[实用新型]RFID辅助的地铁列车位置检测及精确停车系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地铁列车到位自动检测系统，尤其适合于城市轨道交通列车位置的实时在线检测和列车到站的精确停车。

背景技术

在城市轨道交通中，列车位置的实时检测是实现列车与车站信息同步的重要前提条件，实现列车的精确定位不仅能保证车辆的行车安全，且能满足未来地铁系统发展面临的发车数量多、发车时间间隔短、列车运行线路多的问题；同时，为保证乘客的安全候车，地铁站台目前已普遍安装了屏蔽门设施，当列车进站与出站时自动实现屏蔽门的开启与关闭，因屏蔽门开度的限制，对列车的停车准确度提出了更高的要求，只有在列车精确停靠站台的前提下，才能保证列车门位置与屏蔽门位置的吻合，最大限度的方便乘客上下车。

现有的最简单的列车定位方法是车载编码里程仪，利用安装在列车上的仪器直接从车轮的转速和转过的周数计算出列车的运行速度和已行驶过的距离，但是在实际应用中，因列车在启动、制动、上下坡等情况下车轮的空转和打滑，还需要采用一定的方法对车载里程仪的测距误差进行修正；利用轨道电路检测列车位置在我国铁路上已得到广泛应用，其基本原理是把定义的轨道区段的两根钢轨作为导线，在两端轨缝装上绝缘物，一端安装送电设备，另一端安装受电设备，当轨道被列车占用时，送电端送出的低电流被列车短路，受电端继电器失磁，进而判断出轨道的占用情况，每段轨道的起点和终点作为列车位置的同步参考点，起到地面位置定位的信标作用，这种检测方式轨旁设备多，受钢轨、牵引回流、轨道电路极限长度的限制，且难以满足列车的精确停车需求；另外，计轴设备、环线式检测设备等均在列车位置检测中得到了一定的应用，前者是20世纪30年代的产品，该方式不受轨道条件、极限长度的限制，但不能实现车-地信息的传送，后者出现于20世纪70年代，该方式轨旁设备较少，可传送车-地双向通信信息，但受极限长度的限制，且环线铺设较为复杂。

随着城市轨道交通的迅速发展，尤其是站台屏蔽门的广泛使用，列车位置实时检测及站台精确停车方法得到越来越多的关注，相关领域各种新技术的发展和应用为开发新的列车位置检测方法提供了有利的前提条件，有必要在新形势下结合先进的科学技术研究可靠性更高、速度更快、更易实现的检测方法。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种切实可行的针对城市轨道交通的列车位置实时检测和列车进站精确停车系统，对现有的诸如车载编码里程仪列车定位等方法中的定位误差进行校正，不仅可以实现对列车准确位置的实时掌握，而且能改变现有的列车停靠站台位置不精确而导致的列车门位置不能与站台屏蔽门位置完全吻合的现状，以最大限度的保证乘客出行的舒适性。

实现本实用新型目的的技术方案为：

RFID辅助的地铁列车位置检测及精确停车系统，包括车载读写器、射频天线、地面电子标签、列车信息处理单元和后台主系统，车载读写器安装于地铁列车的头部，并与列车信息处理单元连接；射频天线安装于列车头底部的中心，并位于轨道中心线的正上方；轨道中心线上装有距离间隔不等的地面电子标签。

本实用新型的基本原理是：系统利用射频设别（Radio Frequency Identification, RFID）技术实现地铁列车位置检测及精确停车。射频识别技术通过空间耦合实现无接触双向通信，达到交换数据的目的，该技术可应用于各种恶劣的工作环境，不受油污、灰尘的影响，可迅速识别高速移动的物体。RFID硬件系统包括读写器、标签和天线三部分，其核心技术包括无线电射频通信技术、编码学、大规模集成电路技术等新技术。地面电子标签用于识别轨道线路的基本参数信息及该点所处的位置绝对参考值等信息，由耦合元件和芯片组成，存储着一个或多个数字信息序列，安装于两根轨道之间，平时处于休眠状态，当电子标签进入车载读写器发出的无线射频信号区域后，电子标签利用线圈上的感应电流获得能量，启动电子标签控制电路及射频电路，将数字信息序列以频移调制的方式通过内置天线发送出去；车载读写器对接收到的电子标签信息进行解码，得到电子标签所包含的轨道线路信息及位置绝对参考值信息，从而可获得此时列车的准确位置，实现列车位置的实时检测以及对列车已有位置检测方式检测结果的校正。

本实用新型与现有技术相比具有显著优点：（1）提供了一种城市轨道交通列车位置的检测方案，可用于对现有轨道交通列车位置检测结果的实时校正，具有精度高、可靠性高、结构简单、安装灵活、维护方便等优点；（2）实现了列车进站的精确停车，能适应目前广泛使用站台屏蔽门的情况，最大限度满足乘客上下车的舒适性需求；（3）实现了车-地双向通信，且不受轨道条件、极限长度的限制。

附图说明