CN115298078A - 增强的交通定位系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了增强的交通定位系统和方法。一种方法包括在位于沿道路行驶的交通工具上的交通工具无线电设备中接收由位于沿道路处的路边无线电设备传输的信号；以及基于接收到的信号确定交通工具沿道路的位置。

Description

增强的交通定位系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2019年9月9日，标题为“ENHANCED TRANSIT LOCATION SYSTEMSAND METHODS”的美国临时专利申请号62/897,860的优先权，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本公开总体涉及运输智能，并且更具体地涉及用于增强识别交通定位的系统和方法。
发明内容
本公开的实施例提供了用于跟踪与运输交通工具有关的信息的系统和方法。例如，本公开的一些实施例提供了一种用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集的系统。该系统可包括交通工具标签和附连到交通工具通道段的锚定件的通信网格架构。例如，交通工具可以是轻轨列车、通勤列车、货运列车、汽车、飞机、轮船、航天器、滑雪缆车、吊船或本领域已知的其他运输形式。运输通道可以是相应交通工具沿其移动的任何通道，诸如列车轨道、道路、运河或船道、跑道、航道，或本领域已知的其他交通工具通道。通过提供通信网格架构，增强的交通定位系统可以是容错的，同时仍然为交通工具提供高度准确的实时位置数据。
该系统可以包括锚定件和交通工具标签的网格网络。锚定件和交通工具标签两者都可以结合脉冲无线电超宽带(IR-UWB)收发器，用于测距和回程数据传输两者，以及传输与交通工具跟踪相关的其他属性，包括交通工具速度、充电或燃料水平、警告标志等。
交通工具标签可安装在交通工具或交通工具段(例如列车车厢)的前面和/或后面。交通工具标签可以从沿交通工具通道(例如，列车轨道、列车隧道、道路等)附连的锚定件获得测距数据和距离信息。当交通工具沿交通工具通道移动时，交通工具标签可以传输数据信标(例如，“脉冲信号(ping)”)，并且锚定件可用对应的锚定件识别信号来回应，该信号包括用于相应锚定件的唯一标识符以及与交通工具标签的相对距离。
交通工具上的交通工具标签可以接收锚定件识别信号。交通工具标签还可以包括处理器和其上嵌入了计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器，该计算机可执行指令被配置为使处理器计算实时多点定位。交通工具标签可将交通工具的定位(例如，X-Y坐标、X-Y-Z坐标、轨道号和距离)注入回程中。回程可以代表彼此接近定位并且沿交通工具通道延伸的锚定件链。
在一些示例中，交通工具可以是地铁列车，交通工具通道可以是列车轨道、列车轨道底层或地铁隧道，并且回程可以是沿列车轨道、列车轨道底层或地铁隧道延伸到基站(例如，边界锚定件)的锚定件链。
锚定件可以包括处理器和其上嵌入了计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器，该计算机可执行指令被配置为使处理器计算与正在接近的交通工具标签的相对距离。
锚定件可以将交通工具标签的相对距离连同位置数据一起通过回程传输给桥锚。为了增强可靠性、准确性和容错性，可将锚定件沿回程以规则间隔彼此相对靠近定位。在一些示例中，锚定件可以沿隧道壁上的大梁放置，间隔在6米和20米之间。
本文中公开的系统和/或方法的这些和其他目标、特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能，以及零件的组合和制造的经济性，在参考附图考虑了以下描述和所附的权利要求后将变得更加明显，所有这些附图形成了本说明书的一部分，其中相似的附图标记指定了各图中的对应部分。然而，应明确理解的是，附图仅用于说明和描述的目的，并且不旨在作为对本发明的限制的定义。在说明书和权利要求中，除非上下文以其他方式明确规定，否则单数形式的“一个”、“一件”和“该”包括复数指代。
附图说明
根据一个或多个不同的实施例，本文中公开的技术将参考以下附图进行详细描述。附图只是为了展示目的而提供的，并且只描绘了所公开技术的典型或示例实施例。提供这些附图是为了便于读者理解所公开的技术，并且不应视为对其广度、范围或适用性的限制。应该指出的是，为了清晰和便于展示，这些图不一定按比例绘制。
图1展示了根据所公开技术的实施例将标签放置在通常被称为“编组”的一组连接的列车车厢上。
图2展示了根据所公开技术的实施例的列车定位和通信系统。
图3A展示了根据所公开技术的一些实施例的标签的架构。
图3B展示了根据所公开技术的一些实施例的锚定件的架构。
图4展示了根据所公开技术的实施例的定位架构。
图5展示了用于具有多条轨道T1-T4的地铁隧道的实施例。
图6A至图6C展示了与本文中公开的实施例一致的位置确定的方法示例。
图7展示了根据所公开技术的一些实施例的数据通信系统。
图8展示了分布式通信系统，其包括四个WDS网络WDS1-WDS4。
图9展示了WDS，其中至少一个锚定件故障，如红圈所指示。
图10展示了根据所公开技术的一些实施例的铁路工人保护系统的架构。
图11展示了根据所公开技术的一些实施例的列车间网络的架构。
图12A和图12B展示了可在与本文中公开的实施例一致的增强的位置跟踪系统中实施的示例收发器装置。
图13展示了与本文中公开的实施例一致的用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集的示例系统。
图14展示了与本文中公开的实施例一致的用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集的示例系统。
图15A至图15D展示了与本文中公开的实施例一致的示例空间锚标布局。
图16A展示了与本文中公开的实施例相一致的用于与系统进行通信和交互的应用程序的示例图形用户界面，该系统用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集。
图16B展示了与本文中公开的实施例一致的用于与用于增强的位置跟踪的系统进行通信和交互的应用程序的示例图形用户界面。
图16C展示了与本文中公开的实施例相一致的用于与系统进行通信和交互的应用程序的示例图形用户界面，该系统用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集。
图17A展示了与本文中公开的实施例一致的用于显示来自系统的数据的示例图形用户界面，该系统用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集。
图17B展示了与本文中公开的实施例一致的用于显示来自系统的数据的示例图形用户界面，该系统用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集。
图17C展示了与本文中公开的实施例一致的用于显示来自系统的数据的示例图形用户界面，该系统用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集。
图17D展示了与本文中公开的实施例一致的用于显示来自系统的数据的示例图形用户界面，该系统用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集。
图18展示了可用于实施所公开技术的实施例的各种特征的示例计算系统。
这些图并不旨在是详尽的，也不旨在将本发明限于所公开的精确形式。应该理解的是，本发明可以通过修改和变更来实践，并且所公开技术仅受权利要求及其等同形式的限制。
具体实施方式
本公开的实施例提供了用于从沿交通工具通道行驶的交通工具中的增强的位置和数据收集的系统和方法。在本公开的一些实施例中，用于增强的位置和数据收集的系统包括多个交通工具标签和多个锚定件(在本文中也被称为“锚定件”和“读取器”)，它们被配置为使用网格网络技术进行通信。例如，交通工具标签和锚定件可以包括IR-UWB定位收发器。
在一些示例中，交通工具可以是列车，并且交通工具通道可以是列车轨道、列车平台或列车隧道，诸如地铁隧道系统。安装在隧道中大梁上的高处的锚定件和装入在列车上的交通工具标签之间的交互可以促进收集给定列车的地理定位。当列车移动通过隧道时，到达时间(TOA)和/或飞行时间(TOF)可以在锚定件和交通工具标签之间测量。交通工具标签可包括处理器和其上嵌入了计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器，该计算机可执行指令被配置为使处理器计算实时多点定位，以有效地三角测量交通工具标签的位置，并将列车的轨道位置和与前一列车站的距离注入回程中。交通工具标签可以包括数据存储或与数据存储通信耦合，例如，使用无线网络。数据存储可以包括系统中多个锚定件的位置数据。交通工具标签可被配置为识别并区分轨道上的交叉点和墙壁后的交叉点，以便识别正确的交通工具标签地理定位。
在一些示例中，固定传感器(例如，安装在固定结构上的锚传感器)和移动传感器(例如，安装在移动交通工具上的标签传感器)之间的交互将产生传感器信号，其可由分布式传感器网络(例如，包括锚定件和标签)处理，以用于相对于固定结构对交通工具进行准确定位。分布式传感器网络生成的定位数据可以提供给交通工具跟踪系统，以跟踪并显示与交通工具有关的相对位置和其他特性。
使用本文中描述的传感器网络可以克服与在现有运输系统(例如，现有地铁或列车系统)中改装交通工具跟踪系统相关联的问题。例如，在现有的地铁系统中，其中隧道内不存在网络基础设施，向中心交通工具跟踪系统提供位置信号需要无线网络。现有的地铁列车可能没有技术手段来实时传递其位置数据。此外，基于向隧道中提供电力的成本，任何可行的系统都必须能够提供其自己的电力或使用现有的电力系统，例如，在移动的列车上。本文中公开的实施例通过使用安装在列车上的标签传感器测量隧道内列车的定位数据，并将收集到的数据无线传输到两个隧道入口/端部，在那里数据可以进入地铁站上可用的现有地铁网络基础设施(例如，使用锚传感器的回程网络)来解决这些问题。将数据传输到隧道两端也可以引入冗余并提高可靠性。
图1展示了根据所公开技术的实施例将标签放置在通常被称为“编组”的一组连接的列车车厢上。如图所示，在一些示例中，交通工具可以是列车，并且交通工具通道可以是地铁隧道系统。然而，本领域普通技术人员将理解，其他示例的交通工具和交通工具通道可以采用相同的系统。
参考图1，多个标签可以设置在编组的每个端部车厢的远端上。例如，一对标签可以设置在每个端部车厢的顶部上。在图1中，每对标签都被标记为“TAGA/B”。一对标签中的每个标签可以独立操作。例如，一对标签中的每个标签可以独立地生成位置测量。
图2展示了根据所公开技术的实施例的列车定位和通信系统。参考图2，包括多节车厢的编组正在沿轨道行驶。如图1所示，一对标签TAGA和TAG B可以位于编组的每个端部处。一对中的标签可以位于编组的相对侧上。每个标签都可以与编组的相应路边上的锚定件通信。
每个标签可以独立地与可疑的标签控制器TC通信。在图2的示例中，每个标签A可与标签控制器TC-A通信，并且每个标签B可与单独的标签控制器TC-B通信。标签控制器TC-A、TC-B可通过相应的系统接口与车载控制器(VOBC)通信。如绿色虚箭头所示，端部车厢中的系统接口可以进行通信，例如，以对照预期的编组长度检查编组长度。如蓝色虚线所示，一对标签中的标签可以彼此通信，例如，以执行通道间的完整性交叉检查。标签和一对标签可以通过无线电彼此通信。
该系统可包括沿轨道路边定位的多个锚定件A1-A10。在图2的示例中，奇数的锚定件A1-A9沿一条路边分布，而偶数的锚定件A2-A10沿另一条路边分布。在一个实施例中，锚定件的间距可以是大约250英尺-300英尺。锚定件的位置可以交错排列，以减少死区的可能性。例如，每个锚定件可以位于对面路边上的两个锚定件之间的中途。
锚定件可以与标签通信。在图2的示例中，每个标签可以通过现场线通信与多个锚定件通信，如红色虚线所示。在一些实施例中，这些通信使用超宽带(UWB)技术实施。
锚定件可以彼此通信。在图2的示例中，如紫色虚线所示，路边上的每个锚定件与路边上的相邻锚定件通信，例如，以执行锚定件间的完整性检查。这些检查可以在锚定件检测到正在通过的标签后启动。锚定件可以形成网格网络。例如，如果锚定件故障，相邻的锚定件可以直接彼此通信，而不是试图通过故障的锚定件通信。
图3A展示了根据所公开技术的一些实施例的标签的架构。参考图3A，每个标签可以包括UWB无线电设备(radios)和UWB天线。在一些实施例中，每个标签可以包括两个UWB无线电设备和两个UWB天线以支持冗余要求。每个标签可以包括与UWB无线电设备和标签控制器通信的CPU。每个标签可以采用UWB无线电设备和天线以与锚定件并与其他标签通信。每个标签可以由板载电源供电。在图3A的示例中，每个标签由37V DC电源供电，逐步降为6VDC。
标签的一些实施例可以包括下面的要素和特征中的一个或多个。例如，标签可以包括跨3.5GHz和6.5GHz之间的6个频道操作的UWB无线电设备以用于精确测距和数据通信。标签可以包括微型USB插口以用于供电和与标签控制器通信。标签可包括全向UWB天线。标签可包括耐候性塑料壳体。标签可包括用于UWB天线的空气动力学水滴形外壳。给定最佳的LOS环境，锚定件可以对装入在列车上的标签进行测距，半径达125m。标签可以通过BLE安全地提供。
图3B展示了根据所公开技术的一些实施例的锚定件的架构。参考图3B，每个锚定件可包括UWB无线电和UWB天线。在一些实施例中，每个锚定件可以包括两个UWB无线电设备和两个UWB天线以支持冗余要求。每个锚定件可以包括与UWB无线电设备通信的CPU。每个锚定件可以采用UWB无线电设备和天线以与标签并与其他锚定件通信。锚定件可以由路边电源供电。在图3B的示例中，每个锚定件由110VAC电源供电，转换为6V DC。
锚定件的一些实施例可以包括下面的要素和特征中的一个或多个。例如，Wi-Fi无线电可以包括用于数据通信的两个2×2MIMO 6GHz收发器，以及用于预配置(prevision)和维护的2×2MIMO 2.4GHz收发器。一个6GHz无线电可用于在一个方向(例如北方)上发送数据，而另一个6GHz无线电可用于在另一个方向(例如南方)上发送数据。该布置可以提供全双工的解决方案，其减轻每跳的带宽下降。6GHz无线电收到的任何数据可被转发到UWB无线电，并被发送到标签，例如按照路由表的要求。锚定件可以通过BLE安全地预配置。
以太网接口可包括两个千兆位以太网控制器。天线可包括用于数据通信的四个定向6GHz天线、用于维护的两个全向2.4GHz天线，以及高增益双向UWB天线。UWB无线电设备可以跨3.5GHz和6.5GHz之间的6个频道操作以用于精确测距和数据通信。锚定件可包括两个外部可访问的按钮，以用于预配置、电源复位等。锚定件可包括主120伏AC到12伏2.5安的开关电源。锚定件可包括不透水的塑料壳体，其具有用于热管理的散热器。当被询问时，锚定件可向标签提供UWB测距响应。锚定件可以配置其两个6GHz无线电以形成WDS网络。锚定件可以从标签接收IP数据，并将那些数据转发到边界路由器。锚定件可以从边界路由器接收IP数据，并将那些数据转发到标签。边界路由器可以使用锚定件实施，例如通过添加以太网插孔，该插孔可以是带螺纹的，以实现耐候性。
图4展示了根据所公开技术的实施例的定位架构。参考图4，标签可以使用锚定件传输的信号执行测距，如绿色箭头和蓝色虚线所示。例如，每个锚定件可以传输无线电脉冲。无线电脉冲可以识别各锚定件的位置、各锚定件的身份(从中可以确定其位置)，等等。标签控制器可基于无线电脉冲、已知的锚定件位置、轨道的数学模型等来确定编组的位置。标签控制器可以向VOBC提供编组的位置。例如，位置可以被包括在提供给VOBC的UDP数据包中。VOBC可以将该数据包转发到控制中心。
标签控制器可以是主要的板载处理单元，其用于收集测距数据以计算位置，并用于从WDS网络发送和接收数据。标签控制器可以包括两个物理上和电气上相同和单独的侧面，它们可以分别负责数据通信和测距。每侧可以连接到标签。A侧可通过其标签向WDS网络提供VOBC发送和接收的数据。B侧可以从其标签接收原始测距数据，对其进行处理以计算列车的位置，并将所得位置发送给定位系统。例如，数据可以经由UDP发送到列车LAN上属于定位系统的一组IP地址。属于A侧的标签可以安装在列车的左边上，而B侧在右边上，反之亦然。每个标签可以通过USB电缆等连接到标签控制器的其相应侧。
标签控制器可以包括在一个机架单元箱中的两个单独的单板计算机(A和B侧各一个)。每个编组可以有两个标签控制器。标签控制器可以由连接到列车提供的110VAC插座的UPS供电，该UPS具有直接USB电力输出。每个标签控制器可以包括两组相同的以下端口：6VUSB-A电源输入、用于与标签连接的USB-A输入、用于传输测距和定位数据的两个RJ-45以太网端口，以及USB-A调试端口。
标签控制器B侧可以每隔600ms广播位置更新消息。位置更新消息可包含：标识报告所引用的标签的tag_id、标识列车所处导轨边缘的edge_id、代表从边缘的起始节点在边缘上测量的弧长的偏移量、代表列车在三维本地坐标中的报告位置的[x,y,z]、标识列车位置是“测量的”还是“估计的”的估计标志。
图5展示了对于具有多条轨道T1-T4的地铁隧道的实施例。在此类实施例中，编组的位置除了沿轨道的位置外，还可以指示编组位于哪条轨道上。
图6A至图6C展示了与本文中公开的实施例一致的用于位置确定的示例方法。应该注意的是，这些方法只是以展示的方式提出，并且不应该视为限制性的。可以采用其他方法来代替或补充这些示例方法中的一种或多种来确定位置。
图6A展示了到达时间(TOA)方法，其中标签位于三个测距圆的交点处，每个测距圆的中心在三个锚定件A1、A2和A3中的一个处。在该方法(也被称为三角测量法)中，可以根据三个测距圆的交点来确定位置。
图6B展示了到达时间差(TDOA)方法，其中标签位于三个双曲线的交点处，该双曲线的焦点是三个锚定件A1、A2和A3的位置。在该方法(也被称为三边测量法)中，可以根据双曲线的交点来确定位置。
图6C展示了到达方向(DOA)方法，其中标签接收来自三个锚定件A1、A2和A3的信号，这些锚定件位于与标签的不同角度处。在该方法中，标签的位置可以根据锚定件的角度和位置来确定。
图7展示了根据所公开技术的一些实施例的数据通信系统。参考图7，板载部件包括VBOC、一个或多个标签控制器和一个或多个标签(未示出)。在图7的示例中，VBOC和标签控制器可以通过以太网连接进行通信。然而，也可以使用其他连接来代替或补充以太网连接。
在图7的示例中，路边部件可以包括多个锚定件和边界路由器。每个锚定件可以包括用于与标签通信的UWB无线电设备。每个锚定件可以包括一个或多个Wi-Fi无线电设备以用于与无线分配系统(WDS)中的其他锚定件通信。在每个锚定件内，一个或多个Wi-Fi无线电设备可以实施客户端和接入点(AP)。在图7的实施例中，WDS客户端可属于第一无线网络WLAN 0，而接入点可属于第二无线网络WLAN 2。在这些实施例中，一个锚定件的客户端可以连接到另一个锚定件的AP。
在图7的实施例中，每个边界路由器可以包括一个或多个
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无线电以用于与WDS中的锚定件通信。在每个边界路由器内，一个或多个Wi-Fi无线电设备可以实施客户端和AP。锚定件可以连接到边界路由器的客户端或AP。每个边界路由器可以包括以太网接口以用于与EMD交换机通信，例如使用无偿ARP(GARP)。这为EMD交换机提供了必要的信息，以更新其路由表和端口分配，以便继续将数据从区域控制器正确路由到标签，并最终路由到VOBC。EMD交换机可提供对EMD网络的访问，以及对一个或多个控制中心(未示出)的访问。
在一些实施例中，可以建立多个WDS网络，其中每个WDS网络通过一个或多个边界路由器连接到中心网络。图8展示了分布式通信系统，其包括四个WDS网络WDS1-WDS4。每个WDS网络包括锚链，每个锚定件与至少一个相邻锚定件通信。每个WBS网络通过至少一个边界路由器与中心网络(图8中标为“MTA网络”)通信。在图8的示例中，每个WBS网络可以使用两个边界路由器来实现冗余，其中一个边界路由器BR1是主动的，并且另一个边界路由器BR2是被动的。如果主动边界路由器故障，则被动边界路由器可以作为主动边界路由器接管。
锚定件可以定期传输信标，例如每秒3-10次。每个信标可以包含传输信标的锚定件的隧道位置。隧道位置可以包括与原点的相对距离。锚定件接收信标并使用信标中包括的数据以及接收到的信标的RSSI来创建从锚定件到边界路由器的路线。路由可以通过跳过相邻的锚定件到有足够RSSI的远处锚定件来最小化潜伏期。因为RSSI可能受到列车位置的影响，所以路由算法可以考虑到列车的位置，以便通过动态和暂时缩短跳跃距离来绕过列车。
WDS可以被设计成使得任何单个锚定件故障不会影响整体吞吐量或潜伏期。锚定件可以定期发送和接收信标和心跳消息。信标数据可以从边界路由器沿锚定件发送，直到它们的锚定件没有进一步的邻居(在本文中被称为“叶子”)。同样，作为“叶子”的锚定件可以发出心跳消息，该信息沿锚定件发送到边界路由器。以这种方式，健康数据在两个方向上发送。锚定件和边界路由器使用这些数据(或缺乏这些数据)来确定相邻锚定件的健康状况。如果错过了一定数量的心跳或信标，则周围的锚定件可能会认为锚定件故障，并绕过该锚定件。图9展示了WDS，其中至少一个锚定件故障，如红圈所指示。相邻锚定件绕过故障锚定件以完成到边界路由器的WDS连接。一旦锚定件重新上线，可以恢复对该锚定件的路由。以这种方式，WDS是自修复的。如图9所展示，锚定件也可以绕过未发生故障的锚定件，例如以实现WDS的跳数较少并因此潜伏期较小。
如上所述，所公开的WDS网络可用于向控制中心中继列车位置信息，以用于管理列车等。所公开的WDS网络具有许多其他应用。一个此种应用是铁路工人保护。图10展示了根据所公开技术的一些实施例的铁路工人保护系统的架构。
在一些实施例中，该系统可以使用列车位置信息来自动通知铁路工人有列车接近。在这些实施例中，一个或多个铁路工人可以具有通信装置来接收该信息并提醒铁路工人，例如，根据规定列车靠近铁路工人的最小距离、最大速度等的安全分离规则。当铁路工人与列车共享WDS网络时，列车位置信息或警告可以直接传输给铁路工人。当列车和铁路工人在不同的WDS网络上时，列车位置和信息或警告可以通过边界路由器和中心网络在WDS网络之间中继。
在一些实施例中，铁路工人可以穿戴可连接到锚定件的可穿戴装置。在这些实施例中，铁路工人的位置可以被传输到列车，因此操作人员可以适当地减缓或停止列车。
在这些实施例中的任一个中，位置信息可以被路由到中心控制器，其可以向铁路工人和/或列车操作员传输警告。在一些实施例中，中心控制器可使用位置信息自动控制列车。
在一些实施例中，安装在列车车厢上的标签可以被用来创建列车间网络。图11展示了根据所公开技术的一些实施例的列车间网络的架构。在图11中，只示出了两节列车车厢UNIT 1和UNIT 2。然而，应该理解的是，那些车厢之间可以耦合一节或多节车厢。在图11的示例中，每个端部车厢包括安装在车厢相对端部上的2对标签。以绿色示出的远侧标签对执行上述的测距和分布式通信功能，而以蓝色示出的近侧标签对则彼此通信，形成列车间网络。在一些实施例中，编组中的所有车厢可以通过列车间网络连接以形成完全连接的列车。完全连接的列车可以提供许多应用。在一些示例中，该网络可用于列车运行的目的。在一些示例中，网络可以被列车上的乘客使用，例如以访问互联网、蜂窝通信等。
在列车管理中，一个重要的功能是确保编组中车厢数量与编组中预期的车厢数量相等。当编组的车厢少于预期时，车厢中的一节或多节可能在轨道上丢失，并可能造成严重的安全隐患。目前，该功能是通过固定的路边装备来实现的，其对编组中的车轴数量等进行计数。在一些实施例中，折算功能可以使用所公开的标签和锚定件来实施。例如，锚定件可以计算编组的正在通过的标签，以确定编组中车厢的数量。该信息可被中继到中心控制器、区域控制器等以用于与该编组的预期车厢数量进行比较。在出现不匹配的情况下，控制器可以采取一个或多个行动。例如，行动可以包括警告列车操作员、控制列车等。
列车管理中的另一个重要功能是资产管理。在一些实施例中，所公开的位置和通信系统可被用于执行资产管理。该资产管理可以包括对资产的定期监测。例如，该系统可以定期传输包含描述资产的数据、趋势数据等的消息。资产管理可以包括报告检测到的状况。例如，系统可以对指定的资产变化或异常状况，诸如高无线电温度、固件版本变化等发出警报。资产管理可包括按需监测，例如，诸如按需执行特定监测行动。第二监测可包括监测管理。例如，系统可提供远程管理功能，诸如修改配置参数、执行纠正行动等。
该资产管理可以包括远程软件部署。例如，该系统可以允许用户远程发起、验证、装入、修改、回滚和卸载软件包。该系统可允许用户部署复杂规则、条件检查等。
该资产管理可以包括远程准备情况检查。例如，系统可以继而检查车载系统的资产信息和状态。可以采用评分系统来评估车载系统的当前状态，并比较单元的相对准备情况。评分系统可以是例如合格/不合格、数字分数等。
如上所述，一些实施例采用超宽带(UWB)定位方法。例如，位置跟踪可以基于锚定件和标签之间的交互。在一些示例中，可以使用时域UWB(TD-UWB)或软件定义无线电(SDR)UWB(SDR-UWB)。TD-UWB可即时提供多个频谱，而SDR-UWB可使用几个连续的信号传输提供同等频谱。在任一方法中，到达时间(TOA)和/或飞行时间(TOF)可以在锚定件和标签之间进行测量。使用TD-UWB的TOA测量可以使用例如802.15.4范围/距离(range)测量协议执行。使用SDR-UWB的TOA测量可以使用多载波(MC)UWB(MC-UWB)和其他算法执行。用于传输、接收和处理此类TOA信号的整个操作周期对TD-UWB和SDR-UWB选项两者来说可能是相当的。锚定件可安装在固定结构(例如地铁隧道)的墙壁和/或天花板上的固定位置，并且标签可安装在交通工具上(UWB列车车厢、列车侧壁或列车顶)。在一些示例中，读取器可以装入在车壁或车顶上，而标签装入在固定结构上。地理定位数据可以被传递到固定结构(例如地铁隧道)的两端，以使其通过车站中可用的网络网关提供给控制中心。在一些示例中，锚定件和/或标签可由小型电池供电。电池可以从合适的能量采集装置进行永久充电。消耗的电力和从采集装置中获得的电力之间的差异可以变得很小或接近于零，以延长电池寿命。
在一些示例中，增强的位置跟踪系统可以实施读取器装置和无源或有源标签。例如，无源标签可包括RFID标签。
在一些示例中，标签上可以实施两个或更多个收发器以与UHF RFID读取器通信。位置估计可以实施技术诸如接收信号强度指标(RSSI)、到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)和指纹方法，如本文中描述。
对于TOA定位，标签可能同时被几个读取器看到。标签的定位能力可以通过实施“轨迹”跟踪算法来进一步改进，例如，车厢坐标将不仅从单个观察，而是从一组连续的测量导出，并在处理器中预测。也可以实施机器学习算法(例如，带有插值/外推的高斯过程回归等)来改进准确度。
被配置为作为读取器操作的TD-UWB芯片可以彼此通信，以交换待处理的TOA数据用于地理定位。因为地铁隧道内没有网络基础设施可用，所以该系统必须在隧道中提供联网功能。对于为标签地理定位数据预期的低功率低速率数据交换，915MHz频带可能提供合适的选项。因为基于TD-UWB芯片的读取器不支持该通信协议，所以可以使用额外的收发器来实现915MHz无线联网。
SDR-UWB地理定位具有许多与上述TD-UWB地理定位类似的特征。主要的差异在于实施。TD-UWB生成瞬时广谱的脉冲信号。SDR-UWB可以通过逐一生成几个/许多个CW音或几个基带信号的序列，通过频率步进产生宽频谱。在SDR-UWB中，此种接收信号分量被处理以“合成”等效的时域UWB信号。典型的SDR可以用几百MHz时钟形成瞬时带宽达60MHz-60 MHz的数字基带信号。在TD-UWB和SDR-UWB中UWB信号的完整传输-接收-处理周期的总体时间预算是相当的，因为在TD-UWB中时域接收不是真正的实时执行，而是通过顺序采样。SDR-UWB波形可以以10μs-20μs的速率更新。百个此类产生的频谱分量将足以在几ms的时间预算内“合成”任意的UWB脉冲，以实现SDR-UWB地理定位的刷新率≥100Hz。
在SDR-UWB中，较宽的信号带宽需要更多的供电，并且较窄的信号带宽需要较少的供电。某些最小的UWB信号带宽将被要求提供主要的系统功能，诸如(1)良好的范围分辨率和精度、(2)多径传播缓解，以及其他。此带宽将首先在模拟中评估，并然后在硬件测试中验证。
在SDR-UWB中，可以使用多载波UWB(MC-UWB)定位方法实施单向标签-读取器通信协议，该协议是省电的。MC-UWB使用具有均衡(归零)初始阶段的几个(许多)子载波的传输。当收到此种信号时，其FFT被执行，并且所有主导频谱分量的相位可以被测量并处理以估计TOA。可以通过设置和/或加权特别的子载波分量(二进制加权0/1或几位加权)来提供多存取(多标签)编码。
在典型的TD-UWB芯片中，至少有一半的电力被永久运行的时钟消耗，而SDR-UWB可以被设置为以较少的电力需求操作。而且，与基于采样器的TD-UWB接收器相比，SDR-UWB可调谐窄带接收器可能更灵敏。最后，基于SDR-UWB的无线电设备应该比TD-UWB无线电设备具有更好的RF功率预算。
在一些示例中，UWB-SDR除了其地理定位操作功能外，还可以包括用于联网的可重复编程的无线电设置。特别地，SDR支持915MHz通信。典型的SDR芯片具有几个Tx/Rx天线终端，从而实施至少2×2MIMO方案。因此，一对Tx和Rx天线终端可用于支持地理定位，并且第二对Tx和Rx终端可用于操作915MHz联网，如下面为通用的2×2Tx/Rx MIMO SDR芯片所示。
需要额外的临时无线联网以将所有标签定位数据传递到专门的外部用户。例如，所有的地理定位测量结果可以被传递到隧道端部，在那里它们可以进入地铁站上可用的现有地铁网络。对于该传递，同样的915MHz频率或UWB网格是可供选择的。这可以通过沿隧道装入一组分布式重复器或存储和转发功能来实现。
在一些示例中，UWB节点的网络网格可以通过固件连接来创建网格，并同时将标签位置数据传达给上一个车站网关和下一个车站网关。
图12A和图12B展示了可在增强的位置跟踪系统中实施的示例收发器装置。例如，图12A展示了示例2×2Tx/Rx SDR布局，以实现地理定位和915MHz操作两者。地理定位和联网操作功能两者都可以使用连接到它们的相应Tx/Rx终端的不同类型的天线。天线可以是全向的、180度的、高增益的、圆形阵列的，或本领域已知的其他天线。
用于增强的位置跟踪的系统可以实施不同的示例通信模式。例如，可以实施参与同一标签地理定位的所有读取器之间的TOA数据通信交换，以组合标签地理定位的单独TOA测量结果。在一些示例中，可以实施读取器和隧道中网络节点之间的通信以聚集计算的标签地理定位数据。在一些示例中，隧道中网络内部的通信可用于将计算的地理定位数据传递到隧道端部/入口两者，以通过站中地铁网络网关使其可用。
在一些示例中，915MHz频率的低功率无线网络可由系统实施。在其他示例中，可以使用蓝牙、紫蜂、Wi-Fi或蜂窝电话。图12B展示了与本文中公开的实施例一致的示例通信模块。
在一些示例中，具有不对称无线链路的UHF/UWB混合无线电设备可被实施为锚定件和/或标签。在下行链路(读取器-标签)中，类似于传统的无源反向散射RFID，可以采用在UHF下的传输协议来控制和上电(power-up)标签。在上行链路(标签-读取器)中，从UHF CW中提取的能量可适应IR-UWB发射器，以在高数据速率下在短时间内发送数据。
可以实施实时定位系统(RTLS)解决方案。在低频率下操作，例如在AM广播频带(530kHz-1710kHz)内，NFER系统可以利用无线电信号在约三分之一波长内的近场行为。如果靠近小型天线，则无线电波的电分量和磁分量就会有九十度的相位偏差。在远离小型传输天线的地方，这些分量会收敛成同相位。通过单独检测、测量和比较电相位和磁相位，可获得距离测量结果。
一些示例系统可以实施LIDAR以通过用脉冲激光照亮目标，并用传感器测量反射的脉冲，来提供与该目标的距离。一些示例系统可以实施毫米波(MW)雷达。
在一些示例中，与交通工具通道相邻的第一墙壁(例如西墙壁)中的锚定件可沿对应的回程(例如北行)转发数据包，并且沿与交通工具通道相邻并与第一墙壁相对的第二墙壁(例如东墙壁)的锚定件可沿对应的回程(例如南行)转发数据包。图13展示了位置数据信号正在沿多个回程从北行列车上的标签TAG 1传播到两个边界路由器(在本文中也称为“边界锚定件”)。图14展示了位置数据信号正在沿多个回程从南行列车上的标签TAG 2传播到两个边界路由器。在一些实施例中，位置数据信号可由一个或两个回程在两个方向上传播。
当交通工具标签计算出其位置时，其可以通过向列车行驶方向上其可到达的最远锚定件(例如，仍在范围内)和相反方向上其可到达的最近锚定件(n+/-1)发送数据，将其位置注入(例如，传输)到回程。接收锚定件将位置数据分别转发到它们可到达的最远锚定件。该转发过程可以反复进行，直到位置数据到达基站(例如，边界锚定件)。然后，该位置数据可以被传输到集中的增强的交通定位系统(ETLS)。在一些示例0中，ETLS可以是基于云的计算机服务器或计算机服务器网络。
图15A、图15B、图15C和图15D展示了示例空间锚定件-标签布局。例如，图15A展示了在两个隧道侧壁上实施锚定件以将标签定位在车厢顶上的示例配置。在图15B展示的另一个示例中，在相对的隧道侧壁上的锚定件将标签定位在车厢顶上。在图15B的示例中，锚定件的测距圆在两个位置相交，产生了模糊性。但因为一个交点在隧道壁内，所以其可以被放弃，从而解决了模糊性。
在图15C所示的另一个示例中，两个隧道侧壁上的锚定件将两个标签定位在相应车厢的顶上。图15D展示了多轨道配置。在此类配置中，使用多个锚定件来引入冗余可能会改进准确度，例如以确定列车位于哪个轨道上。
在一些示例中，回程可以包括自愈的链状网格。每个回程数据包可由接收锚定件(n)确认。如果锚定件(n)由于任何原因未能确认数据包，则传输锚定件(x)可以尝试将数据包重新转发到替代接收锚定件(n-1)。为了优化该过程，回程锚定件可以根据其成功转发数据包的可靠性进行加权，使得对任何给定的环境使用最可靠的路径。
锚定件可以计算并传输与正在接近的交通工具标签的相对距离，以及通过回程传输位置数据到边界路由器(在本文中也被称为“桥锚”)。桥锚可用作UWB回程的互联网网关。示例桥锚可以将交通工具位置数据传输到云。桥锚可以装入在交通工具通道的进入点处，诸如列车隧道的入口点和出口点处。桥锚可以经由有线或无线网络技术通信耦合到互联网。
在一些实施例中，云可以从桥锚并集交通工具位置数据，并提供实时用户界面，例如，使用本文中公开的图形用户界面。
在一些示例中，交通工具标签可以安装在交通工具的外表面上。在地铁列车的示例中，交通工具标签可以附连到单独列车车厢的前面和/或后面。交通工具标签可以获得测距和距离数据，例如，从沿交通工具通道的锚定件传输的数据信号中提供的数据。交通工具标签可以传输脉冲信号。锚定件可以用对应的锚定件识别信号来响应该脉冲信号。在一些示例中，锚定件还可以传输与传输初始脉冲信号的交通工具标签的相对距离。交通工具标签可以计算实时多重定位并将位置数据注入回程中。
在一些实施例中，交通工具标签可包括跨多个通道(例如，在3个通道和12个通道之间)操作的一个或多个UWB无线电设备。在一些示例中，无线电设备可以在3.5GHz和6.5GHz之间的范围内操作。示例交通工具标签可以包括高增益双向天线、低增益半球形天线、用于装置预配置的蓝牙低能量2.4Ghz无线电设备、超低功率微控制器、控制器按钮或开关、电池组和/或用于能量采集装置或外部电源的DC电源输入端。示例交通工具标签还可包括微型计算机(例如，基于Linux的1GHz SBC，或本领域已知的其他微型计算机)。示例交通工具标签还可包括电源输入端口(例如，微型USB DC电源输入端，或本领域已知的其他电源端口)。交通工具标签可以通过BLE被安全地预配置有独特的交通工具识别。
在一些实施例中，交通工具标签可包括两个收发器，例如，UWB无线电设备。收发器可被定位成在相反方向上传输和接收数据，使得第一收发器可与锚定件装置协作获得交通工具测距数据，并且第二收发器可沿回程传输和接收位置数据。通过在交通工具的每侧(例如，列车的前部和列车的后部)上安装标签，面向前面的标签可以使用面向前面的收发器获得测距数据，并使用面向后面的收发器将测距数据传输到车载计算机和面向后面的标签。面向后面的标签可使用其面向后面的收发器以沿回程传输位置数据。
本公开的一些实施例提供了一种用于改进增强的交通定位系统的准确性的方法。用于改进增强的交通定位系统准确性的方法可包括将数字图像传感器(例如，数码相机)耦合到交通工具标签，并将数字图像传感器沿交通工具的行进轴线纵向定位，以便在交通工具移动时在其前方或后方捕获图像数据。在数字图像传感器的视场内，可沿交通工具的行驶路径(例如，列车轨道或道路)提供勘测标记。该方法可包括在交通工具运动时从数字图像传感器获得图像数据，基于在来自勘测标记的图像数据中捕获的视觉队列识别任何给定时间的交通工具位置，并使用从图像数据中识别的交通工具位置验证从交通工具标签和锚定件中识别的交通工具位置。
本公开的一些实施例提供了预配置应用程序。例如，为了促进系统的预配置、装入和测试，可以在智能手机(例如，坚固的智能手机)上部署移动装置应用程序，并分发给负责在现场装入和测试UWB装备的人员。预配置应用程序可以使用安全的无线连接例如蓝牙或WiFi通信耦合到锚定件。锚定件可以在范围内与附近的锚定件进行通信，从而为一个或多个交通工具标签和邻近的勘测标记传达当前位置，以便减少锚定件的预配置时间。勘测标记的列表可以存储在位于云的数据库中，并在预配置应用程序连接到网络时与预配置应用程序同步。除了预配置之外，预配置应用程序可以包括用于测试UWB回程的整体健康状况的测距特征。
图16A至图16C是由示例预配置应用程序提供的显示的截图，展示基于安装墙壁、始发站、锚定件MAC地址(经由QR码扫描或手动输入)和从勘测标记到锚定件南部的距离被预配置的锚定件。
图17A至图6D展示了用于显示交通工具定位信息的应用程序的示例图形用户界面。图17A展示了图形用户界面，其示出了突出显示的线路上的下一个车站以及列车从哪个轨道出发的图形视图。图17B展示了图形用户界面，其示出了具有突出显示的线路的列车轨道以及列车从哪条轨道离开的图形视图。图17C和图17D展示了图形用户界面，其显示线路上交通工具位置的动画，以及从标签和/或锚定件接收的对应数据。用户界面可以显示列车所处的轨道，其中车站在页面的远边缘处。在一些示例中，车站背景图像可以淡出。在一些示例中，列车背景图像可以淡入。用户界面可以提供“平视显示器”(HUD)以显示和/或滚动屏幕上的数据。在动画中，列车可以从屏幕的侧面移动，直到其到达屏幕的水平中间，然后保持在中心位置。然后，轨道可以移动，其中测量标记基于隧道中的列车位置更新。
在一些示例中，用户界面可以实时或半实时地更新显示的数据。例如，沿回程的距离和/或给定交通工具的速度数据可以在用户界面内定期更新。
如将理解的，本文中描述的方法可以使用具有存储在有形介质上的机器可执行指令的计算系统来执行。该指令可执行以自主地或在操作员输入的协助下执行该方法的每个部分。
本领域技术人员将理解，本文中描述的所公开实施例只是举例说明，并且将存在许多变化。本发明仅受权利要求限制，权利要求涵盖了本文中描述的实施例以及对本领域技术人员来说显而易见的变型。此外，应该理解的是，本文中任何一个实施例中示出或描述的结构特征或方法步骤也可用于其他实施例。
如本文中所用，术语逻辑电路和部件可以描述给定的功能单元，其可以根据本文中公开的技术的一个或多个实施例来执行。如本文中所用，逻辑电路或部件可以利用任何形式的硬件、软件或其组合来实施。例如，一个或多个处理器、控制器、ASIC、PLA、PAL、CPLD、FPGA、逻辑部件、软件例程或其他机制可被实施以构成部件。在实施过程中，本文中描述的各种部件可以实施为分立的部件，或者所描述的功能和特征可以在一个或多个部件中部分或全部共享。换句话说，如本领域普通技术人员在阅读本描述后显而易见的，本文中描述的各种特征和功能可以在任何给定的应用中实施，并且可以在一个或多个单独或共享的部件中以各种组合和排列方式实施。即使功能的各种特征或元件可以被个别地描述或声称为单独部件，本领域普通技术人员也将理解这些特征和功能可以在一个或多个共同的软件和硬件元件中共享，并且此描述不应要求或暗示单独的硬件或软件部件用于实施此类特征或功能。
当该技术的部件、逻辑电路或部件全部或部分使用软件实施时，在一个实施例中，这些软件元件可以被实施为与能够执行与其相关的功能的计算或逻辑电路一起操作。各种实施例都是按照该示例逻辑电路1100来描述的。在阅读了该描述后，对于相关领域技术人员来说，如何使用其他逻辑电路或架构来实现该技术将变得显而易见。
现在参考图18，计算系统1100可以代表例如在台式计算机、膝上计算机和笔记本计算机；手持式计算装置(PDA、智能电话、手机、掌上计算机等)；大型机、超级计算机、工作站或服务器；或任何其他类型的专用或通用计算装置(对给定应用或环境期望或合适的)内发现的计算或处理能力。逻辑电路1100也可以代表嵌入在给定装置内或以其他方式可用于给定装置的计算能力。例如，逻辑电路可在其他电子装置中发现，诸如，例如数码相机、导航系统、蜂窝电话、便携式计算装置、调制解调器、路由器、WAP、终端和可包括某种形式处理能力的其他电子装置。
计算系统1100可以包括例如一个或多个处理器、控制器、控制部件或其他处理装置，诸如处理器1104。处理器1104可以使用通用或专用的处理部件来实施，诸如，例如微处理器、控制器或其他控制逻辑。在所展示的示例中，处理器1104连接到总线1102，尽管任何通信介质都可以用来促进与逻辑电路1100的其他部件的交互或进行外部通信。
计算系统1100还可包括一个或多个存储器部件，在本文中简称为主存储器1108。例如，优选随机存取存储器(RAM)或其他动态存储器可用于存储信息和要由处理器1104执行的指令。主存储器1108也可用于在执行要由处理器1104执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。逻辑电路1100同样可包括只读存储器(“ROM”)或耦合到总线1102的其他静态存储装置，以用于为处理器1104存储静态信息和指令。
计算系统1100还可包括一个或多个各种形式的信息存储机构1110，其可包括例如介质驱动器1112和存储单元接口1120。介质驱动器1112可以包括驱动器或其他机构以支持固定或可移除的存储介质1114。例如，可以提供硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、CD或DVD驱动器(R或RW)，或其他可移除或固定介质驱动器。因此，存储介质1114可包括例如硬盘、软盘、磁带、磁带盒、光盘、CD或DVD，或其他固定或可移除介质，其由介质驱动器1112读取、写入或访问。如这些示例所展示的，存储介质1114可以包括计算机可用的存储介质，其中存储有计算机软件或数据。
在可替代实施例中，信息存储机构1110可以包括其他类似的工具，以用于允许计算机程序或其他指令或数据被加载到逻辑电路1100中。此类工具可包括例如固定或可移除的存储单元1122和接口1120。此类存储单元1122和接口1120的示例可以包括程序盒和盒接口、可移除存储器(例如闪存或其他可移除存储器部件)和存储器插槽、PCMCIA插槽和卡，以及其他固定或可移除存储单元1122和接口1120，其允许软件和数据从存储单元1122传递到逻辑电路1100。
逻辑电路1100还可包括通信接口1124。通信接口1124可用于允许软件和数据在逻辑电路1100和外部装置之间传递。通信接口1124的示例可以包括调制解调器或软调制解调器、网络接口(诸如以太网、网络接口卡、WiMedia、IEEE 802.XX或其他接口)、通信端口(诸如，例如USB端口、IR端口、RS232端口、
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接口或其他端口)，或其他通信接口。经由通信接口1124传递的软件和数据通常可以在信号上承载，该信号可以是电子、电磁(包括光学)信号或能够由给定通信接口1124交换的其他信号。这些信号可以经由通道1128提供给通信接口1124。该通道1128可以承载信号，并且可以使用有线或无线通信介质来实施。通道的一些示例可包括电话线、蜂窝链路、RF链路、光学链路、网络接口、局域网或广域网，以及其他有线或无线通信通道。
在本文档中，术语“计算机程序介质”和“计算机可用介质”被用来一般指代介质，诸如，例如存储器1108、存储单元1120、介质1114和通道1128。这些和其他各种形式的计算机程序介质或计算机可用介质可以参与将一个或多个指令的一个或多个序列承载到处理装置以用于执行。体现在介质上的此类指令，一般被称为“计算机程序代码”或“计算机程序产品”(其可以以计算机程序或其他分组的形式进行分组)。当执行时，此类指令可使逻辑电路1100能够执行本文中讨论的所公开技术的特征或功能。
尽管图18描绘了计算机网络，但应理解的是，本公开不限于利用计算机网络的操作，而是可以在任何合适的电子装置中实施本公开。因此，图18中描绘的计算机网络仅用于说明目的，并因此不意味着在任何方面限制本公开。
尽管上面已描述了所公开技术的各种实施例，但应该理解，它们只是以举例的方式提出，并且不是限制。同样，各种图可以描绘所公开技术的示例架构或其他配置，这样做是为了帮助理解可包括在所公开技术中的特征和功能。所公开技术并不局限于所展示的示例架构或配置，而是可以使用各种可替代架构和配置来实施所期望的特征。事实上，对于本领域技术人员来说，如何实施可替代的功能、逻辑或物理分区和配置，以实施本文中公开的技术的期望特征，将是显而易见的。而且，除了本文中描绘的那些之外，众多不同的组成部件名称也可以应用于各种分区。
此外，关于流程图、操作描述和方法权利要求，本文中提出的步骤的顺序不应强制要求各种实施例以相同的顺序执行所叙述的功能，除非上下文另有规定。
尽管上面按照各种示例性实施例和实施方式描述了所公开的技术，但应该理解，在单独实施例中的一个或多个中描述的各种特征、方面和功能，其适用性不限于与之描述的特别实施例，而是可以单独或以各种组合应用于所公开技术的其他实施例中的一个或多个(无论是否描述了此类实施例，并且无论此类特征是否被表述为所描述实施例的一部分)。因此，本文中公开的技术的广度和范围不应受到上述示例性实施例中任一个的限制。
本文档中使用的术语和短语及其变体，除非另有明确说明，否则应该被理解为开放式的，而不是限制性的。作为前述的示例：术语“包括”应理解为“无限制包括”等；术语“示例”用于提供讨论中的项目的示范性实例，而不是其详尽或限制性的列表；术语“一个”或“一件”应理解为“至少一个”、“一个或多个”等；以及形容词诸如“常规”、“传统”、“正常”、“标准”、“已知”和类似含义的术语不应该被理解为将所描述的项目限于给定时间段或在给定时间可用的项目，而应该被理解为包括现在或未来任何时间可用或已知的常规、传统、正常或标准技术。同样，在本文档提到对本领域普通技术人员显而易见或已知的技术的情况下，此类技术包括现在或未来任何时间对熟练技术人员显而易见或已知的技术。
在一些情况下，存在宽泛的词语和短语诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”等，不应被理解为在可能没有此类宽泛短语的情况下，意图或要求采用较窄的情况。术语“部件”的使用并不意味着作为部件的一部分所描述或声称的部件或功能都配置在一个共同的封装中。事实上，部件中的任何或所有的各种部件，无论是控制逻辑还是其他部件，都可以组合在单个封装中或单独维护，并可以进一步分布在多个分组或封装中或分布在多个位置。
此外，本文中阐述的各种实施例是按照示例性框图、流程图和其他图示来描述的。如本领域普通技术人员在阅读本文档后将发现的，所展示的实施例及其各种替代方案的实施可以不局限于所展示的示例。例如，框图及其附带描述不应该被理解为规定了特别架构或配置。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
硬件处理器；以及
非暂时性机器可读存储介质，其用可由所述硬件处理器执行的指令编码以执行方法，所述方法包括：
在位于沿道路行驶的交通工具上的交通工具无线电设备中接收由位于沿所述道路处的路边无线电设备传输的信号；以及
基于所接收到的信号确定所述交通工具沿所述道路的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，所述方法进一步包括：
将所述位置从所述交通工具传输到所述路边无线电设备中的第一路边无线电设备；以及
将所述位置沿所述道路从所述路边无线电设备中的所述第一路边无线电设备沿所述路边无线电设备中的一个或多个第二路边无线电设备中继。
3.根据权利要求2所述的系统，所述方法进一步包括：
将所述位置从所述路边无线电设备中的所述一个或多个第二路边无线电设备中的一个传输到控制中心。
4.根据权利要求1所述的系统，所述方法进一步包括：
确定道路工人沿所述道路的位置；以及
当所述交通工具正在接近所述工人时，通知在所述道路上工作的所述道路工人。
5.根据权利要求1所述的系统，所述方法进一步包括：
确定道路工人沿所述道路的位置；以及
当所述交通工具正在接近所述道路工人时，控制所述交通工具。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述交通工具包括多节车厢，每节车厢包括所述交通工具无线电设备中的一个，所述方法进一步包括：
在所述交通工具无线电设备之间建立通信网络。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述交通工具包括多节车厢，每节车厢包括所述交通工具无线电设备中的一个，所述方法进一步包括：
对通过所述路边无线电设备中的一个的交通工具无线电设备的数量进行计数；以及
基于所述计数确定所述交通工具中的所述车厢的数量。
8.一种用可由计算部件的硬件处理器执行的指令编码的非暂时性机器可读存储介质，所述机器可读存储介质包括使所述硬件处理器执行方法的指令，所述方法包括：
在位于沿道路行驶的交通工具上的交通工具无线电设备中接收由位于沿所述道路处的路边无线电设备传输的信号；以及
基于所接收到的信号确定所述交通工具沿所述道路的位置。
9.根据权利要求8所述的非暂时性机器可读存储介质，所述方法进一步包括：
将所述位置从所述交通工具传输到所述路边无线电设备中的第一路边无线电设备；以及
将所述位置沿所述道路从所述路边无线电设备中的所述第一路边无线电设备沿所述路边无线电设备中的一个或多个第二路边无线电设备中继。
10.根据权利要求9所述的非暂时性机器可读存储介质，所述方法进一步包括：
将所述位置从所述路边无线电设备中的所述一个或多个第二路边无线电设备中的一个传输到控制中心。
11.根据权利要求8所述的非暂时性机器可读存储介质，所述方法进一步包括：
确定道路工人沿所述道路的位置；以及
当所述交通工具正在接近所述工人时，通知在所述道路上工作的所述道路工人。
12.根据权利要求8所述的非暂时性机器可读存储介质，所述方法进一步包括：
确定道路工人沿所述道路的位置；以及
当所述交通工具正在接近所述道路工人时，控制所述交通工具。
13.根据权利要求8所述的非暂时性机器可读存储介质，其中所述交通工具包括多节车厢，每节车厢包括所述交通工具无线电设备中的一个，所述方法进一步包括：
在所述交通工具无线电设备之间建立通信网络。
14.根据权利要求8所述的非暂时性机器可读存储介质，其中所述交通工具包括多节车厢，每节车厢包括所述交通工具无线电设备中的一个，所述方法进一步包括：
对通过所述路边无线电设备中的一个的交通工具无线电设备的数量进行计数；以及
基于所述计数确定所述交通工具中的所述车厢的数量。
15.一种方法，包括：
在位于沿道路行驶的交通工具上的交通工具无线电设备中接收由位于沿所述道路处的路边无线电设备传输的信号；以及
基于所接收到的信号确定所述交通工具沿所述道路的位置。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
将所述位置从所述交通工具传输到所述路边无线电设备中的第一路边无线电设备；以及
将所述位置沿所述道路从所述路边无线电设备中的所述第一路边无线电设备沿所述路边无线电设备中的一个或多个第二路边无线电设备中继。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
将所述位置从所述路边无线电设备中的所述一个或多个第二路边无线电设备中的一个传输到控制中心。
18.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
确定道路工人沿所述道路的位置；以及
当所述交通工具正在接近所述工人时，通知在所述道路上工作的所述道路工人。
19.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
确定道路工人沿所述道路的位置；以及
当所述交通工具正在接近所述道路工人时，控制所述交通工具。
20.根据权利要求15所述的方法，其中所述交通工具包括多节车厢，每节车厢包括所述交通工具无线电设备中的一个，所述方法进一步包括：
在所述交通工具无线电设备之间建立通信网络。
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