铁路机车无线定位解决方案
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法研究
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法研究随着城市轨道交通的发展，列车组合定位成为一个重要的技术问题。
当前的列车组合定位技术主要依靠GPS和惯性导航系统等先进技术，但这些技术存在着成本高、维护难等缺点，同时，对于地铁等地下交通系统，GPS信号的覆盖不足也限制了这些技术的应用。
因此，研究基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法具有重要意义。
本文提出了一种基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法。
该方法利用移动设备的无线信号强度随距离变化的变化规律，通过采集列车所经过地铁站周围无线接入设备的信号强度来推测列车的位置，从而实现列车组合定位。
具体实现流程如下。
首先，利用移动设备在地铁站周围不同位置采集无线接入设备的信号强度，并将数据上传到定位服务器。
其次，在列车经过地铁站时，通过列车上的无线接收设备采集周围无线接入设备的信号强度，并上传到定位服务器。
再次，利用已有的无线信号强度和列车上采集的信号强度进行比对和匹配，根据匹配结果推测列车的位置，并输出列车的位置信息。
该方法的优点是成本较低，不需要专门的设备和维护，只依赖于普通的移动设备和地铁站周围的无线接入设备。
同时，该方法的实时性好，可以及时更新列车的位置信息，为地铁等城轨交通系统提供实时的运行状态监测和管理。
当然，该方法也存在一些问题。
其一是受信号干扰的影响较大，可能导致定位误差较大，需要采取一定的干扰抑制措施。
其二是需要对采集的信号强度数据进行预处理和筛选，以保证数据的有效性和准确性。
综上所述，基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法是一种新的列车组合定位技术，具有成本低、实时性好的优点。
然而，该方法还需要进一步优化和完善，以提高定位准确度和抗干扰能力。
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法研究
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法研究【摘要】本文研究基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法，首先介绍了研究背景和意义。
随后概述了无线信号强度定位方法，并进行了城轨列车定位需求分析。
在此基础上，设计了基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法，并进行了实验与结果分析。
结合实验结果，进行了方法改进与优化。
在结论部分验证了城轨列车组合定位方法的有效性，并提出了未来研究方向。
总结了方法的优势和局限性，为城轨列车定位应用提供了新的思路和方法。
【关键词】城轨列车、无线信号强度、定位方法、组合定位、研究、意义、需求分析、设计、实验、结果分析、方法改进、优化、有效性、未来研究、结论、城轨列车、信号强度、定位、组合、研究方向。
1. 引言1.1 研究背景城市轨道交通系统作为城市公共交通的重要组成部分，对于准确、高效的定位系统需求越来越大。
传统的定位方法往往存在定位精度低、成本高等问题，而基于无线信号强度的定位方法则成为了一种新的解决方案。
无线信号强度定位方法通过无线信号传输的强度信息来确定接收器所在的位置，具有定位准确性高、成本低、易实现等优点。
随着城市轨道交通系统的不断发展和扩建，城轨列车定位需求也日益增加。
传统的基于卫星导航的定位方法在城市轨道交通中受到限制，因为城市中高楼林立等地形和环境因素导致信号遮挡、误差增大等问题。
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法的研究和应用具有重要意义。
通过对城轨列车定位需求和无线信号强度定位方法的结合，可以提高城轨列车的定位精度和准确性，为城市轨道交通系统的安全运行提供保障。
1.2 研究意义城轨列车作为城市交通系统的重要组成部分，在城市中发挥着关键的作用。
而城轨列车的精准定位是确保其运行安全和效率的重要基础，同时也是实现智能化城轨系统的关键技术之一。
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法的研究，对提高城轨列车的定位精度，降低运营成本，提升城市交通效率等方面具有重要意义。
研究基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法对于促进城市交通系统的现代化建设和发展具有重要意义，具有广阔的应用前景和巨大的社会经济价值。
铁路机车无线定位解决方案
方案精度高（满足需求）
• 在视距的情况下，精度在0.2~0.5米，在非视距的情况下，精度在0.4~1.2米， 完全满足对精度的要求。
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方案价值点-良好的开放性和兼容性
定位软件后台自定义
• • 车号、车种、车型等信息可修改 充分满足机车整备信息系统对接的要求
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ห้องสมุดไป่ตู้案价值点-良好的开放性和兼容性
铁路机车无线定位解决方案
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提 纲 Contents 机车无线定位需求 需求难点
解决方案实现
方案价值点
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行业背景-机车整备信息化系统
机车整备信息化系统是一个综合整备信息管理平台，实现对 外勤、地检、维修(包含 小辅修、临碎修)、燃整、保养、保洁、 数据整备等各项整备职能进行管理的综合管理信息系统。实现 包括全路机车整备动态的实时展现、机车定位、人员作业定位 、整备场电子地图查询、小辅修管理、机车普查及专项整治、 机油统计及油水化验分析、机车综合预警、流程卡控等功能， 达到机车整备作业过程中的风险防控、 完善整备作业生产组织 、优化整备作业流程、统一整备作业标准的目的。 机车无线定位是整个机车整备信息化系统的基础和不可缺失 的一环。
网络结构设计
• •
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解决方案实现-部署示意图
图中白色点阵为定位基站的部署位置
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提 纲 Contents 机车无线定位需求 需求难点
解决方案实现
方案价值点
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方案价值点-需求难点迎刃而解
部署密度小，有效降低施工成本（满足需求）
• • • 定位基站间的同步距离大于100米 定位基站与车载防水标签的最大视距通信距离为200多米 方案定位基站布置距离为80~100米
基于GSM-R的列车无线定位方法探索
基于GSM-R的列车无线走位方法探索
胡威
【摘要】摘要：首先对当前常用的列车定位方法及其优缺点进行概述,指出列车无线定位是下一步需要发展的方向。
然后对铁路移动通信系统（GSM-R ）作了介绍。
提出一种基于GSM-R的列车无线定位方法,通过修改GSM-R部分协议内容达到目的，并对该方法的结构和具体实现作出说明。
鉴于列车定位的重要性，将无线定位方法用于铁路行业还有待于更多的实验和检验。
【期刊名称】铁路通信信号工程技术
【年（卷），期】2016（013）005
【总页数】3
【却词】铁路运输；CTCS-4 ;列车无线定位;GSM-R
1列车定位方法概述
列车定位是指获取运营中的列车所在线路上的位置,它是保障铁路运输安全和高效运营的关键。
目前,我国铁路系统主要使用的列车定位方式包括轨道电路、应答器定位等,他们使用得最为广泛［11这两种定位方式的优势是设备使用稳定，维护经验成熟，但是存在只能给出点式的位置信息。
不能满足连续高精度的定位要求以及需要沿路设置大量的轨旁设备、投资和维护费用巨大等缺陷。
随看我国高速铁路的发展，下一代中国列车运行控制系统CTCS-4是采用无线
定位、地面取消轨道电路、完全基于无线传输信息的列车运行控制系统。
近年来，一些利用无线信号对列车定位的方式逐渐提出,有卫星定位如全球定位系统GPS和地面无线设施定位等［2 1卫星定位较高的精确度，能够实现列车的连续定位，但存在性能会受到障碍物干扰、卫星设备自身运行不受铁路运。
基于无线扩频的列车定位方法
ห้องสมุดไป่ตู้第 １ ２期
重 庆 工 学 院 学 报（ 自然科 学 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｈｎ ｑ ｇＩｓｔｔ ｏ Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ） ｏｒａ ｏ ｏｇ ｉ ｔｕｅ ｆ ｅｈ ｏ ｇ （ ａ ｒ ｃ ｎ ｅ Ｃ ｎ ｎ ｉ ｏ ｕｌ ｅ
２０ ０ ８年 ｌ ２月
车控制系统 （ Ｂ Ｃ ． Ｂ Ｃ可 以减小 闭塞分 区长 ＣＴ ）ＣＴ 度， 增加行车密度 ． 同时 ，Ｂ Ｃ迫切需要可靠 的新 ＣＴ 型列车定位系统 ． 列车定位 系统在列 车运行控制
系 统 中起 着 非 常 重要 的 作 用 ． 车定 位 方 法 的 精 列
１ 无线扩频 列车定位技术 的原理
（ ． ｃｏｌ ｆ ｕ ｍ ｔｎａｄＥｅｔｃｌ ｎｉ ｅ ｎ；ｂ ｅ ａｏ ｔｙｏ ｐ －ｌ ｔｎｃ ｅｈｏ ｇ ｎ ａ Ｓｈｏ ｏ ｔ ａｏ ｎ ｌ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ．Ｋ ｙ ｂ ｒｏ ｆ ｔ Ｅｅ ｒ ｉ Ｔ ｎｌ ｙａｄ Ａｏ ｉ ｃ ｉ ｎ ｉ Ｌ ａ ｒ Ｏ ｏ ｃ ｏ ｃ ｏ Ｉ ｅｉ ｎ Ｃ ｎ ｏ，Ｍｎｓｙｏ ｄｃｔｎ Ｉ／ｈＵＪ ｏ ｎ ｎ ｅｓｙ ，．ｌ ｏ ３００ Ｃ ｉ ） ｎ ｌｇ ｔ ｏｔ ｌ ｉ ｔ ｆ ｕａｏ ， ．ｌ Ｏ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｒｔ Ｉ ｚ ｕ７０７ ， ｈ ａ ｔ ｌｅ ｒ ｉｒ Ｅ ｉ ￣Ｚ ａ ａｏ ｖ ｉ ￣ｈ ｎ
为实现铁路运行管理和控制现代化 ， 确保列 车运行安全 ， 提高运输效率 ， 迫切需要装备性能先
进 、 全 可 靠 的列 车 控 制 系 统—— 基 于 通 信 的 列 安
方法 的机理 和采 用无 线扩 频 技 术是 确 定 列 车运行
控制系统制式 的重要 因素之一 ， 系到闭塞控制 关
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法研究
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法研究城轨列车组合定位技术在城市交通系统中起着重要的作用，可以帮助列车实时获取准确的位置信息，确保列车在运行过程中的安全和稳定。
而无线信号强度是一种常用的定位方法，可以通过分析接收到的无线信号的强度信息来确定位置。
本文将基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法进行研究。
本文将收集城轨线路中各个位置的无线信号强度数据，并建立无线信号强度数据库。
可以采用信号发射器布点法，将信号发射器分别安装在城轨线路的各个重要的位置，并在列车运行时进行信号强度的采集。
将采集到的数据存储在数据库中，为后续的组合定位提供支持。
通过收集到的无线信号强度数据，利用适当的算法进行处理和分析。
可以采用加权最小二乘法，通过对不同位置的信号强度进行加权拟合来确定列车的位置。
加权最小二乘法能够有效地处理不同位置之间的信号强度差异，提高定位的准确性和稳定性。
在拟合过程中，可以采用优化算法，如粒子群优化算法、遗传算法等，来优化拟合结果，进一步提高定位的精度。
为了提高定位的实时性和准确性，可以结合其他的定位方法，如惯性导航、地面站定等。
通过将无线信号强度定位与其他定位方法相结合，可以提高定位的鲁棒性和可靠性。
在实际应用中，可以根据具体的需求和场景选择合适的组合定位方法。
本文将设计实验进行验证。
可以在城轨线路上安装实验设备，进行实时数据采集和定位测试。
通过与其他定位方法进行对比分析，评估无线信号强度定位方法的性能和可行性。
可以对不同的参数和算法进行优化和调整，以进一步提高定位的精度和有效性。
基于无线信号强度的城轨列车组合定位方法具有一定的可行性和潜力，可以为城轨列车的定位提供重要的支持。
在实际应用中，需要进一步研究和优化相关算法和技术，以提高定位的准确性和实时性，为城轨列车的安全和稳定运行提供保障。
XX地铁车辆段车地无线解决方案
xx车辆段列车视频回传车地无线解决方案2019年11月一、需求分析XX地铁X号线共25辆列车，每辆列车26路高清图像，每路图像码流为2M，该线路现已建设车地无线系统，主要配合PIS系统使用。
车辆运行进库之后，需要对车辆运行16小时之内产生的视频数据在库区进行统一回传至地面，平均每辆车回传时间要求控制在4小时左右（建议），而原车地无线系统由于带宽有限，回传时间过长，本次考虑在库区新建一套车地无线系统和存储系统，专用于视频数据集中回传。
二、解决方案2.1方案拓扑根据XX地铁X号线车辆视频回传需求，本方案规划拓扑如下：2.2规划设计说明1、每辆车部署一台车载无线AP，与车上工业交换机互联，接入车载网络系统；2、在轨道区部署轨旁AP，考虑到无线AP信道干扰问题，每个轨旁AP覆盖三条轨道，单个轨旁AP可提供最高800M无线带宽，单列车视频回传时间预计在3小时左右。
3、在库区部署一台高性能交换机，通过千兆光纤与轨旁AP互联，通过万兆光纤与地面视频存储互联。
4、部署一台无线控制器用于管理所有车地无线AP；5、在地面部署一台磁盘阵列，根据视频数据保存30天的需求，本次配置300TB可用存储容量。
2.3车载AP部署设计车载AP部署示意图如上图所示，在列车车头部署一台车载无线AP，车载AP与车载工业交换机通过M12接口互联，供电采用110V直流或者220V交流。
车载AP天线部署在车头上方或车头下方，视实际安装环境而定。
车载AP与轨旁AP建立无线传输隧道后，由车载视频系统发起视频回传指令，通过无线链路将视频回传至地面磁盘阵列。
车载AP采用工业级城市轨道交通专用11ac AP，静态情况下最高传输速率可达800M，可满足严苛环境的坚固设计，以太网接口采用M12连接器，抵抗振动冲击，全金属外壳设计，可在强电磁干扰环境下长期运行，选用工业级宽温器件，可在-40ºC～70ºC的环境下长期稳定运行。
2.4轨旁AP部署设计轨旁AP部署示意图如上图所示，在每条轨道近端部署一台轨旁AP，一个轨旁AP覆盖三条轨道，轨旁AP 采用立杆安装，立杆高度建议在3-4米左右。
铁路GPS巡检系统解决方案
铁路GPS巡检系统解决方案引言：铁路交通管理对于确保运输安全和维护运营效率非常重要。
然而，传统的巡检方法面临着时间消耗大、效率低下以及数据记录不准确等问题。
为了解决这些问题，我们提出了一种基于全球定位系统（GPS）技术的铁路巡检系统解决方案。
该方案将使用GPS技术来实时跟踪铁路设施的状态，提高巡检的效率和精确度。
一、方案概述铁路GPS巡检系统首先会将GPS设备集成到铁路设施上，以实时获取位置信息。
同时，系统还会将传感器与GPS设备结合，以获得环境数据以及设备运行状态。
这些数据将在实时地传输和存储在云端服务器中，供工作人员随时查看和分析。
此外，系统还将提供一个用户友好的界面，以便工作人员能够轻松地查看和管理巡检任务。
二、方案特点1.实时跟踪和定位：系统通过GPS技术实时获取铁路设施的位置信息，并将其显示在地图上。
这样，工作人员可以迅速了解设施的位置和运营状况，从而更好地进行巡检和维护工作。
2.数据分析和预警：铁路GPS巡检系统会对设施状态数据进行分析，以便及早发现潜在的问题并采取相应措施。
例如，当设备的温度超过预设阈值时，系统将立即发送预警通知给相关人员。
3.巡检任务管理：系统将提供一个集中管理巡检任务的界面，工作人员可以根据优先级和地理位置进行任务分配。
而且，系统还可以根据每个任务的实际情况调整巡检的频率和时间，提高工作效率。
4.数据记录和分析：系统将自动记录每次巡检的数据，并将其存储在云端服务器上。
这样，工作人员可以随时查看历史数据，进行数据分析，并根据需要生成报告。
三、系统实施步骤1.设备安装：将GPS设备和传感器安装在铁路设施上，并与云端服务器连接。
确保设备能够稳定地获取位置信息和环境数据。
2.系统配置：根据实际需求和数据采集要求，对系统进行配置，包括设备参数设置、报警阈值设定以及任务管理设置。
3.巡检任务分配：根据铁路设施的位置和巡检优先级，将巡检任务分配给相关工作人员。
在任务分配中考虑巡检频率和时间等因素，以最大程度地提高效率。
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方案精度高（满足需求）
• 在视距的情况下，精度在0.2~0.5米，在非视距的情况下，精度在0.4~1.2米， 完全满足对精度的要求。
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方案价值点-良好的开放性和兼容性
定位软件后台自定义
• • 车号、车种、车型等信息可修改 充分满足机车整备信息系统对接的要求
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方案价值点-良好的开放性和兼容性
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行业背景-机车整备信息化系统构成
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机车定位需求
功能需求：
• 在机车进入机务段场区开始，其在维修、行进过程中，能够实时追踪定 位车辆的位置、行进方向，并显示车种、车型、车号等信息。并将该数据和 机车整备信息化系统进行对接。
布置需求：
• 需要覆盖整个整备场区、作业铁轨沿线。
性能需求：
网络结构设计
• •
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解决方案实现-部署示意图
图中白色点阵为定位基站的部署位置
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提 纲 Contents 机车无线定位需求 需求难点
解决方案实现
方案价值点
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方案价值点-需求难点迎刃而解
部署密度小，有效降低施工成本（满足需求）
• • • 定位基站间的同步距离大于100米 定位基站与车载防水标签的最大视距通信距离为200多米 方案定位基站布置距离为80~100米
施工限制多：
精度要求高：
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提 纲 Contents 机车无线定位需求 需求难点
解决方案实现
方案价值点
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解决方案实现-方案架构
定位呈现终端
定位后台服务器
定位解算及呈现
无线AC
数据基础网络
无线AP
定位微基站
定位交互设备
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机车定位微标签
解决方案实现-方案产品
无线接入点
解决方案实现-方案产品
定位基站
• • • • 作用：用于和定位标签进行定位交互，并将定位数据通过无线进行上传。 数据接口：标准以太网口1000M/2.4GWIFI 基站功率：3W 频段：3.5G-6.5G
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解决方案实现-方案产品
定位标签
• • • • • • 作用：用于安装在需要定位的机车上和定位基站进行交互 电池形式：一次性电池 工作时间：4年更换电池（0.3Hz） 3年更换电池（1Hz） 默认为2Hz，可调 频段：3.5G-4.5G
铁路机车无线定位解决方案
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提 纲 Contents 机车无线定位需求 需求难点
化系统
机车整备信息化系统是一个综合整备信息管理平台，实现对 外勤、地检、维修(包含 小辅修、临碎修)、燃整、保养、保洁、 数据整备等各项整备职能进行管理的综合管理信息系统。实现 包括全路机车整备动态的实时展现、机车定位、人员作业定位 、整备场电子地图查询、小辅修管理、机车普查及专项整治、 机油统计及油水化验分析、机车综合预警、流程卡控等功能， 达到机车整备作业过程中的风险防控、 完善整备作业生产组织 、优化整备作业流程、统一整备作业标准的目的。 机车无线定位是整个机车整备信息化系统的基础和不可缺失 的一环。
部署方式灵活，避免施工障碍（满足需求）
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定位基站通过无线方式进行数据上联，AP部署在整备场区两侧，整备场区不 需要重新布线 定位基站部署在高于机车1-2米的位置，可以最大程度利用已有立杆，减少重 新立杆，并且有效解决了整备场环境下机车等对信号的干扰 定位标签自带电池，不用频繁维护，方便使用安装
• 定位精度严格要求在3米以内，不允许出现轨道偏差。
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提 纲 Contents 机车无线定位需求 需求难点
解决方案实现
方案价值点
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整备场图示
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需求难点
部署环境复杂
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现场金属结构多，对信号造成衰减较大，机车本身就是无线信号最大的障碍
铁轨两侧禁止施工，需要避开高压接触网，不允许随意布线，取电难，不能 用有线方式做数据回传 轨道之间最短间隔3米多，无论室内室外，精度必须小于3米，且不允许存在 轨道偏差
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解决方案实现-方案部署设计
定位基站部署设计
• • • 每隔 80~100 米布设一个定位基站，长宽比小于2：1； 基站架设高度要比机车顶部标签高1~2米； 定位基站直接通过内置wifi关联上附近的AP，还有少量基站比如检修库及其旁 边的可考虑网线直接接入POE交换机。 按照定位基站位置分布规划AP部署位置，一个AP关联至多不多于30个定位基 站，AP采用千兆链路上联数据机房交换机； 数据机房网络采用全千兆三层结构组网，定位结算服务器部署在数据机房。
软件展示界面可以进行定制，能够和机车整备信息化系统 进行充分结合。
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• • 作用：用于提供无线信号覆盖和定位基站上联汇聚 数据接口：用户侧接口：一个CONSOLE接口(RJ-45接口)，一个ETH1/PoE IN接 口（RJ-45接口），一个ETH2/PoE OUT接口（RJ-45接口），一个光口（SFP接 口，与ETH1接口复用） 频段：2.4G-5.8G
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