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1、城市轨道交通封闭曲线线路列车定位技术摘要:针对城市轨道交通中列车在线路上循环运行的特点,在分析现有列貘车定位方法的基础上,提出具有封闭曲线苔特征轨道线路基于绝对位置编码的列车定位技术。在轨道线路沿线每个待定位置上胺设置一个0或1的二值标记,对待定的绝菖对位置进行编码,通过检测唯一的绝对位榆置编码值来实现列车的定位。结合封闭曲簏线线路的特点,线路上的二值标记按照m耸序列布置,绝对位置编码序列由n次本原多项式生成。根据封闭线路待定位置的总瑚数,对m序列采用截短或补零的方法,确蚕定绝对位置编码序列的长度。当列车在线△路
2、上运行时,通过车载阅读器顺序检测二⑽值标记,在移位存储器中构成绝对位置编徒码值,利用生成绝对位置编码序列的反馈邸逻辑函数进行容错处理,输出定位信息。痈二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子睹标签等方式实现。该技术可以实现高精度忐、低成本和高可靠性的列车定位。关键鬼词:城市轨道交通;列车定位;绝对位置荦编码;m序列 实时、精确的列车定譬位技术是实现城市轨道交通移动闭塞的前揲提,可以减少连发列车间隔时分,缩短追醐踪列车间隔时间,增加行车密度,提高线屎路输送能力[1];同时也有利于在车站ｅ实现定点停车,以便在站台设立屏蔽门,
3、冢确保乘客安全。10/10目前在国内外城市轨道镰交通中有多种列车定位方法[2-4]。┣基于轨道电路的列车定位精度取决于轨道葫电路的长度,不能实现精确定位,无法构成移动闭塞。基于查询/应答器的列车定庀位,在地面应答器安装点的定位精度较高拗,但是只能给出点式定位信息,存在设置て间距和投资规模的矛盾;目前一般采用混驮合定位法,即用轮轴编码器累加测距,以查询/应答器纠正累计误差,这种方法在潆轮径变化、打滑或空转时,累计误差可能⑼很大,临近前方应答器时,累计误差达到卯最大。交叉感应回线定位方式既可以实现阄列车定位,又能实现
4、列车与地面之间的双恚向通信,但定位精度受交叉区长度的限制锡,如果交叉区比较窄,位置脉冲漏计的可破能性增大,在感应回线交叉点之间可以采裟用转速计测距,以达到更高的定位精度。辁通过多普勒雷达或加速度传感器(陀螺仪罄)测量列车的行驶速度,计算已行驶的里腌程,确定列车在线路上的具体位置,这是一种典型的增量式相对定位,存在累计误グ差,在定位精度要求较高的地点,可以通Ζ过加标志位的方法不断校正其位置信息。蘖无线扩频定位法可以实现列车比较精确的颏定位,但需要在沿线设置专用扩频基站,啦投资成本较高。裂缝波导定位技术通过计き数器确定
5、列车经过的裂缝数来实现列车定墅位,也是一种相对定位技术。在磁悬浮列钴车中还可以采用基于长定子直线电动机定麴子齿槽计数和绝对定位标志板检测相结合鲻的定位技术,每个定位标志板包含4位地跬址信息。10/10本文提出一种基于绝对位置编盟码的封闭曲线线路列车定位技术,用以精确确定列车在具有封闭曲线特征的城市轨そ道交通线路上运行时的绝对位置。1具廖有封闭曲线特征的轨道线路绝对位置编码咿方法绝对位置编码原理通过对轨道线￣路上的待定位置进行绝对编码,当列车在≌线路上运行时,检测每个待定位置的绝对去位置编码值,实现对列车的定位。对轨
6、道裨线路进行绝对位置编码,采用在每个待定鲽位置上设置一个0或1的二值标记,由车扛载阅读器沿线路顺序阅读二值标记,在移液位存储器中构成唯一的绝对位置编码值。诊在城市轨道交通中,列车在具有封闭曲堀线特征(如环线)的线路上循环运行,要滂求每个待定位置的绝对位置编码值在整个～周长内具有唯一性,并且以线路周长为周期循环出现,二值标记按照m序列布置。谋n级m序列的周期为2n-1,对2n-笙1个绝对位置进行编码,绝对位置编码值缰在n位移位存储器中构成,移位存储器按处照先进先出的排队方法移位,先进入的位溆构成二进制数的高位,后进入
7、的位构成二桨进制数的低位,移位存储器各位所对应的酒二进制数权值组成的权值矩阵为W=[萤2n-12n-2…2120] (1砗)10/10例如,对于5级m序列,n=5,N枇=25-1=31,实现列车在31个绝氨对位置上的定位。由式(1)得W=[璀2423222120]T轨道线路上胶第1个待定位置至第31个待定位置上的枭二值标记按照如下5级m序列布置11觐010100001001011001⑧11110001101由此得到二值捃标记布置行向量A。列车在封闭曲线线路窬上循环运行时,车载阅读器顺序阅读二值曾标记并送入5位移位
8、存储器。由A生成一粒个阅读矩阵R,每行表示在相应待定位置┙移位存储器中二值信息的存储情况。定义牿一个顺序读取算子Seq,则R=Se逐qA,rij=amod(i+j+N-笠n,N) (2)(i=1,2,…,浍N;j=1,2,…,n)式中:下标疝mod(i+j+N-n,N)表示i+艴j+Nn对N取余。在各个待定位置移位帱存储器中的二进制数所构成的编
