基于集中差分gps定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的基于集中差分ＧＰＳ定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，包括：以ＧＰＳ基準(zhǔn)站的精確位置坐標(biāo)和其實(shí)際ＧＰＳ定位信息計(jì)算求出差分改正數(shù)；將各列電車的ＧＰＳ定位信息進(jìn)行差分改正，獲得電車運(yùn)行數(shù)據(jù)；城市交通信號控制系統(tǒng)根據(jù)電車運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)施道口信號優(yōu)先控制。本發(fā)明可省去平交道口有軌電車檢測設(shè)備投入，提高了有軌電車定位的精度，實(shí)現(xiàn)有軌電車平交道口信號燈的智能化控制；可順利融入新一代城市交通信號控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有軌電車道口信號優(yōu)先控制；通用性強(qiáng)，適用于任何快速公交形式的公共交通體系，并可采用對一般ＧＰＳ定位的列車進(jìn)行集中差分ＧＰＳ技術(shù)升級，提高定位精度。
【專利說明】基于集中差分G P S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于集中差分G P S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，適用于城市軌道交通運(yùn)行控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行控制系統(tǒng)中，平交道口信號優(yōu)先控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代有軌電車優(yōu)先路權(quán)最重要和關(guān)鍵的技術(shù)之一。大多數(shù)傳統(tǒng)有軌電車運(yùn)行控制采用兩種方式，一種為:在平交道口附近增設(shè)專門的有軌電車檢測設(shè)備，使安裝、調(diào)式及維護(hù)復(fù)雜和困難，且由于檢測設(shè)備一般距離平交道口較近，從檢測到列車，到需要進(jìn)行平交道口信號燈優(yōu)先控制，時(shí)間間隔較短，容易對道路正常交通車輛產(chǎn)生影響；另一種為:采用一般的差分G P S定位技術(shù)，要求安裝在每列車上的G P S移動(dòng)站都要接收差分修正值，這樣會(huì)造成列車管理系統(tǒng)的過于復(fù)雜,成本過高。
[0003]隨著新一代城市交通信號控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，最大限度地滿足了城市交通中各種控制需求。其中聯(lián)網(wǎng)型智能交通信號控制機(jī)通過與交通指揮中心通訊控制機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r(shí)傳輸；信號機(jī)可及時(shí)上報(bào)現(xiàn)場各種交通參數(shù)和工作狀態(tài)；中央控制系統(tǒng)可實(shí)時(shí)下發(fā)控制命令，進(jìn)行遠(yuǎn)程同步步進(jìn)遙控。其中通過擴(kuò)充相應(yīng)的接口模塊，實(shí)現(xiàn)公交車輛優(yōu)先等特殊控制方式，是其最關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0004]而現(xiàn)有的有軌電車道口運(yùn)行控制方式，無法滿足新一代城市交通信號控制系統(tǒng)的要求，這樣也就無法實(shí)施有軌電車道口信號優(yōu)先控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于集中差分G P S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，能滿足新一代城市交通信號控制系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)有軌電車道口信號優(yōu)先控制。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0007]基于集中差分G P S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，電車的前后司機(jī)室分別裝有G P S接收機(jī)和3 G無線通信車載臺；電車外部的列車監(jiān)控中心位于已精確獲知位置坐標(biāo)的G P S基準(zhǔn)站，列車監(jiān)控中心設(shè)有3 G通信接入機(jī)、計(jì)算機(jī)，列車監(jiān)控中心經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與外部城市交通信號控制系統(tǒng)通信連接；
[0008]控制方法包括以下步驟:
[0009]第一步、電車前后司機(jī)室的G P S接收機(jī)分別接收G P S信號并解析為G P S定位信息，接著由3 G無線通信車載臺將所有G P S定位信息以及本電車車輛編號信息打包成數(shù)據(jù)包、并通過3 G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)至列車監(jiān)控中心的3 G通信接入機(jī)；
[0010]第二步、列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)根據(jù)G P S基準(zhǔn)站位置坐標(biāo)以及G P S基準(zhǔn)站的實(shí)際G P S定位信息進(jìn)行差分計(jì)算并求出差分改正數(shù)；列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)以該差分改正數(shù)對收到的電車前后司機(jī)室G P S定位信息進(jìn)行差分改正,計(jì)算出各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)；列車監(jiān)控中心將各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送至城市交通信號控制系統(tǒng)；
[0011]第三步、城市交通信號控制系統(tǒng)對各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行交通控制處理后形成信號控制命令，并下發(fā)至各道口的信號控制機(jī)，完成電車道口信號優(yōu)先控制。
[0012]本發(fā)明進(jìn)一步完善的技術(shù)方案如下:
[0013]優(yōu)選地，列車監(jiān)控中心還設(shè)有電子地圖；第二步中，列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)將各列電車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，并顯示于電子地圖上。
[0014]優(yōu)選地，各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電車位置坐標(biāo)、速度、行駛方向。
[0015]優(yōu)選地，第三步中，當(dāng)城市交通信號控制系統(tǒng)與各道口的信號控制機(jī)之間出現(xiàn)通訊異常或中斷時(shí)，由各道口的信號控制機(jī)自行控制，暫時(shí)停止電車道口信號優(yōu)先，直至通訊恢復(fù)正常。
[0016]本發(fā)明可省去平交道口有軌電車檢測設(shè)備投入，提高了有軌電車定位的精度，實(shí)現(xiàn)有軌電車平交道口信號燈的智能化控制；可順利融入新一代城市交通信號控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有軌電車道口信號優(yōu)先控制；通用性強(qiáng)，適用于任何快速公交形式的公共交通體系，并可采用對一般G P S定位的列車進(jìn)行集中差分G P S技術(shù)升級，提高定位精度。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。
[0018]實(shí)施例
[0019]本實(shí)施例中，電車的前后司機(jī)室分別裝有G P S接收機(jī)和3 G無線通信車載臺；電車外部的列車監(jiān)控中心位于已精確獲知位置坐標(biāo)的G P S基準(zhǔn)站，列車監(jiān)控中心設(shè)有3G通信接入機(jī)、計(jì)算機(jī)、電子地圖，列車監(jiān)控中心經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與外部城市交通信號控制系統(tǒng)通信連接。
[0020]本實(shí)施例基于集中差分G P S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法包括:
[0021]第一步、電車前后司機(jī)室的G P S接收機(jī)分別接收G P S信號并解析為G P S定位信息，接著由3 G無線通信車載臺將所有G P S定位信息以及本電車車輛編號信息打包成數(shù)據(jù)包、并通過3 G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)至列車監(jiān)控中心的3 G通信接入機(jī)；
[0022]第二步、列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)根據(jù)GPS基準(zhǔn)站位置坐標(biāo)以及GPS基準(zhǔn)站的實(shí)際G P S定位信息進(jìn)行差分計(jì)算并求出差分改正數(shù)；列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)以該差分改正數(shù)對收到的電車前后司機(jī)室G P S定位信息進(jìn)行差分改正,計(jì)算出各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)，將各列電車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，并顯示于電子地圖上；列車監(jiān)控中心將各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送至城市交通信號控制系統(tǒng)；各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電車位置坐標(biāo)、速度、行駛方向等等。
[0023]第三步、城市交通信號控制系統(tǒng)對各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行交通控制處理后形成信號控制命令，并下發(fā)至各道口的信號控制機(jī)，完成電車道口信號優(yōu)先控制；其中，當(dāng)城市交通信號控制系統(tǒng)與各道口的信號控制機(jī)之間出現(xiàn)通訊異?；蛑袛鄷r(shí)，由各道口的信號控制機(jī)自行控制，暫時(shí)停止電車道口信號優(yōu)先，直至通訊恢復(fù)正常。
[0024]本實(shí)施例通過采用集中差分G P S導(dǎo)航技術(shù)消除G P S衛(wèi)星信號中S A (選擇可用性)以及其它誤差源對定位精度的影響，使有軌電車的定位精度優(yōu)于5 m，同時(shí)，通過交通指揮中心城市交通信號控制系統(tǒng)，將該有軌電車定位狀態(tài)信息作為交通控制輸入信號，并運(yùn)用道口的聯(lián)網(wǎng)型智能交通信號控制機(jī)來實(shí)現(xiàn)有軌電車平交道口信號優(yōu)先控制。
[0025]本實(shí)施例既提升了現(xiàn)代有軌電車位置監(jiān)控的精確度，同時(shí)也提高了現(xiàn)代有軌電車調(diào)度系統(tǒng)的集成度，減少了大量的檢測設(shè)備，在交叉道口靈活實(shí)現(xiàn)了有軌電車、社會(huì)車輛及行人的交通控制；實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代有軌電車的運(yùn)行控制與城市智能交通項(xiàng)目的融合，可加速現(xiàn)代有軌電車在國內(nèi)大城市的推廣，以及在新型城鎮(zhèn)化完善城市軌道交通體系建設(shè)影響下，使現(xiàn)代有軌電車發(fā)展成為我國目前以地鐵和輕軌為主的軌道交通體系中的一個(gè)重要構(gòu)成。
[0026]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于集中差分GP S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，其特征是，所述電車的前后司機(jī)室分別裝有G P S接收機(jī)和3 G無線通信車載臺；所述電車外部的列車監(jiān)控中心位于已精確獲知位置坐標(biāo)的G P S基準(zhǔn)站，所述列車監(jiān)控中心設(shè)有3 G通信接入機(jī)、計(jì)算機(jī)，所述列車監(jiān)控中心經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與外部城市交通信號控制系統(tǒng)通信連接； 所述控制方法包括以下步驟: 第一步、所述電車前后司機(jī)室的G P S接收機(jī)分別接收G P S信號并解析為G P S定位信息，接著由3 G無線通信車載臺將所有G P S定位信息以及本電車車輛編號信息打包成數(shù)據(jù)包、并通過3 G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)至列車監(jiān)控中心的3 G通信接入機(jī)； 第二步、所述列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)根據(jù)G P S基準(zhǔn)站位置坐標(biāo)以及G P S基準(zhǔn)站的實(shí)際G P S定位信息進(jìn)行差分計(jì)算并求出差分改正數(shù)；所述列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)以該差分改正數(shù)對收到的電車前后司機(jī)室G P S定位信息進(jìn)行差分改正，計(jì)算出各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)；所述列車監(jiān)控中心將各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送至城市交通信號控制系統(tǒng)； 第三步、所述城市交通信號控制系統(tǒng)對各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行交通控制處理后形成信號控制命令，并下發(fā)至各道口的信號控制機(jī)，完成電車道口信號優(yōu)先控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于集中差分GP S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，其特征是，所述列車監(jiān)控中心還設(shè)有電子地圖；第二步中，所述列車監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)將各列電車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，并顯示于電子地圖上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于集中差分GP S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，其特征是，各列電車的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電車位置坐標(biāo)、速度、行駛方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于集中差分GP S定位的有軌電車道口信號優(yōu)先控制方法，其特征是，第三步中，當(dāng)城市交通信號控制系統(tǒng)與各道口的信號控制機(jī)之間出現(xiàn)通訊異?；蛑袛鄷r(shí)，由各道口的信號控制機(jī)自行控制，暫時(shí)停止電車道口信號優(yōu)先，直至通訊恢復(fù)正堂巾O
【文檔編號】G08G1/127GK104008655SQ201410241438
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】謝勇, 奚華峰, 袁江波, 劉婷婷, 徐志榮, 吳恒陽, 鄭磊, 尹燕萍, 黃坤林, 蘇國強(qiáng), 董曉鵬 申請人:南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司