本发明专利技术涉及一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统。本发明专利技术的目的是提供一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统，以提高列车位置的定位精度，增加轨道交通调度运行的安全可靠性；实现列车司机对整个行驶区域的安全监视，大大提高列车行驶的安全性，最大程度地降低列车相撞、追尾的可能性。本发明专利技术的技术方案是：一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统，其特征在于：包括车载部分和地面部分，车载部分为安装于列车车头的邻测机，地面部分由广域差分参考站、局域差分参考站、差分系统数据中心、调测机和设于铁路局调度系统中的综合行车信息模块组成。本发明专利技术适用于列车监测和预警。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统。适用于列车监测和预警。
技术介绍
目前铁路列车在行驶中仍存在着迎面对撞、追尾等重大事故的隐患，其中一个重要的原因是由于列车司机并不能全视野地观察到列车同一轨道上或相邻轨道上行驶列车的状况，而全然由调度员来发号施令，万一因调度失误或是轨道上的信号机等装置产生故障而误显示、误发信号而导致的后果不堪设想。如果在铁路上实施列车全可视化的行驶目标辅助行车系统，让每个列车司机都能清楚前后左右的车况，如同驾驶公交车 一样的视觉环境在铁路列车驾驶中展现，必将大大提高列车运行的安全性。现在铁路系统中对运行列车的动态跟踪的方法是以根据铁路局TDCS现场采集的信号设备轨道电路的占用和出清状态判断列车的位置进行跟踪，采用无线车次号校核系统进行车次号自动校核获得列车车次号，而实现对运行中列车的方位和动向进行跟踪判断。无论是铁路轨道交通系统中的列车运行自动控制系统(ATC)，还是高铁列车运行控制系统(CTCS)等系统中，和其中的轨道电路、有线、无线及无线闭塞中心(RBC)，在遇恶劣气象条件、雷电高压冲击或泥石流等地质灾害，极易造成闭塞系统出现故障，使轨道电路无法正确传送信号机的信息，而目前的列车车载控制设备仅能依靠轨道电路、地面应答器、轨旁电缆、地面无线通信基站等地面设施提供的信号获取当前线路的信息，一旦这些地面列车运行控制发生故障或出现行车调度错误，相互靠近的列车之间不能及时有效地获取对方的行驶状态，列车司机无法保证列车之间的安全距离，而进入前方的闭塞区段将会出现闭塞区间有同一方向、同一股道运行的两列车在运行的可能性，这就有可能引发列车相撞的恶性事故。现有专利中对列车防撞系统方案的问题在于，因为没有使用差分CORS技术，从而无法从低成本的单频GPS或双频接收机中获得高精度定位信息，因为在当前常规卫星导航的GPS终端精度下只有1(Γ20米，而轨道间距只有4飞米左右，从而无法判断行驶轨道上的列车具体在哪个股道上运行。针对上述现状，申请人检索到如下与本申请相关的
技术介绍
I、列车防撞预警系统，申请号为201110253606. 2，申请人是北京交通大学。该专利是采用CPU控制处理模块用于接收和处理列车状态信息采集模块和无线模块发来的本列车和其它列车的列车状态信息，以此判断行车安全距离和速度，向司机、列车自动驾驶系统发出预警信号的一种工作方式。按该专利的描述，列车同时将本车的运行参数向各列车广播发布，同时又接收其它列车的行驶参数的广播数据，若车载上配置的是双频的GPS信号接收机，其设计方案缺陷是在具体实施方式中并未提及在定位、处理、分析中所使用的具体设备是否选择运用差分CORS技术来定位及修正的方法，仍然处于概念性的描述的阶段。2、一种基于GPS的高速列车越区切换方法，申请号201110226372. 2，申请人是上海通号轨道交通工程技术研究中心有限公司、中科院上海微系统与信息技术研究所。该专利同样存在着没有利用CORS参考站的差分系统，而无法实现以低成本高精度的方法获得精度小于2M的轨道识别最低要求的精度，与前一专利类似从而不能有效地实现安全监测的目的。3、黄艳琼等关于论文《铁路电子地图与列车系统设计与实现》一是没有使用高精度的CORS参考站系统，二是缺少铁路轨道电路状态的系统中铁路综合行车信息数据如关于闭塞信号、道岔位置等的输入分析条件，这是运行中必不可少的参数，以轨道电路状态保证实时的业务信息流系统与GIS电子地图的关联处理业务数据的方法，通过相关的智能软件系统，才能实现列车安全运行，而在本论文中均未提及。4、高速列车防追尾无线信号系统，专利号为201110234174.0申请人郭建国等。其专利的功能是分别在列车的车头和列车尾部各安装了一个加密数据的无线应答器，由通信装置不断地发送无线应答信号来进行交互式的识别，该方案采用无线广播的命令进行通信，如其描述为 “列车信号无线收发装置中无线收发电路，采用根据铁道部无线通信频率资源，选择合适的频率进行双通道无线通信；本实施例，采用抗干扰很强的2. 4GHz双通道无线通讯技术，工作频率为2400MHz — 2483MHz，选择两个工作频道fl、f2，信道间隔大于10M，上行列车无线通信为Π，下行列车无线通信为f2，列车信号无线收发装置能通过键盘操作或列控计算机控制自动转换频道，对应上下行所规定的工作频道进行无线通信。” 该专利的缺陷是以无线广播命令进行通信传输，但由于铁路常常经过隧道、高山等会阻碍无线信号的通信，而所需要的通信设备等投资巨大，同时也影响可靠性。该专利中使用常规型GPS对目标来往进行定位，并未使用以CORS差分参考站修正的技术，影响了对列车高精度的位置的获取。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述存在的问题，提供一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统，以提高列车位置的定位精度，增加轨道交通调度运行的安全可靠性。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统，以使列车司机能实时观察到前后所行驶区域的车辆行驶状况和位置，以改变原来由调度命令指挥的单一的获取相关列车状态信息的方式，实现列车司机对整个行驶区域的安全监视，大大提高列车行驶的安全性，最大程度地降低列车相撞、追尾的可能性。本专利技术所采用的技术方案是一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统，其特征在于包括车载部分和地面部分，车载部分为安装于列车车头的邻测机，地面部分由广域差分参考站、局域差分参考站、差分系统数据中心、调测机和设于铁路局调度系统中的综合行车信息模块组成，其中 邻测机包括主处理器、GPS模块、邻测机无线通讯模块、惯性导航模块和图像采集模块，GPS模块用于接收GPS卫星定位数据，主处理器用于接收所述卫星定位数据或惯性导航模块发送的列车位置补充数据以及图像采集模块采集到的视频图像，经综合分析处理后通过邻测机无线通讯模块发送至地面的调测机； 调测机包括服务器和调测机无线通讯模块，调测机无线通讯模块接收各邻测机无线通讯模块发送过来的列车位置数据和差分系统数据中心发送过来的修正数据并送入服务器，服务器还连接所述综合行车信息模块，服务器经过综合分析处理后再将已经修正的数据集中发送给每辆相关联列车的邻测机上； 所述广域差分参考站通过光纤通讯或无线通讯与差分系统数据中心连接，该数据中心与调测机无线通讯模块经无线通讯连接； 所述局域差分参考站分为铁道部门建立的差分参考站和GPS厂家建立的差分参考站，铁道部门建立的差分参考站通过光纤通讯或无线通讯与铁路局调度系统相连，GPS厂家建立的差分参考站经厂家差分数据中心及无线通讯模块与邻测机的GPS模块相连接。 所述邻测机的主处理器装载各软件模块，包括数字化GIS电子地图模块、智能防撞预警软件模块、卫星导航位置数据和惯性导航位置数据合成处理软件模块、视频图像处理与ZCX校检软件模块及行车轨迹数据软件模块。所述调测机的服务器装载各软件模块，包括调测机数字化GIS电子地图模块、列车行车综合信息ZCX数据处理软件模块、差分CORS修正数据收集及数据库软件模块、邻测机原始位置数据收集及差分修正软件模块及已修正数据分配发送软件模块。所述广域差分参考站为国家测绘局在各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于卫星精确定位的列车行驶动态跟踪监测系统，其特征在于：包括车载部分和地面部分，车载部分为安装于列车车头的邻测机（1），地面部分由广域差分参考站（3？2）、局域差分参考站、差分系统数据中心（3？1）、调测机（2）和设于铁路局调度系统中的综合行车信息模块组成，其中：邻测机（1）包括主处理器（1？1）、GPS模块（1？2）、邻测机无线通讯模块（1？3）、惯性导航模块（1？4）和图像采集模块（1？5），GPS模块（1？2）用于接收GPS卫星定位数据，主处理器（1？1）用于接收所述卫星定位数据或惯性导航模块（1？4）发送的列车位置补充数据以及图像采集模块（1？5）采集到的视频图像，经综合分析处理后通过邻测机无线通讯模块（1？3）发送至地面的调测机（2）；调测机（2）包括服务器（2？1）和调测机无线通讯模块（2？2），调测机无线通讯模块（2？2）接收各邻测机无线通讯模块（1？3）发送过来的列车位置数据和差分系统数据中心（3？1）发送过来的修正数据并送入服务器（2？1），服务器还连接所述综合行车信息模块，服务器（2？1）经过综合分析处理后再将已经修正的数据集中发送给每辆相关联列车的邻测机（1）上；所述广域差分参考站（3？2）通过光纤通讯或无线通讯与差分系统数据中心（3？1）连接，该数据中心与调测机无线通讯模块（2？2）经无线通讯连接；所述局域差分参考站分为铁道部门建立的差分参考站（3？3）和GPS厂家建立的差分参考站（3？4），铁道部门建立的差分参考站（3？3）通过光纤通讯或无线通讯与铁路局调度系统相连，GPS厂家建立的差分参考站（3？4）经厂家差分数据中心（3？4？2）及无线通讯模块与邻测机的GPS模块（1？2）相连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张健，唐慧明，王洪涛，许晶，许钧，
申请(专利权)人：张健，张兴莲，许宝淮，
类型：发明
国别省市：
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