一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法与流程

1.本发明涉及交通列车定位技术领域，具体涉及一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法。


背景技术：

2.城市轨道交通，基于通信的移动闭塞方式的atc系统采用车-地双向通信，并将前方列车的移动定位信息，经由车地通信环节传给后续列车，控制信息随前方列车的行进而连续地或周期性做出响应。移动闭塞信号系统，按移动的前车尾部轮廓线作为速度－距离控制的追踪目标点，当列车速度超过允许速度－距离控制曲线时，对列车实施安全制动控制。
3.为了提高系统的可用性，需考虑当系统发生局部故障等情况下列车运行的安全和线路运营的不中断；同时还需考虑为救援列车、工程车等非车载装备车以及非运营时段调车、运送物品、维修等作业的行车提供一定的设备安全保障。基于以上考虑，需要为移动闭塞系统配备降级系统，设置地面信号机，辅助以另外的列车位置检测设备。
4.目前城市轨道交通列车定位利用轨旁与信号机发生联系的可变数据应答器定点向列车发送前方进路状态信息，可以让列车根据自身存储的线路数据信息控制列车以自动列车防护方式行车，采用计轴加应答器的列车运行模式。
5.由于应答器的位置是非连续设置，因此列车无法精确定位，通过辅助计轴等轨旁设备实现列车定位，难以连续定位，定位功能实现较为复杂。


技术实现要素：

6.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法，其通过分布式光缆的传感技术，连续实时传输列车位置信息。
7.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1:在地铁各信号集中车站、段场处所设置列车定位设备，包括光源设备、otdr设备、光探测设备、分布式光缆、智能分析主机；步骤2:分布式光缆分别由各信号集中车站及段场信号设备室敷设至轨行区，信号集中车站/段场敷设的分布式光缆覆盖范围仅包括本信号集中车站/段场的管辖范围，全部信号集中车站及段场敷设的分布式光缆完成整条线路列车行驶区域的覆盖；步骤3:分布式光缆敷设在列车经过的轨道下方，通过列车经过时对轨道的压力产生对光缆的压力，从而使光缆发生形变；光源发射的光波由于光缆形变的原因产生光波相位变化，并反映在光探测设备上，由此通过智能分析主机的计算，得到列车的位置信息；步骤4:各信号集中车站的智能分析主机，经由交换机组网，实时传输列车位置信息到控制中心，并能在控制中心精确、连续的显示列车位置，方便工作人员统一调度管理。
8.本发明的有益效果在于：通过在列车运行轨道下敷设分布式光缆实现列车实时定位，能够实现城市轨道交通列车精确定位。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本发明提供的一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法的结构示意图；图2为本发明提供的一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法的原理框图。
实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法，包括如下步骤：步骤1:在地铁各信号集中车站、段场处所设置列车定位设备，包括光源设备、otdr设备、光探测设备、分布式光缆、智能分析主机；步骤2:分布式光缆分别由各信号集中车站及段场信号设备室敷设至轨行区，信号集中车站/段场敷设的分布式光缆覆盖范围仅包括本信号集中车站/段场的管辖范围，全部信号集中车站及段场敷设的分布式光缆完成整条线路列车行驶区域的覆盖；步骤3:分布式光缆敷设在列车经过的轨道下方，通过列车经过时对轨道的压力产生对光缆的压力，从而使光缆发生形变；光源发射的光波由于光缆形变的原因产生光波相位变化，并反映在光探测设备上，由此通过智能分析主机的计算，得到列车的位置信息；步骤4:各信号集中车站的智能分析主机，经由交换机组网，实时传输列车位置信息到控制中心，并能在控制中心精确、连续的显示列车位置，方便工作人员统一调度管理。
13.本方法的分布式光缆通过光时域反射技术、瑞利散射技术实现列车定位。
14.列车在运行过程中，引起光缆中光纤折射率的波动，光传输列车所在位置点时，光的相位发生改变，从而导致该点的后向瑞利散射光的干涉光斑发生改变。通过监测这种改变即可通过后方设置的智能监测主机判断应变点的位置。
15.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征：
1.一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1:在地铁各信号集中车站、段场处所设置列车定位设备，包括光源设备、otdr设备、光探测设备、分布式光缆、智能分析主机；步骤2:分布式光缆分别由各信号集中车站及段场信号设备室敷设至轨行区，信号集中车站/段场敷设的分布式光缆覆盖范围仅包括本信号集中车站/段场的管辖范围，全部信号集中车站及段场敷设的分布式光缆完成整条线路列车行驶区域的覆盖；步骤3:分布式光缆敷设在列车经过的轨道下方，通过列车经过时对轨道的压力产生对光缆的压力，从而使光缆发生形变；光源发射的光波由于光缆形变的原因产生光波相位变化，并反映在光探测设备上，由此通过智能分析主机的计算，得到列车的位置信息；步骤4:各信号集中车站的智能分析主机，经由交换机组网，实时传输列车位置信息到控制中心，并能在控制中心精确、连续的显示列车位置，方便工作人员统一调度管理。

技术总结
本发明公开了一种基于分布式光缆的城市轨道交通列车定位方法，属于交通列车定位技术领域，旨在解决目前城市轨道交通列车定位方式由于应答器的位置是非连续设置，难以连续定位，列车无法精确定位的问题。包括如下步骤：步骤1:在地铁各信号集中车站、段场处所设置列车定位设备，包括光源设备、OTDR设备、光探测设备、分布式光缆、智能分析主机；步骤2:分布式光缆分别由各信号集中车站及段场信号设备室敷设至轨行区，信号集中车站/段场敷设的分布式光缆覆盖范围仅包括本信号集中车站/段场的管辖范围。本发明通过在列车运行轨道下敷设分布式光缆实现列车实时定位，能够实现城市轨道交通列车精确定位。通列车精确定位。通列车精确定位。


技术研发人员：张敏 余海 曾逵
受保护的技术使用者：张敏
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/6/27