CN108263447A - 列车的定位方法、系统以及列车的联锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种列车的定位方法、系统和列车的联锁装置，所述系统包括：车载射频标签和联锁装置，所述联锁装置包括轨旁天线设备和定位单元，其中，车载射频标签贴附于列车的车身，用于存储列车的列车标识，轨旁天线设备设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车载射频标签，得到车载射频标签内所存储的列车标识，并将所读取到的列车标识发送至定位单元，从而由定位单元获取该轨旁天线设备所在的目标位置，并根据该目标位置获取列车标识所指示的列车的位置信息，由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

Description

列车的定位方法、系统以及列车的联锁装置

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种列车的定位方法、系统以及列车的联锁装置。

背景技术

列车的位置信息在列车自动控制技术中具有非常重要的地位。几乎每一个功能的实现都需要列车的位置信息作为参数之一。例如，在列车自动防护系统（ATP）中，必须依据列车的位置信息计算速度曲线，甚至作为列车在车站停车后开启车门和站内屏蔽门的依据。

在现有技术中，往往采用微机计轴的方式，利用安装在钢轨的闭环传感器统计车辆轴数，通过对区段两端闭环传感器计数值的比较就可以得到区段占用情况以及判断列车所在位置。

但这种方式不仅需要在区段两端安装计轴传感器，还需要铺设计轴电缆以及与计轴电缆连接的室内计轴主机等等，成本较高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种列车的定位系统，降低了对列车定位的成本。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种列车的联锁装置，包括：轨旁天线设备，设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取所述列车的车载射频标签得到所述车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识；定位单元，用于接收所述轨旁天线设备所发送的列车标识，获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

本发明实施例的列车的联锁装置，包括：轨旁天线设备和定位单元。其中，轨旁天线设备，设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车载射频标签得到车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识至定位单元，从而由定位单元获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据目标位置得到列车标识所指示的列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

本发明第二方面实施例提出了一种列车的定位系统，所述系统包括：车载射频标签，贴附于列车的车身，用于存储所述列车的列车标识；如本发明第一方面实施例所述的列车的联锁装置，用于根据所述列车的列车标识确认列车的位置信息。

本发明实施例的列车的定位系统，包括：车载射频标签和联锁装置。其中，车载射频标签贴附于列车的车身，用于存储列车的列车标识，联锁装置用于根据所述列车的列车标识确认列车的位置信息。其中，联锁装置中的轨旁天线设备设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车载射频标签得到车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识至定位单元，从而由定位单元获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据目标位置得到列车标识所指示的列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种列车的定位方法，所述方法包括以下步骤：

在列车经过轨旁天线设备时读取列车的车载射频标签，得到所述车载射频标签内所存储的列车标识；

接收所述列车标识，获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术中的计轴系统；

图2是根据本发明一个实施例的列车的联锁装置的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的列车的定位系统的示意图；

图4为轨旁天线设备20的结构示意图；

图5为定位系统的交互示意图；以及

图6为本发明实施例提供的一种列车的定位方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

通常，如图1所示，在现有技术中的计轴系统中，利用安装在钢轨的闭环传感器监督列车车轮对经过数，经过设在室内的微机系统与门检测后将本站的轮对数利用半自动设备发送至对方站，列车到达对方站后，对方站收到轮对数与发车站的相同时自动开通区间，换言之，是一种能检测通过车轮的铁路信号设备。可见，这种方式不仅需要在区段两端安装计轴传感器，还需要铺设计轴电缆以及与计轴电缆连接的室内计轴主机等等，成本较高。

下面参考附图描述本发明实施例的列车的联锁装置。

图2是根据本发明一个实施例的列车的联锁装置的示意图，如图2所示，列车的联锁装置包括：轨旁天线设备20和定位单元30。

轨旁天线设备20，设置于列车行驶的轨道旁，用于在所述列车经过时，读取所述列车的车载射频标签10，得到所述车载射频标签10内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识。

定位单元30，用于接收所述轨旁天线设备20所发送的列车标识，获取所述轨旁天线设备20所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

这里的射频标签10，用于实现射频识别，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

轨旁天线设备20为多个分布于列车行驶的轨道旁，能够采用无线射频方式读取到射频标签10内所存储的列车标识。

从而定位单元30在接收到轨旁天线设备20所发送的列车标识之后，获取轨旁天线设备20所在的目标位置，将列车标识所指示的列车定位于所获取到的目标位置，得到列车的位置信息。

本发明实施例的列车的联锁装置，包括：轨旁天线设备和定位单元。其中，轨旁天线设备，设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车载射频标签得到车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识至定位单元，从而由定位单元获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据目标位置得到列车标识所指示的列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

下面参考附图描述本发明实施例的列车的定位系统。

图3是根据本发明一个实施例的列车的定位系统的示意图，如图3所示，列车的定位系统包括：车载射频标签10和列车的联锁装置。

车载射频标签10，贴附于列车的车身，用于存储列车的列车标识。

其中，列车的联锁装置用于根据所述列车的列车标识确认列车的位置信息。联锁装置包括轨旁天线设备20和定位单元30。

轨旁天线设备20，设置于列车行驶的轨道旁，用于在所述列车经过时，读取所述列车的车载射频标签10，得到所述车载射频标签10内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识。

定位单元30，用于接收所述轨旁天线设备20所发送的列车标识，获取所述轨旁天线设备20所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

这里的射频标签10，用于实现射频识别，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

轨旁天线设备20为多个分布于列车行驶的轨道旁，能够采用无线射频方式读取到射频标签10内所存储的列车标识。

定位单元30在接收到轨旁天线设备20所发送的列车标识之后，获取轨旁天线设备20所在的目标位置，将列车标识所指示的列车定位于所获取到的目标位置，得到列车的位置信息。

可见，本实施例中的定位系统，通过车载射频标签贴附于列车的车身，用于存储列车的列车标识，联锁装置中的轨旁天线设备设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车载射频标签得到车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识至定位单元，从而由定位单元获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据目标位置得到列车标识所指示的列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

为了清楚说明上述实施例，本发明实施例在上一实施例的基础上，进一步提供了列车的定位系统中一种可能的车载射频标签10的安装方式。

车载射频标签10包括贴附于所述列车的车头位置的第一车载射频标签和贴附于所述列车的车尾位置的第二车载射频标签，第一车载射频标签10和第二车载射频标签10相互冗余。

本实施例中，车载射频标签10为无源标签，当然在实际使用中，本领域技术人员可以想到，车载射频标签10还可以选用有源标签，不会影响本发明实施例的实现效果。

进一步，本发明实施例在上一实施例的基础上，还提供了一种轨旁天线设备20，图4为轨旁天线设备20的结构示意图，如图4所示，轨旁天线设备20包括：射频天线21，以及与所述射频天线21连接的采集模块22。

射频天线21，用于发射和接收电磁信号。

采集模块22，用于对所述射频天线21所接收的电磁信号进行解码，得到所述电磁信号携带的列车标识，将所述列车标识发送至所述定位单元30。

需要说明的是，车载射频标签10选用有源标签时，轨旁天线设备20的射频天线，可以仅接收电磁信号。这里的电磁信号的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ和超高频915MHZ。

由于射频识别为非接触识别，并且能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，具体来说，大多数情况下不到100毫秒，移动读取速度为60km/s，存储容量约为数兆。因此，能够满足列车的定位的应用场景需求。

同时，射频标签一般的购买价格较低，可见，本实施例中通过将车载射频标签贴附于列车的车身，用于存储列车的列车标识，轨旁天线设备设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车身所贴附的车载射频标签，得到车载射频标签内所存储的列车标识，并将所读取到的列车标识发送至定位单元，从而由定位单元获取该轨旁天线设备所在的目标位置，将列车标识所指示的列车定位于所查询到的所述目标位置，得到列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

进一步，在车载射频标签10包括贴附于所述列车的车头位置的第一车载射频标签和贴附于所述列车的车尾位置的第二车载射频标签时，采集模块22，具体用于：

对所述射频天线21所接收的电磁信号进行解码，得到所述第一车载射频标签10所存储的列车标识，以及所述第二车载射频标签10所存储的列车标识；根据读取到的两个列车标识进行对比校验，确定所述列车的列车标识。

具体来说，当两个列车标识相同时，输出该列车标识，当两个列车标识不同时，则重新读取，或者，提示读取列车标识出错。

进一步，轨旁天线设备20还包括：通信接口23。

采集模块22通过所述通信接口23，将所述列车的列车标识发送至所述定位单元30。

具体来说，通信接口23具体为CAN接口，CAN 是Controller Area Network 的缩写，是国际标准化的串行通信协议。

为了清楚说明发明实施例所提供的列车的定位系统与现有的列车各控制系统的交互过程，本发明实施例提供了一种可能的应用场景，图5为定位系统的交互示意图。

如图5所示，轨旁天线设备20和定位单元30设置于列车的联锁装置（CI）内部。

定位单元30用于接收所述轨旁天线设备20所发送的列车标识，并通过区域控制器在电子地图中查询以获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，将所述列车标识所指示的列车定位于所获取到的所述目标位置，得到列车的位置信息。

进一步，轨旁天线设备20为多个，所述定位单元30定位得到所述多个轨旁天线设备20的多个目标位置。由于同一列车可能同时处于多个轨旁天线设备20所能够读取的范围内，因此，联锁装置通过定位单元30能够同时定位到多个轨旁天线设备20的多个目标位置。

基于此，定位单元30还用于：根据得到的多个轨旁天线设备20的多个目标位置，进行误差分析，得到所述列车的位置信息。

这里进行误差分析时，可以考虑列车的运行速度、各个轨旁天线设备20读取到射频标签10的时间差等，对多个目标位置进行误差分析，从而定位出列车实际所在的精确位置，作为列车的位置信息。

进一步，联锁装置在对多个目标位置进行误差分析，从而定位出列车实际所在的精确位置，作为列车的位置信息之后，还可以用于：将列车的位置信息，发送至控制中心（ATS），以使控制中心将位置信息发送至列车和/或列车的相邻列车的车载设备（VOBC）。

综上所述，本发明实施例的列车的定位系统，包括：车载射频标签和联锁装置。联锁装置包括轨旁天线设备和定位单元。其中，车载射频标签贴附于列车的车身，用于存储列车的列车标识，轨旁天线设备设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取列车的车载射频标签得到车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识至定位单元，从而由定位单元获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据目标位置得到列车标识所指示的列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

为了清楚说明前述实施例所提供的定位系统，本实施例提供了一种定位方法，图6为本发明实施例提供的一种列车的定位方法的流程示意图，如图6所示，方法包括以下步骤：

步骤501，在列车经过轨旁天线设备时读取所述列车的车载射频标签，得到所述车载射频标签内所存储的列车标识。

作为一种可能的实现方式，车载射频标签分别贴附于所述列车的车头位置和所述列车的车尾位置，车头位置的车载射频标签和车尾位置的车载射频标签相互冗余。轨旁天线设备得到所述列车的车头位置的车载射频标签所存储的列车标识，以及车尾位置的车载射频标签所存储的列车标识之后，根据读取到的两个列车标识进行对比校验，确定所述列车的列车标识。具体来说，当读取到的两个列车标识相同时，输出该列车标识，当读取到的两个列车标识不同时，则重新读取，或者，提示读取列车标识出错。

步骤502，接收所述列车标识，获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

进一步，作为一种可能的实现方式，目标位置为多个时，在步骤502之后，定位单元根据得到的多个目标位置，进行误差分析，得到所述列车的位置信息。

具体来说，轨旁天线设备可以为多个，从而定位得到的所述多个轨旁天线设备的目标位置为多个。由于同一列车可能同时处于多个轨旁天线设备所能够读取的范围内，因此，定位单元能够同时定位到同一列车对应的多个轨旁天线设备的多个目标位置。定位单元根据得到的多个目标位置，进行误差分析，得到所述列车的位置信息。

这里进行误差分析时，可以考虑列车的运行速度、各个轨旁天线设备读取到射频标签的时间差等，对多个目标位置进行误差分析，从而定位出列车实际所在的精确位置，作为列车的位置信息。

进而，所述定位单元将所述列车的位置信息，发送至控制中心；所述控制中心将所述位置信息发送至所述列车的车载设备和/或所述列车的相邻列车的车载设备。

本实施例中，设置于列车行驶的轨道旁的轨旁天线设备，在列车经过时，读取列车的车载射频标签，得到车载射频标签内所存储的列车标识，并将所读取到的列车标识发送至定位单元，从而由定位单元查询该轨旁天线设备所在的目标位置，获取列车标识所指示的列车的位置信息。由于在定位时仅用到了车载射频标签、轨旁天线设备和定位单元，车载射频标签和轨旁天线设备的成本较低，从而降低了对列车定位的成本。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种列车的联锁装置，其特征在于，包括：

轨旁天线设备，设置于列车行驶的轨道旁，用于在列车经过时，读取所述列车的车载射频标签得到所述车载射频标签内所存储的列车标识，并发送所读取到的列车标识；

定位单元，用于接收所述轨旁天线设备所发送的列车标识，获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

2.根据权利要求1所述的联锁装置，其特征在于，

所述定位单元还用于通过区域控制器在电子地图中查询以获取所述轨旁天线设备所在的目标位置。

3.根据权利要求1所述的联锁装置，其特征在于，所述轨旁天线设备为多个，

所述定位单元还用于：

根据获取到的多个轨旁天线设备的多个目标位置，进行误差分析，得到所述列车的位置信息。

4.根据权利要求1所述的联锁装置，其特征在于，还包括：

发送设备，用于将所述列车的位置信息，发送至控制中心；其中，所述控制中心用于将所述位置信息发送至所述列车的车载设备和/或所述列车的相邻列车的车载设备。

5.根据权利要求1所述的联锁装置，其特征在于，所述轨旁天线设备包括：

射频天线，用于接收电磁信号；

采集模块，用于对所述射频天线所接收的电磁信号进行解码，得到所述电磁信号携带的列车标识，将所述列车标识发送至所述定位单元。

6.根据权利要求5所述的联锁装置，其特征在于，所述车载射频标签包括贴附于所述列车的车头位置的第一车载射频标签和贴附于所述列车的车尾位置的第二车载射频标签，所述第一车载射频标签和所述第二车载射频标签相互冗余，所述采集模块用于：

对所述射频天线所接收的电磁信号进行解码，得到所述第一车载射频标签所存储的列车标识，以及所述第二车载射频标签所存储的列车标识；

根据两个列车标识进行对比校验，确定所述列车的列车标识。

7.根据权利要求1至6任一项所述的联锁装置，其特征在于，所述轨旁天线设备还包括：

通信接口，所述轨旁天线设备通过所述通信接口将所述列车的列车标识被发送至所述定位单元。

8.一种列车的定位系统，其特征在于，所述系统包括：

车载射频标签，贴附于列车的车身，用于存储所述列车的列车标识；

如权利要求1至7任一项所述的联锁装置，用于根据所述列车的列车标识确认列车的位置信息。

9.根据权利要求8所述的定位系统，其特征在于，所述车载射频标签可以为无源标签或有源标签。

10.一种列车的定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在列车经过轨旁天线设备时读取所述列车的车载射频标签，得到所述车载射频标签内所存储的列车标识；

接收所述列车标识，获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，并根据所述目标位置得到所述列车标识所指示的列车的位置信息。

11.根据权利要求10所述的列车的定位方法，其特征在于，所述获取所述轨旁天线设备所在的目标位置，具体为：

通过区域控制器在电子地图中查询以获取所述轨旁天线设备所在的目标位置。

12.根据权利要求10所述的列车的定位方法，其特征在于，所述轨旁天线设备为多个时，所述方法还包括：

所述定位单元根据获取到的多个轨旁天线设备的多个目标位置，进行误差分析，得到所述列车的位置信息。

13.根据权利要求10所述的列车的定位方法，其特征在于，所述得到所述列车的位置信息之后，还包括：

所述定位单元将所述列车的位置信息，发送至控制中心；

所述控制中心将所述位置信息发送至所述列车的车载设备和/或所述列车的相邻列车的车载设备。