线链路上传至地面。上传信息主要包含列车号、信标号及线路号。
43.2)gts服务器
‑
接收、存储、转换blu发送的列车定位信息，并进行输出显示。
44.gts全网列车自主定位系统可以实现单线级列车位置跟踪和线网级列车位置跟踪。
45.1)如图2所示，单线级具体如下：
46.通过在单线所有列车上装配gts系统，以实现对所有列车(包括电客车，工程车或其它特种车辆)的位置跟踪。
47.在控制中心配置一套gts服务器，接收列车的定位信息并在gts显示终端上进行实时显示。
48.2)如图3所示，线网级具体如下：
49.通过在线网级统一对线路配置进行规划，以实现线网级列车位置跟踪，规划内容包括以下几方面：
50.信标
‑
根据不同线路信标数量进行id的统一规划；
51.统一接口协议
‑
包括blu与信标天线，blu与gts服务器，信标报文及编码协议；
52.列车后备定位单元blu
‑
根据线路划分不同网段，统一规划网络地址；
53.通过级连各单线级gts服务器，可以实现线网级列车定位实时跟踪。
54.本实例为gts系统的应用场景之一，该场景为列车a是人工驾驶的降级非通车且计轴区段故障的例子。
55.1)列车在人工驾驶过程中，由于gts系统独立于车载系统通过信标获取列车位置，正常情况下实时发送定位信息，此时列车在信标1与信标2之间；
56.2)列车越过信标2后，系统识别列车在信标1与信标3之间，此时前方计轴区段发生故障变为占用状态；
57.3)列车进入故障计轴区段后，系统可以识别列车在信标3与信标4之间；在没有gts系统的情况下，信号系统无法识别列车的具体位置，甚至无法识别列车是否在故障区段内；
58.4)列车在故障区段继续运行，列车越过信标5后，系统可以识别列车在信标4与信标5之间。
59.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。