TW201902753A - 軌道列車的定位裝置及其定位方法 - Google Patents
軌道列車的定位裝置及其定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201902753A TW201902753A TW106118246A TW106118246A TW201902753A TW 201902753 A TW201902753 A TW 201902753A TW 106118246 A TW106118246 A TW 106118246A TW 106118246 A TW106118246 A TW 106118246A TW 201902753 A TW201902753 A TW 201902753A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- train
- radio frequency
- frequency identification
- wireless signal
- rail
- Prior art date
Links
Abstract
本發明之軌道列車的定位裝置包含：一無線射頻識別標籤，用以安裝於一列車上，其中該列車係能夠行駛於一軌道上；一無線射頻識別讀取器，用以接收來自該無線射頻識別標籤所發出的無線電波資料；一控制器，安裝於該列車上，用以讀取該列車的行車資訊；一無線信號發射裝置，用以將該控制器讀取到的該行車資訊發送出去；一無線信號接收裝置，用以接收來自該無線信號發射裝置所發送出的該行車資訊；以及一伺服器，連接到該無線射頻識別讀取器與該無線信號接收裝置，其中該伺服器係根據該無線信號接收裝置接收到的該行車資料以及該無線射頻識別讀取器接收到該無線射頻識別標籤所發出的該無線電波資料的時間，用以計算出該列車在該軌道上的位置。
Description
本發明係有關一種定位裝置及定位方法，更特別有關一種軌道列車的定位裝置及其定位方法。
一種習知軌道列車的定位方法係在軌道上每一段設定的距離，安裝有一個以上的無線射頻識別標籤(RFID Tag)，並於每一組軌道車上設置有無線射頻識別讀取器(RFID Reader)以及無線電數據機(Radio Modem)，藉此當軌道車通過時，可由無線射頻識別讀取器來讀取軌道處無線射頻識別標籤，並利用無線電數據機將其傳送至監控中心的螢幕顯示其位置及速度。
然而，上面的定位方法有著如下的缺點：
1. 軌道上安裝的無線射頻識別標籤若埋設於軌道面，係有可能會受砸道影響；若處於高溫環境下，需要做隔熱包覆，並注意防水性。
2. 軌道列車識別資料及無線射頻識別讀取器狀態均透過無線電方式傳輸至後台，因此當無線電資料發生遺失時，除無法取得讀取器的狀態，軌道列車將完全無法識別其所在位置。
3. 無線射頻識別標籤埋設於鐵道上時，使用軌道列車上的無線射頻識別讀取器進行讀取，是針對取樣點定位的作法，無法達到持續偵測的功能，若需達到近乎全面性的偵測，勢必需要增加大量的無線射頻識別標籤埋設點，對新增及維護造成巨大的影響。
另一種習知軌道列車的定位方法已使用於台灣高速鐵路上，主要利用安裝於列車上的偵測裝置，來對安裝於軌面的被偵測物進行偵測，直接在列車上的電腦上進行判讀列車所在位置，並透過無線方式告知後端行控中心。
前述的定位方法有著如下的缺點：
1. 軌道上安裝的偵測點若埋設於軌道面，係有可能會受砸道影響。若處於高溫環境下，需要做隔熱包覆，並注意防水性。
2. 前述定位方法係使用軌道列車上的偵測裝置進行讀取，是針對取樣點定位的作法，無法達到持續偵測的功能；若需達到近乎全面性的偵測，勢必需要增加大量的偵測點，對新增及維護造成巨大的影響。
3. 列車上的電腦需做複雜設定，且個別列車的電腦均為獨立狀態，需與後台平台保持同步。
有鑑於此，便有需要提出一種方案，以解決上述問題。
本發明之目的在於提供一種軌道列車的定位裝置。
為達上述目的，本發明之軌道列車的定位裝置包含：一無線射頻識別標籤(RFID Tag)，用以安裝於一列車上，其中該列車係能夠行駛於一軌道上；一無線射頻識別讀取器(RFID Reader)，用以接收來自該無線射頻識別標籤所發出的無線電波資料；一控制器，安裝於該列車上，用以讀取該列車的行車資訊；一無線信號發射裝置，安裝於該列車上，用以將該控制器讀取到的該行車資訊發送出去；一無線信號接收裝置，用以接收來自該無線信號發射裝置所發送出的該行車資訊；以及一伺服器，連接到該無線射頻識別讀取器與該無線信號接收裝置，其中該伺服器係根據該無線信號接收裝置接收到的該行車資料以及該無線射頻識別讀取器接收到該無線射頻識別標籤所發出的該無線電波資料的時間，用以計算出該列車在該軌道上的位置。
本發明另一目的在於提供一種軌道列車的定位方法。
為達上述目的，本發明之軌道列車的定位方法包含：安裝一無線射頻識別標籤於一列車上，其中該列車係能夠行駛於一軌道上；設置一無線射頻識別讀取器，用以接收來自該無線射頻識別標籤所發出的無線電波資料；安裝一控制器於該列車上，用以讀取該列車的行車資訊；設置一無線信號發射裝置，用以將該控制器讀取到的該行車資訊發送出去；設置一無線信號接收裝置，用以接收來自該無線信號發射裝置所發送出的該行車資訊；以及設置一伺服器，該伺服器係連接到該無線射頻識別讀取器與該無線信號接收裝置，其中該伺服器係根據該無線信號接收裝置接收到的該行車資料以及該無線射頻識別讀取器接收到該無線射頻識別標籤所發出的該無線電波資料的時間，用以計算出該列車在該軌道上的位置。
根據本發明之軌道列車的定位裝置及定位方法，不需要於軌道上安裝大量的無線射頻識別標籤，仍可容易地定位列車目前的位置。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯，下文特舉本發明實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下。
參照圖1所示，其顯示本發明之軌道列車的定位裝置的系統圖。本發明之軌道列車的定位裝置係在軌道轉轍器190旁安裝有一無線射頻識別讀取器(RFID Reader)110，並在軌道沿線附近裝有若干個無線信號接收裝置120。前述無線射頻識別讀取器110及無線信號接收裝置120係可利用有線或無線的方式連接到一伺服器170。當無線射頻識別讀取器110及無線信號接收裝置120透過有線方式連接到伺服器170時，可利用網路線來連接，且也能夠利用集線器(hub)180來使網路的佈線更為簡單。另外，轉轍器190係電性連接到伺服器170，並能夠將其正、反位信號傳送至伺服器170。
根據本發明之軌道列車的定位裝置，係在列車上裝設有無線射頻識別標籤(RFID Tag)，以能夠定位列車在軌道上的位置。詳細而言，各列車195的外側安裝有一個或多個無線射頻識別標籤160，其中該些無線射頻識別標籤160能夠是主動式或被動式的無線射頻識別標籤，較佳係為被動式的無線射頻識別標籤。當安裝有多個無線射頻識別標籤160時，係可分別安裝在列車195的左前側、右前側、左後側或右後側上，並避開環境惡劣處，以免影響讀取效果。
除此之外，在列車195上，例如是具有電力和動力輸出的機關車上安裝有一控制器151，該控制器151能夠讀取該列車的行車資訊，其中該行車資訊可以包含機關車的行進檔位（前進、後退或停止）、車速以及行走距離等資訊。另外，機關車上還安裝有一無線信號發射裝置152，其係與控制器151連接，該無線信號發射裝置152能夠將控制器151讀取到的列車行車資訊以無線方式拋送出去。設置在地面上的無線信號接收裝置120能夠接收來自無線信號發射裝置152所拋送出的資訊，並將其傳送到伺服器170。
根據本發明之軌道列車的定位裝置在運作時，轉轍器190的正、反位信號係傳送到伺服器170。當有列車195通過轉轍器190時，無線射頻識別讀取器110所發送出的操作無線電波資料因此能夠被列車195上的被動式無線射頻識別標籤160所接收到，該無線射頻識別標籤160並將接收到的電波轉換成能量來驅動其內部的識別晶片（未顯示）。識別晶片被驅動後，該無線射頻識別標籤160會發送出包含有該識別晶片資訊的無線電波資料。若列車195上的無線射頻識別標籤160為主動式的，則其會主動發送出包含有內部識別晶片資訊的無線電波資料。無線射頻識別讀取器110接收到來自無線射頻識別標籤160的無線電波資料後，將其傳送到伺服器170，伺服器170並識別出是哪一個無線射頻識別標籤160所發送出的信號。由於無線射頻識別讀取器110接收到無線電波資料的時間係已知，且伺服器170中已記錄有各無線射頻識別標籤160是安裝在哪部列車195上的資訊，因此可知道是哪台列車195通過轉轍器以及通過該轉轍器的時間。
根據本發明之軌道列車的定位裝置在運作時，因轉轍器190的正、反位信號已事先傳送到伺服器170，故可判斷出列車195通過轉轍器後將會行駛在哪一條路線上。因無線信號發射裝置152係不斷地拋送出代表該列車195的即時行車資訊至伺服器170，而且各軌道的長度和地理位置等資訊也事先記錄在伺服器170，因此已知無線射頻識別讀取器110接收到無線電波資料的時間，即列車195通過轉轍器190的時間，並利用行車資訊中所包含的即時車速及行走距離等資訊，即可計算出該列車195目前在軌道上的位置。吾人應瞭解，列車195目前的速度可由量測車輪的轉速經過換算而獲得，而列車195已行走的距離則可由車輪轉速與行車時間來計算獲得。由於如何計算列車的速度以及行走距離之方法係屬習知，且也非本發明的重點，因此將不做進一步敘述。
根據本發明之軌道列車的定位裝置，其中各軌道和其上轉轍器190的資訊可事先記錄在伺服器170，設置在各轉轍器190旁的無線射頻識別讀取器110的資訊也事先記錄在伺服器170。此外，各無線射頻識別標籤160代表哪台列車195的資訊也已記錄在伺服器170。因此，本發明可利用前述揭露的方法計算出各列車目前是在哪條軌道上的哪個位置處。
請參照圖2所示，本發明之軌道列車的定位方法包含下列步驟：安裝無線射頻識別標籤160於列車195上（步驟210）；設置無線射頻識別讀取器110於轉轍器190旁，以接收來自無線射頻識別標籤160所發出的無線電波資料（步驟220）；安裝控制器151於列車195上，用以讀取該列車195的行車資訊（步驟230）；安裝無線信號發射裝置152於列車195上，用以將控制器151讀取到的行車資訊發送出去（步驟240）；設置無線信號接收裝置120，用以接收來自無線信號發射裝置152所發送出的行車資訊（步驟250）；以及設置伺服器170，該伺服器170係連接到無線射頻識別讀取器110與無線信號接收裝置120，其中伺服器170係根據無線信號接收裝置120接收到的行車資料以及無線射頻識別讀取器110接收到的無線射頻識別標籤160所發出的無線電波資料的時間，以計算出列車195在軌道上的位置（步驟260）。
根據本發明之軌道列車的定位方法，其中轉轍器190能夠將其正、反位信號傳送至170伺服器，該伺服器170因此能夠根據該正、反位信號判斷出列車195通過轉轍器190後是走正位軌道還是反位軌道。
本發明係依照鐵道運輸的特性，將無線射頻識別讀取器安裝於各個軌道路線段的出入口，即轉轍器處。若轉轍器能產生正、反位的電子信號並傳送至伺服器，即伺服器能知道列車通過該轉轍器後是走正位軌道還是反位軌道，則該轉轍器處僅需安裝一個無線射頻識別讀取器；若轉轍器不具有正、反位信號，則需要在該轉轍器的正位及反位處各安裝一個無線射頻識別讀取器，如此伺服器才能知道列車通過該轉轍器後是走正位軌道還是反位軌道。
根據本發明之軌道列車的定位裝置及定位方法，其中無線射頻識別標籤係安裝於列車前後，並避開環境惡劣處，以免影響讀取效果。基本上每部列車僅需安裝一個無線射頻識別標籤，即可達到定位效果。而若每部列車安裝多個無線射頻識別標籤，則能夠增加讀取效果，並可對無線射頻識別標籤進行偵錯，以判斷是哪個標籤損壞或失效，方便維修人員更換。另外，若無線射頻識別讀取器係依據實地情況裝設在軌道的左側或右側，則列車兩側都需要安裝有無線射頻識別標籤。
根據本發明之軌道列車的定位裝置及定位方法，其中機關車上的無線信號發射裝置以及地面上的無線信號接收裝置都可採用Wi-Fi無線裝置，而地面上所使用的有線網路則可採用乙太網路(Ethernet)，如此不僅設備維護容易，更可直接對列車上的控制器進行維護及偵錯。另外，因為Wi-Fi無線網路的特性，更能降低資料延遲以及資料碰撞的問題。為了讓無線信號發射裝置所拋送出的列車行車資訊都能傳送到伺服器，軌道沿線可設置多個無線信號接收裝置，且皆透過網路連接到伺服器。
根據本發明之軌道列車的定位裝置及定位方法，其中透過列車上的無線射頻識別標籤和轉轍器旁的無線射頻識別讀取器，可以知道是哪部列車正通過該轉轍器。另外，再利用該列車不斷拋出的即時行車資訊，即可計算出該列車在軌道上的位置。
根據本發明之軌道列車的定位裝置及定位方法，不需要於軌道上安裝大量的無線射頻識別標籤，仍可容易地定位列車目前的位置。
雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110‧‧‧無線射頻識別讀取器
120‧‧‧無線信號接收裝置
151‧‧‧控制器
152‧‧‧無線信號發射裝置
160‧‧‧無線射頻識別標籤
170‧‧‧伺服器
180‧‧‧集線器
190‧‧‧轉轍器
195‧‧‧列車
210‧‧‧步驟
220‧‧‧步驟
230‧‧‧步驟
240‧‧‧步驟
250‧‧‧步驟
260‧‧‧步驟
圖1為本發明之軌道列車的定位裝置的系統圖。 圖2顯示本發明之軌道列車的定位方法。
Claims (10)
- 一種軌道列車的定位裝置，包含：一無線射頻識別標籤(RFID Tag)，用以安裝於一列車上，其中該列車係能夠行駛於一軌道上；一無線射頻識別讀取器(RFID Reader)，用以接收來自該無線射頻識別標籤所發出的無線電波資料；一控制器，安裝於該列車上，用以讀取該列車的行車資訊；一無線信號發射裝置，安裝於該列車上，用以將該控制器讀取到的該行車資訊發送出去；一無線信號接收裝置，用以接收來自該無線信號發射裝置所發送出的該行車資訊；以及一伺服器，連接到該無線射頻識別讀取器與該無線信號接收裝置，其中該伺服器係根據該無線信號接收裝置接收到的該行車資料以及該無線射頻識別讀取器接收到該無線射頻識別標籤所發出的該無線電波資料的時間，用以計算出該列車在該軌道上的位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之軌道列車的定位裝置，更包含：一轉轍器，設置在該軌道上，該轉轍器係能夠將其正、反位信號傳送至該伺服器，其中該伺服器係根據該正、反位信號判斷出該列車通過該轉轍器後是走正位軌道還是反位軌道。
- 如申請專利範圍第2項所述之軌道列車的定位裝置，其中該無線射頻識別讀取器係設置在該轉轍器處。
- 如申請專利範圍第1項所述之軌道列車的定位裝置，其中該行車資料包含有該列車的行進檔位、車速以及行走距離的資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述之軌道列車的定位裝置，其中該無線信號發射裝置以及該無線信號接收裝置係皆為Wi-Fi無線裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之軌道列車的定位裝置，其中該無線射頻識別讀取器與該無線信號接收裝置係利用乙太網路連接到該伺服器。
- 如申請專利範圍第1項所述之軌道列車的定位裝置，更包含另一個無線射頻識別標籤，其中該兩無線射頻識別標籤係分別用以安裝在該列車的左、右兩側。
- 一種軌道列車的定位方法，包含：安裝一無線射頻識別標籤(RFID Tag)於一列車上，其中該列車係能夠行駛於一軌道上；設置一無線射頻識別讀取器(RFID Reader)，用以接收來自該無線射頻識別標籤所發出的無線電波資料；安裝一控制器於該列車上，用以讀取該列車的行車資訊；設置一無線信號發射裝置，用以將該控制器讀取到的該行車資訊發送出去；設置一無線信號接收裝置，用以接收來自該無線信號發射裝置所發送出的該行車資訊；以及設置一伺服器，該伺服器係連接到該無線射頻識別讀取器與該無線信號接收裝置，其中該伺服器係根據該無線信號接收裝置接收到的該行車資料以及該無線射頻識別讀取器接收到該無線射頻識別標籤所發出的該無線電波資料的時間，用以計算出該列車在該軌道上的位置。
- 如申請專利範圍第8項所述之軌道列車的定位方法，更包含：設置一轉轍器於該軌道上，該轉轍器係能夠將其正、反位信號傳送至該伺服器，其中該伺服器係根據該正、反位信號判斷出該列車通過該轉轍器後是走正位軌道還是反位軌道。
- 如申請專利範圍第9項所述之軌道列車的定位方法，其中該無線射頻識別讀取器係設置在該轉轍器處。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106118246A TWI613110B (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 軌道列車的定位裝置及其定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106118246A TWI613110B (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 軌道列車的定位裝置及其定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI613110B TWI613110B (zh) | 2018-02-01 |
| TW201902753A true TW201902753A (zh) | 2019-01-16 |
Family
ID=62014408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106118246A TWI613110B (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 軌道列車的定位裝置及其定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI613110B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210319194A1 (en) * | 2018-09-07 | 2021-10-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Position specifying device, position specifying system, position specifying method, and computer readable storage medium |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113815678A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-21 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 一种轨道车辆振动微发电的无线定位装置及方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004203258A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Hitachi Ltd | 信号保安方法，信号保安装置及びそれを用いた信号保安システム |
| TW200933549A (en) * | 2008-01-18 | 2009-08-01 | D & S Digital Technology Co Ltd | Radio frequency positioning control apparatus of rail vehicle |
| JP2011251672A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | 列車位置情報管理システム |
| KR101470782B1 (ko) * | 2012-10-26 | 2014-12-08 | 가부시끼가이샤교산세이사꾸쇼 | 열차 점유 추측 범위 확정 장치, 차상 장치 및 열차 점유 추측 범위 확정 방법 |
| CN103192854A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-10 | 上海博达数据通信有限公司 | 一种车辆跟踪及定位系统以及方法 |
| CN205788206U (zh) * | 2016-05-13 | 2016-12-07 | 郑州智辆电子科技有限公司 | 能够识别列车车号并进行位置追踪的装置 |
-
2017
- 2017-06-02 TW TW106118246A patent/TWI613110B/zh active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210319194A1 (en) * | 2018-09-07 | 2021-10-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Position specifying device, position specifying system, position specifying method, and computer readable storage medium |
| US11681882B2 (en) * | 2018-09-07 | 2023-06-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Position specifying device, position specifying system, position specifying method, and computer readable storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI613110B (zh) | 2018-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11711707B2 (en) | Communication system and method for correlating wireless communication performance with vehicle system configurations | |
| US6666411B1 (en) | Communications-based vehicle control system and method | |
| CN110371164B (zh) | 轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法 | |
| TWI313235B (en) | A method and apparatus for controlling trains, in particular a method and apparatus of the ertms type | |
| CN103826962B (zh) | 列车控制系统 | |
| RU2012130863A (ru) | Система управления поездом (варианты) | |
| CN103129586B (zh) | 基于轨道电路的机车位置监测与安全控制装置及其控制方法 | |
| US20150179003A1 (en) | System and method for identifying damaged sections of a route | |
| US20110285842A1 (en) | Mobile device positioning system and method | |
| CN109552367B (zh) | 基于通信与主动识别相结合的列车行驶防护系统及方法 | |
| JP4931377B2 (ja) | 列車管理システム | |
| WO2015042223A1 (en) | System and method for identifying damaged sections of a route | |
| CN110356434A (zh) | 一种基于tag定位的轻量级列控系统 | |
| EP2038159A2 (en) | System and method of navigation with captured images | |
| RU2618660C1 (ru) | Система интервального регулирования движения поездов на базе радиоканала | |
| US20170155875A1 (en) | Train asset tracking based on captured images | |
| CN108189862A (zh) | 一种现代有轨电车运行监控系统 | |
| TWI613110B (zh) | 軌道列車的定位裝置及其定位方法 | |
| CN107139970B (zh) | 基于车-车通信的有轨电车运行控制系统及方法 | |
| US20210016812A1 (en) | Train control system and train control method including virtual train stop | |
| CN113276911A (zh) | 一种悬挂式单轨车辆段列车位置检测方法及系统 | |
| JP5225197B2 (ja) | 車両位置検知装置 | |
| CN108860222A (zh) | 一种非集中联锁区调车作业定位系统 | |
| RU2511760C1 (ru) | Способ определения свободности от подвижного состава участков пути на железнодорожном перегоне | |
| KR20160124298A (ko) | 무선ap를 이용한 고정밀 열차위치검지 시스템 및 그 방법 |