浅谈基于CBTC信号的地铁列车定位的实现

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浅谈基于CBTC信号的地铁列车定位的实现

作者：丁全健曹德智

来源：《企业文化》2013年第06期

摘要：文章阐述了地铁列车定位技术，采用车载测速发电机进行精确定位，同时还采用

接近传感器进行站台辅助定位，并详细分析列车定位系统的组成和原理，叙述了列车定位功能的实现。

关键词：移动闭塞列车定位精确定位

在CBTC下的列车定位在该系统中只能达到虚拟区段，即定位到30m（站台区段）～

250m（区间区段）的范围，并将列车的移动在人机界面上仍然按照准移动闭塞的方式映射为逐段跳变，这种延续准移动闭塞下的列车定位的设计思路并未完全利用连续通信的特点，实时传输列车的精确位置并在系统中定位，它与完全意义上的移动闭塞仍有区别。因为在这种模式下ATS已经得到了每列车的具体位置信息，此时的系统内部列车定位应以实际列车发送的位置信息为准，精确地对应到轨道拓扑图上具体的某一点，而不应仍然定位到某个区段。同时，在实际应用中，大范围或长时间的系统故障后往往不能准确地重新定位列车也是该系统的局限，还有待于进一步改进。

1 测速电机和雷达

测速电机和雷达单元一起用于列车速度和距离的精确检测。测速电机是一个经过广泛验证的单元，通过计算经车轮旋转在测速电机里产生的脉冲来测量列车的速度和距离。雷达则通过评估反射雷达波的多普勒效应来计算列车速度和距离值。雷达的测算结果完全不受列车的空转和滑行的影响。两种传感方式的有机结合得到了更加安全、可靠、精确的速度距离值。列车速度和距离的精确测量是所有与速度有关的安全功能以及列车定位的先决条件。

2列车定位过程与位置计算

2.1列车位置计算

列车定位系统主要由安装在车底的多普勒雷达和信标读取器、安装在车轴上的速度传感器以及安装在轨道中间的信标等设备组成。列车定位系统根据速度传感器和多普勒雷达采集的数据进行列车位置计算，并判别列车运行方向。列车定位系统中的4个速度传感器分别安装在TC1车的4个轮轴上，其中2个连接到VATC A系统，2个连接到VATC B系统。每个速度传感器会不断发送以2个脉冲为一组的信号到VATC。每个脉冲代表列车已运行的一个固定位移，因此，VATC可连续地确定列车在系统地图中的位置以及列车的速度和加速度。列车的