CN112429040A - 一种用于轨道交通的低成本导航定位方法 - Google Patents

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张春熹
王心
杨艳强
于佳
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    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor

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Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，涉及轨道交通定位技术领域。该用于轨道交通的低成本导航定位方法包括以下步骤：第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联。该用于轨道交通的低成本导航定位方法，信号接收器在接收到该信号后会将短程信号发射器发射的波动的信号展示在显示屏上，从而能够让轨道站台工作人员得知火车的位置，无需使用远程信号发射器和卫星来对火车进行定位，极大地降低了该定位方法的成本。

Description

一种用于轨道交通的低成本导航定位方法
技术领域
本发明涉及轨道交通定位技术领域，具体为一种用于轨道交通的低成本导航定位方法。
背景技术
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中。常见的轨道交通有传统铁路(国家铁路、城际铁路和市域铁路)、地铁、轻轨和有轨电车，新型轨道交通有磁悬浮轨道系统、单轨系统(跨座式轨道系统和悬挂式轨道系统)和旅客自动捷运系统等。根据服务范围差异，轨道交通一般分成国家铁路系统、城际轨道交通和城市轨道交通三大类。轨道交通普遍具有运量大、速度快、班次密、安全舒适、准点率高、全天候、运费低和节能环保等优点，但同时常伴随着较高的前期投资、技术要求和维护成本，并且占用的空间往往较大。
在轨道交通中，需要对火车的位置进行定位，以达到轨道站台对火车的控制，并且当火车出现意外情况时，轨道站台也可以及时地对同轨道的其他火车进行调整，防止出现意外情况。现有的轨道交通定位系统是直接在火车上安装卫星定位装置，卫星定位装置将火车的位置发射至卫星再通过卫星发射至轨道站台，这种定位方式需要使用远程信号发射器和卫星，所耗费的成本固然是很高的。有鉴于此，我们提出一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，可以显著地减小轨道中火车定位所耗费的成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置。
优选的，所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。
优选的，每两个所述热敏电阻的安装距离为一千米。
优选的，所述热敏电阻形状为正方体，所述热敏电阻外部包裹有绝热层，所述绝热层包裹在热敏电阻五侧表面，所述热敏电阻另一表面安装在轨道外侧。
优选的，每个所述短程信号发射器所发射的信号频率均不相同，每个所述短程信号发射器所发射的信号频率均处于信号接收器接收范围内。
优选的，所述热敏电阻的工作温度范围为50℃～500℃。
优选的，所述轨道站台内部的信号接收器通过轨道站台内部的信号传输装置与相邻的轨道站台相连。
优选的，显示屏分为两个部分，第一个部分显示每个不同的信号发射器所发射信号状态，第二个部分显示每个不同的信号发射器在地图上所对应的位置。
优选的，所述电源为直流电。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于轨道交通的低成本导航定位方法。具备以下有益效果：
该用于轨道交通的低成本导航定位方法，当火车经过轨道时，火车与轨道之间的摩擦会导致轨道温度升高，再通过该升高的温度来使得热敏电阻降低，从而能够增大热敏电阻、电源和短程信号发射器之间闭合回路中的电流，短程信号发射器所发射的信号会产生波动，信号接收器在接收到该信号后会将短程信号发射器发射的波动的信号展示在显示屏上，从而能够让轨道站台工作人员得知火车的位置，无需使用远程信号发射器和卫星来对火车进行定位，极大地降低了该定位方法的成本。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置。
优选的，在本实施例中，热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。
优选的，在本实施例中，热敏电阻的工作温度范围为50℃～500℃。
优选的，在本实施例中，每个短程信号发射器所发射的信号频率均不相同，每个短程信号发射器所发射的信号频率均处于信号接收器接收范围内。
实施例2：
一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置
优选地，在本实施例中，每两个热敏电阻的安装距离为一千米。
实施例3：
一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置。
优选的，在本实施例中，热敏电阻形状为正方体，所述热敏电阻外部包裹有绝热层，所述绝热层包裹在热敏电阻五侧表面，所述热敏电阻另一表面安装在轨道外侧。
实施例4：
一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置。
优选的，在本实施例中，轨道站台内部的信号接收器通过轨道站台内部的信号传输装置与相邻的轨道站台相连。
优选的，在本实施例中，显示屏分为两个部分，第一个部分显示每个不同的信号发射器所发射信号状态，第二个部分显示每个不同的信号发射器在地图上所对应的位置。
实施例5：
一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置。
优选的，在本实施例中，电源为直流电。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：在轨道上以固定距离为间隔安装热敏电阻，并且将每个热敏电阻与电源和每个不同的短程信号发射器串联；
第二步：在每个轨道站台安装与短程信号发射器相适配的信号接收器，并且将信号接收器与电源和显示屏串联，信号接收器会将其接收到各个短程信号发射器所发射的信号实时展现在显示屏上；
第三步：当轨道上的火车在移动过程中，火车与轨道之间的摩擦会使得轨道温度大幅上升，热敏电阻在温度变化时电阻会发生相应的变化，进而使得热敏电阻、电源和短程信号发射器所形成的闭合回路中电流发生变化，短程信号发射器所发射的信号发生相应变化；
第四步：轨道站台中的显示屏上会突出显示信号发生变化的短程信号发射器，再根据已知的短程信号发射器安装位置来推算短程信号发射器的位置，从而能够得出此时火车位于轨道上的位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：所述热敏电阻为负温度系数热敏电阻器。
3.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：每两个所述热敏电阻的安装距离为一千米。
4.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：所述热敏电阻形状为正方体，所述热敏电阻外部包裹有绝热层，所述绝热层包裹在热敏电阻五侧表面，所述热敏电阻另一表面安装在轨道外侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：每个所述短程信号发射器所发射的信号频率均不相同，每个所述短程信号发射器所发射的信号频率均处于信号接收器接收范围内。
6.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：所述热敏电阻的工作温度范围为50℃～500℃。
7.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：所述轨道站台内部的信号接收器通过轨道站台内部的信号传输装置与相邻的轨道站台相连。
8.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：所述显示屏分为两个部分，第一个部分显示每个不同的信号发射器所发射信号状态，第二个部分显示每个不同的信号发射器在地图上所对应的位置。
9.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的低成本导航定位方法，其特征在于：所述电源为直流电。
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