CN110077438A - 一种适用于轨道交通的lte定位方法及定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于轨道交通的LTE定位方法及定位装置，该方法采用通过长时间搜集LTE的无线性能指标和信号系统提供的车辆位置，将上述数据进行关联性数据分析，得到无线性能指标和车辆位置的对应关系，从而实现在信号系统出现异常的情况下，通过LTE的无线性能指标进行车辆的位置定位。与现有技术相比，本发明具有精度高、可靠性高、准确度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通列车定位技术，尤其是涉及一种适用于轨道交通的LTE定位方法及定位装置。
背景技术
现在城市轨道交通多采用车辆定位的方式为：VOBC(vehicle on-boardcontroller，车载控制器)读取计算车辆具体的位置，通过车载的TAU(Train Access Unit，车载接入单元)传递给轨旁系统。一旦车载VOBC出现故障，将导致信号系统无法得知车辆的具体位置，从而影响在特殊情况下的调度人员对于车辆的调度和控制。
发明内容
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适用于轨道交通的LTE定位方法及定位装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种适用于轨道交通的LTE定位方法，该方法采用通过长时间搜集LTE的无线性能指标和信号系统提供的车辆位置，将上述数据进行关联性数据分析，得到无线性能指标和车辆位置的对应关系，从而实现在信号系统出现异常的情况下，通过LTE的无线性能指标进行车辆的位置定位。
优选地，该方法具体包括以下步骤：
a)TAU通过NTP服务器进行同步，然后执行步骤b；
b)TAU向车载定位模块发送无线状态信息及其时间，然后执行步骤c；
c)VOBC和TAU完成同步，然后执行步骤d；
d)VOBC向车载定位模块发送车辆位置及其时间，然后执行步骤e；
e)车载定位模块判断是否收到VOBC的车辆位置及其时间，如果正常收到执行步骤f；如果不正常执行步骤j；
f)车载定位模块整合车辆位置和无线状态信息，然后执行步骤g；
g)车载定位模块向轨旁定位模块发送车辆位置、无线状态信息及其时间，然后执行步骤h；
h)轨旁定位模块通过定位数据存储模块保存数据，然后执行步骤i；
i)轨旁定位模块根据已有的存储数据及其新接收的数据，更新生成对应曲线并保存；
j)车载定位模块向轨旁定位模块发送无线状态信息及其时间，然后执行步骤k；
k)轨旁定位模块根据已有的曲线进行车辆定位，并显示在人机界面。
优选地，所述的TAU接受NTP服务器的同步包完成同步。
优选地，所述的车载定位模块以时间为索引整合车辆位置和无线状态信息。
优选地，车载信号系统正常工作状态下，所述的车载定位模块通过TAU向轨旁定位模块发送车辆位置、无线状态信息及其时间；
车载信号系统工作异常状态下，所述的车载定位模块通过TAU向轨旁定位模块发送无线状态信息及其时间。
优选地，所述的轨旁定位模块从定位数据存储模块中提取车辆位置和无线状态信息，和新接收到的记录整合后，进行对应关系的拟合，形成对应曲线；
所述的轨旁定位模块将向定位数据存储模块进行存储新收到的车辆位置、无线状态信息及其时间，对应曲线。
优选地，所述的轨旁定位模块通过连续收到的无线状态信息及其时间，对比之前训练形成的车辆位置和无线状态信息的对应关系，获取车辆的位置。
一种适用于轨道交通的LTE定位装置，该装置分别与TAU和VOBC连接，所述的装置包括车载定位模块、轨旁定位模块、定位数据存储模块和外部界面；
所述的车载定位模块分别与TAU、VOBC连接，用于接收LTE的无线状态信息、车辆位置及其时间，整合车辆位置和无线状态信息，并发送车辆位置、无线状态信息及其时间；
所述的轨旁定位模块分别与定位数据存储模块、外部界面连接，用于接收车辆位置、无线状态信息及其时间，形成并更新车辆位置和无线状态的对应曲线，储存和读取车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，显示车辆的位置；
所述的定位数据存储模块和轨旁定位模块连接，用于存储车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，车辆位置和无线状态的对应曲线；
所述的定位数据存储模块和轨旁定位模块连接，用于存储车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，车辆位置和无线状态的对应曲线。
优选地，所述的TAU通过LTE网络与轨旁定位模块连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、精度高，利用了车辆正常运行时的具体位置对无线数据进行训练，利用原有信号系统高精度的特点，增强了无线数据对应位置的精度，提高了位置精度；
2、可靠性高，即使车载信号系统发生了故障，轨旁系统也可通过接收到的LTE无线状态信息判断车辆位置，增加了可靠性；
3、系统简单，仅需增加一个车载定位模块和轨旁定位设备，无需加装其它射频发射接收设备，即可完成；
4、准确度高，通过大量的数据训练，增强车辆位置和无线状态信息形成拟合曲线准确度。
附图说明
图1为本发明在通讯过程中的流程图；
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
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。
本发明适用于轨道交通LTE定位方法，该方法采用通过长时间搜集LTE的无线性能指标和信号系统提供的车辆位置，将上述数据进行关联性大数据分析，得到无线性能指标和车辆位置的对应关系，从而实现在信号系统出现异常的情况下，通过LTE的无线性能指标进行车辆的位置定位。
改变了现有情况下，在车载信号系统异常后无法正确定位车辆位置的缺陷。所述的车辆定位的方法包括如下步骤
在车载信号系统正常工作状态下：
a)VOBC接受NTP服务器的同步包完成同步；
b)TAU接受NTP服务器的同步包完成同步；
c)VOBC向车载定位模块发送车辆位置及其时间；
d)TAU向车载定位模块发送无线状态信息及其时间；
e)车载定位模块以时间为索引整合车辆位置和无线状态信息；
f)车载定位模块通过TAU向轨旁定位模块发送车辆位置、无线状态信息及其时间；
g)轨旁定位模块从定位数据存储模块中提取车辆位置和无线状态信息，和新接收到的记录整合后，进行对应关系的拟合，形成对应曲线；
h)轨旁定位模块将向定位数据存储模块进行存储新收到的车辆位置、无线状态信息及其时间，对应曲线；
在车载信号系统工作异常状态下：
a)TAU接受NTP服务器的同步包完成同步；
b)TAU向车载定位模块发送无线状态信息及其时间；
c)车载定位模块通过TAU向轨旁定位模块发送无线状态信息及其时间；
d)轨旁定位模块通过连续收到的无线状态信息及其时间，对比之前训练形成的车辆位置和无线状态信息的对应关系，获取车辆的位置。
如图2所示，本发明轨道交通LTE定位装置，包括车载定位模块，轨旁定位模块，定位数据存储模块，外部界面四个部分。车载定位模块和TAU、VOBC相连接，用于接收LTE的无线状态信息，车辆位置及其时间，整合车辆位置和无线状态信息，发送车辆位置、无线状态信息及其时间。轨旁定位模块和LTE网络、定位数据存储模块、外部界面相连接，用于接收车辆位置、无线状态信息及其时间，形成并更新车辆位置和无线状态的对应曲线，储存和读取车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，显示车辆的位置。定位数据存储模块和轨旁定位模块连接，用于存储车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，车辆位置和无线状态的对应曲线。外部界面和轨旁定位模块连接，用于显示车辆位置和无线状态的对应曲线及其车辆位置。
图1所示为本发明的具体流程。系统执行所述LTE定位，结合图1对以下各步骤进行详细描述：
在步骤401中，在TAU上设置NTP服务器的IP地址，完成NTP同步，然后执行步骤402
在步骤402中，在VOBC上设置NTP服务器的IP地址，完成NTP同步，然后执行步骤404。
在步骤403中，在TAU上设置车载定位模板的IP地址，按照设定的频率给车载定位模板发送无线状态信息及其时间的记录。然后执行步骤405。
在步骤404中，在VOBC上设置车载定位模板的IP地址，按照设定的频率给车载定位模板发送车辆位置及其时间的记录。然后执行步骤405。
在步骤405中，按照设置的阀值判断是否正常接收到车辆位置信息，如果正常执行步骤406；如果不正常执行步骤410。
在步骤406中，车载定位模块以时间为索引，整合车辆位置和无线状态信息。然后执行步骤407；
在步骤407中，车载定位模块通过LTE网络向轨旁定位模块发送车辆位置、无线状态信息及其时间。然后执行步骤408；
在步骤408中，轨旁定位模块根据已有的存储数据及其新接收到的数据，生成对应曲线。然后执行步骤409；
在步骤409中，轨旁定位模块保存数据和对应曲线到定位数据存储模块。
在步骤410中，车载定位模块向轨旁定位模块发送无线状态信息及其时间的记录。然后执行步骤411；
在步骤411中，轨旁定位模块根据已有的曲线进行车辆定位，并通过外部界面进行显示。
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。
Claims (9)
1.一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，该方法采用通过长时间搜集LTE的无线性能指标和信号系统提供的车辆位置，将上述数据进行关联性数据分析，得到无线性能指标和车辆位置的对应关系，从而实现在信号系统出现异常的情况下，通过LTE的无线性能指标进行车辆的位置定位。
2.根据权利要求1所述的一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
a)TAU通过NTP服务器进行同步，然后执行步骤b；
b)TAU向车载定位模块发送无线状态信息及其时间，然后执行步骤c；
c)VOBC和TAU完成同步，然后执行步骤d；
d)VOBC向车载定位模块发送车辆位置及其时间，然后执行步骤e；
e)车载定位模块判断是否收到VOBC的车辆位置及其时间，如果正常收到执行步骤f；如果不正常执行步骤j；
f)车载定位模块整合车辆位置和无线状态信息，然后执行步骤g；
g)车载定位模块向轨旁定位模块发送车辆位置、无线状态信息及其时间，然后执行步骤h；
h)轨旁定位模块通过定位数据存储模块保存数据，然后执行步骤i；
i)轨旁定位模块根据已有的存储数据及其新接收的数据，更新生成对应曲线并保存；
j)车载定位模块向轨旁定位模块发送无线状态信息及其时间，然后执行步骤k；
k)轨旁定位模块根据已有的曲线进行车辆定位，并显示在人机界面。
3.根据权利要求2所述的一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，所述的TAU接受NTP服务器的同步包完成同步。
4.根据权利要求2所述的一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，所述的车载定位模块以时间为索引整合车辆位置和无线状态信息。
5.根据权利要求2所述的一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，车载信号系统正常工作状态下，所述的车载定位模块通过TAU向轨旁定位模块发送车辆位置、无线状态信息及其时间；
车载信号系统工作异常状态下，所述的车载定位模块通过TAU向轨旁定位模块发送无线状态信息及其时间。
6.根据权利要求2所述的一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，所述的轨旁定位模块从定位数据存储模块中提取车辆位置和无线状态信息，和新接收到的记录整合后，进行对应关系的拟合，形成对应曲线；
所述的轨旁定位模块将向定位数据存储模块进行存储新收到的车辆位置、无线状态信息及其时间，对应曲线。
7.根据权利要求2所述的一种适用于轨道交通的LTE定位方法，其特征在于，所述的轨旁定位模块通过连续收到的无线状态信息及其时间，对比之前训练形成的车辆位置和无线状态信息的对应关系，获取车辆的位置。
8.一种适用于轨道交通的LTE定位装置，该装置分别与TAU和VOBC连接，其特征在于，所述的装置包括车载定位模块、轨旁定位模块、定位数据存储模块和外部界面；
所述的车载定位模块分别与TAU、VOBC连接，用于接收LTE的无线状态信息、车辆位置及其时间，整合车辆位置和无线状态信息，并发送车辆位置、无线状态信息及其时间；
所述的轨旁定位模块分别与定位数据存储模块、外部界面连接，用于接收车辆位置、无线状态信息及其时间，形成并更新车辆位置和无线状态的对应曲线，储存和读取车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，显示车辆的位置；
所述的定位数据存储模块和轨旁定位模块连接，用于存储车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，车辆位置和无线状态的对应曲线；
所述的定位数据存储模块和轨旁定位模块连接，用于存储车辆位置、无线状态信息及其时间的记录，车辆位置和无线状态的对应曲线。
9.根据权利要求8所述的一种适用于轨道交通的LTE定位装置，其特征在于，所述的TAU通过LTE网络与轨旁定位模块连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112265570A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-01-26 | 武汉虹信科技发展有限责任公司 | 一种列车定位方法及系统 |
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2019
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