列车定位技术在城市轨道交通中的应用,该文是轨道交通方面有关在职研究生论文范文跟城市轨道交通和定位技术和列车方面论文如何怎么撰写.
轨道交通论文参考文献：
王会江
（中铁武汉电气化局集团城铁分公司,湖北 武汉 430070）
摘 要：在我国城市人口不断增加的大背景下,城市问题日益突出,主要包括城市交通荷载量大和交通拥堵的问题.轨道交通具有车站间距近和运行密度高的特点,对列车运行的安全性提出了更高要求.文章根据相关工作经验,探究了列车定位技术在城市轨道交通中应用的相关问题.
关键词：列车定位技术；城市轨道交通；城市问题；交通荷载量；交通拥堵；铁路交通 文献标识码：A
中图分类号：U284 文章编号：1009-2374（2016）17-0090-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.043
城市轨道交通的优点是安全、可靠、速度快、舒适和节能环保等.世界各国都通过城市轨道解决城市交通问题.技术人员在控制列车的过程中,定位技术非常重要.列车的准确定位关系到列车的安全运行,如果定位准确,运输效率会提升.列车每个系统的运行都要考虑列车的位置信息,因为列车位置信息是重要的参数.通过列车定位技术可以更好地控制和调度列车,因此获取列车速度和位置信息的重要保障就是技术人员以更加认真的态度面对工作.现阶段,在我国城市轨道交通中,列车定位技术应用非常广泛.
1 我国城市轨道交通中列车定位技术概述
列车定位指的是技术人员通过已有的技术设备,对列车实际地理位置,掌握运行速度和运行状态等关键信息,并通过传输媒介向交通指挥部门传送相关信息.列车定位意义重大.根据列车定位技术可以向控制中心提供列车的实时位置.指挥人员和控制中心调度值班人员可以掌握列车的运行位置,恰当安排列车的运行密度.如有必要,技术人员可以按照实时客流、通过扣车和跳停等方式控制列车的运行密度.通过列车定位技术可以提供列车所处的位置,从而得到列车的准确位置,向信号控制系统和检测终端传输,以此为依据信号控制系统发出各种控制指令.
2 列车定位技术在城市轨道交通中的应用
技术人员科学使用列车定位技术,可以准确得到铁路网络中列车的位置.现阶段,多种列车定位方式被广泛应用于国内外轨道交通列车自动控制系统中.以下具体分析列车定位技术的类型：
2.1 通过轨道点位定位列车
现阶段,轨道电路定位法是我国常用的列车定位技术.铁路线路上有两根钢轨,这两根钢轨是轨道电路的导体.导体经过引线连接信号,设备接收信号,这样就形成了电气回路.如果车没有占用轨道区段,接收端接收发送端的信息.如果列车进入轨道区段,车轮可以造成两根钢轨短路.接收端不能顺利接收发送的信息,接收端在失磁的情况下会落下,对列车进行检测.在线路运行时,列车运行的轨道会出示“占用标示”,对轨道电路的占用情况进行连续跟踪,从而准确获得列车的
位置.
2.2 通过电子计轴技术获得准确的列车定位
电子计轴定位可以对电磁感应信息进行检测,将计轴点安装在轨道区段的分界点上,通过计轴技术检测电磁感应信号.技术人员能准确判断列车的轮轴数量和运行方向.如果车轮驶过计轴点位置,就会形成脉冲信号,将电缆作为介质向控制中心传输.控制中心的技术装置检测车轮位置,最后按照计数,获取列车出清和占用状况,从而使列车在轨道运行中的定位更加准确.
2.3 通过信标技术对轨道交通中的列车进行定位
地面信标的安装非常重要,其安装位置有两根钢轨,有两种信标,包括无信源和有信源.每个信标的编号都是唯一的,其位置信息也是特定的.在车载上安装接收功能的信标,可以读取信标天线.如果列车越过信标.车载信标天线会在地面上传递信标能量,这个过程可以通过电磁感应传递.地面信标在接收到能量后被激活,内部电路会展开工作.技术人员通过调节电磁感应将存储位置传送至车载信息处理系统,通过解析数据获取列车的位置.
2.4 通过测速定位列车
测速定位建立在列车测量的基础上,通过测速定位可以及时获得列车运行距离.测速定位包括多普勒雷达法和轮速法.轮速法需要遵循一定的工作原理,将旋转式光栅安装在旋转式外侧.在列车的运行过程中,旋转的轮轴可以带动光栅发生转动,在光栅两边安装发光装置.光栅在旋转的过程中,光电传感器会接收“光脉冲信号”,这一信号来自于发光装置,经过转化后这一信号会转为脉冲信号,在车载计数器上传送.车载计数器可以计数这个脉冲信号.技术人员检测这个信号可以判断车轮的转角.通过车轮的转角,得出列车的位移.
多普勒效应是速度测量的原理,将多普勒雷达安装在车头位置,雷达向地面发送频率信号.如果列车运行速度较快,两个信号的频率差也比较大.技术人员测量两个信号频率差后,可以得到列车的运行方向和速度.通过列车运行速度的积分,可以得到准确的列车运行距离,从而准确获得列车的位置.测速定位包括雷达法和轮速法等.测速法的原理指的是将旋转式光栅安装在列车外侧,并将光电传感器和发光器安装在两侧.在光栅的旋转过程中.发光装置会产生脉冲信号,光电传感器可以接收脉冲信号,并对脉冲信号进行转化,形成电脉冲信号,输送至车载计数器.技术人员检测该信号后,准确确定车轮转角.技术人员可以通过车轮转角得出列车运行的距离.
多普勒测速原理是常用的列车速度测量原理,在车头位置安装多普勒雷达,雷达会向地面发送信号,并检测反射信号.根据多普勒速度测量原理,如果列车的状态是运行的,反射信号频率较高.如果列车状态不是前进,反射信号比发射信号频率低.通过测量两个信号的频率差,就可以准确得到列车的运行速度、运行方向、运行距离和运行位置.
2.5 通过无线扩频定位列车
无线扩频定位可以准确定位和跟踪列车,通常采用的是伪码测距技术.无线扩频要按照相关原理开展工作.技术人员可以在地面沿线设立无线基站,无线基站发送带有位置信息的扩频信号.列车接收扩频信息,技术人员求得列车信息和列车的时间差.技术人员可以以时间差为参数,求出无线基站的距离,从而得到列车在轨道网络中的准确位置.
2.6 在交叉环线的基础上定位列车
技术人员可以将交叉感应线敷设在两根钢轨之间,在轨道的道床上固定一条线,在钢轨的颈部下方固定另一条线,它们每隔一段距离交叉.回线和天线是相似的,列车每经过一个电缆交叉时,通过车载设备可以对环线内信号的相位变化进行检测,并计数相位变化次数,确定列车的运行距离,从而更准确地定位
列车.
3 城市轨道交通中几种列车定位方式比较
轨道电路定位具有方便、经济和可靠性的优势,既可以定位列车,也可以对轨道的完好情况进行检测.轨道电路的长度决定定位精度,如果定位精确度不够,无法构成移动闭塞.计轴定位方式相似于轨道定位,主要是对区段信息的检测,从而确定列车位置.但是这种方式也有一定的缺点,即外界其他金属物品会对其产生干扰,显示占用状态.列车定位测速是一种相对定位方式,这种定位方式是一种典型的增长式定位,有累计误差的缺点.如果对定位精度有更高要求,可以通过其他方法校正位置信息.查询应答器定位方式有自身优点,地面应答器安装点有较高的定位精度、较低的维修费用、较长的使用寿命,面对恶劣条件可以保持工作的稳定性.但是也有一定的缺点,即只能获取点式定位信息,在投资规模和设置间距上存在矛盾.技术人员可以根据实际情况将列车定位技术运用于城市轨道交通中.
4 列车定位技术在城市轨道交通中的应用
常用轨道交通和行车效率、行车安全密切相关.传统的轨道电路对列车区段的占用情况进行监控,这种技术设备具有容易安装,技术原理简单,技术含量低和单套设备投资成本低的特点.因此应用广泛.但是轨道区段对行车效率有决定作用.如果区段过长,会对行车的通过效率产生严重影响.在区段过短的情况下,设备的安装数量会增加,也使维修作业和维护工作量增加.传统的轨道电路极会被外界自然环境影响,可能会偏移电气指标.
轨道交通运营具有较高的车次密度.区间户外发生故障,如果无法给维修人员足够的抢修时间,设备发生故障会影响运营.在轨道交通系统中点位信标技术的成功应用已经有多年,列车不论是自动驾驶还是人工驾驶,都要对站台屏蔽门和车门实现有效联动,保证乘降的方便性,在此发挥重要作用的是定位信标.地面信标对信息量的存储较大,可以保证停车的准确性和高密度.在轨道交通新建线路中普遍采用的是计轴设备,计轴设备可以克服轨道电路受恶劣环境影响的不足.技术人员通过计算机对轴点发送的信息进行处理,从整体上保证了可靠性和安全性.
5 结语
综上所述,随着我国交通事业和科学技术的发展,列车定位技术已经被广泛应用于轨道交通中.通过列车定位技术可以对列车位置进行准确定位.文章首先简要概述列车定位；其次分析列车定位技术和定位方式；最后探究列车定位技术在城市道路轨道中的应用.希望通过本文的研究对轨道交通中列车定位技术应用水平的提高有所帮助.
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（责任编辑：小燕）
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