基于卫星和应答器的列车定位及防护方法、系统及介质与流程

本发明涉及列车定位领域，尤其是涉及一种基于卫星和应答器的列车定位及防护方法、系统及介质。

背景技术：

1、卫星定位技术的广泛应用为铁路运输安全和效率提供了重要支持。铁路信号系统，作为保障列车运行安全的关键系统，需要准确可靠的位置和速度信息来实现列车之间的安全间隔和运行控制。卫星定位技术通过全球卫星定位系统(gnss)的支持，为铁路信号系统提供了高精度的列车位置信息，实现了列车的实时监测和定位。

2、利用卫星定位技术，铁路管理者能够实时跟踪列车的位置、速度和行驶轨迹，从而有效调整信号系统，保证列车按时、安全地运行。这种精准的位置监测和管理，为铁路运输系统带来了更高的安全性和可靠性，减少了事故风险和提高了运输效率。随着卫星定位技术的不断进步和应用范围的扩大，铁路信号系统将更加智能化、数字化，为现代铁路系统的发展带来新的机遇和挑战。

3、在轨道交通领域，利用卫星定位技术可以有效提高发车效率。卫星定位技术为轨道交通系统提供了实时的位置信息和精确的导航数据，使得管理者能够更准确地掌握车辆的位置和运行状态，从而优化发车计划和提高发车效率。

4、实际应用中，可以根据卫星定位技术结合线路电子地图，在列车启机后，根据卫星提供的经纬度，定出列车所处的轨道号和其在轨道上的偏移。在ctcs体系下，可以根据直接定出lrbg(last relevant balise group，最近相关应答器组)并据此向地面设备rbc(radio block center，无线闭塞中心)发送列车位置报告，地面设备根据列车位置报告向列控车载设备发送行车许可。

5、但是，由于卫星定位存在信号遮挡、多路径效应、大气层干扰、卫星几何结构、卫星钟差、地球电离层效应等因素的影响，在特定的环境中或受到特定因素影响时可能会出现定位不准确的情况。尤其是站内发车时，如果由于卫星定位不准确导致定错了站内股道，可能导致原本不属于该车的发车信号和行车许可被下达。严重的情况下，可能导致列车接收到错误的信号指令，可能导致列车之间相撞的严重事故，或列车误入错误的轨道或改变行驶方向，使列车脱离轨道造成脱轨事故，或列车之间的安全间距不足，可能导致后继列车追尾前车的事故。

6、中国专利申请cn116022199a公开了一种列车的定位方法，其通过获取列车定位系统的参数信息确定列车定位系统是否处于正常状态。该专利的列车位置参数信息至少包括电子地图信息和卫星信息中的一种，在特定的环境中或受到特定因素影响时可能会出现定位不准确的情况，存在卫星定位误差导致的定位不准确等缺点。因此，如何来进一步提高卫星定位列车的可靠性和定位精度成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于卫星和应答器的列车定位及防护方法、系统及介质，根据地面实体应答器的位置和根据卫星定位确定的列车位置进行校核，保证列车根据卫星定位确定的站内股道与实际所在股道相符。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种基于卫星和应答器的列车定位及防护方法，包括以下步骤：

4、s1、根据卫星定位确定列车在站内的位置；

5、s2、根据步骤s1确定的位置得到lrbg，并将列车和lrbg的位置信息汇报给rbc；

6、s3、rbc收到列车和lrbg的位置后向车载设备发送行车许可；

7、s4、列车根据行车许可发车出站，并根据步骤s2得到的lrbg查找列车发车方向同股道的实体应答器，若在预期范围内收到该实体应答器，则校核通过并执行步骤s5，否则校核不通过，车载设备向列车施加紧急制动防护命令；

8、s5、若根据步骤s4收到的预期范围内的实体应答器，则对其进行一致性分析并处理。

9、作为优选的技术方案，当列车应答器接收天线离实体应答器位置较近时，卫星定位出的lrbg可能会被应答器接收天线再次收到，卫星定位确定列车lrbg后未经过实体应答器组时，拒绝使用与卫星定位确定的lrbg标识号相同的任何实体应答器。

10、作为优选的技术方案，所述步骤s4中的紧急制动防护命令包括删除车载保存的全部最近相关应答器组，断开与无线闭塞中心的连接并清除会话，司机联系调度员或车站值班员，以及得到许可的情况下退回站内股道重新发车。

11、作为优选的技术方案，所述的步骤s5中的一致性分析包括使用链接信息情况下的一致性分析和不使用链接信息情况下的一致性分析，其中链接信息包括，到下一个链接应答器组的距离、本信息包内应答器组与前一组的地区关系、地区编号、应答器组编号、列车通过被链接应答器组时的运行方向、链接失败时列车自动保护系统采取的措施和应答器位置精度。

12、作为优选的技术方案，在所述使用链接信息时，若车载设备通过卫星定位初始化位置确定列车最近相关应答器组后，经过第一组有效实体应答器出现链接一致性错误或未按与其方向通过被标记位链接的应答器组时，车载设备向列车施加紧急制动防护命令。

13、作为优选的技术方案，在所述使用链接信息时，若第一组有效实体应答器组是链接信息中预告的期望应答器组，但该应答器组内间距超过设定值、组内有应答器丢失或组内序号不一致时，车载设备根据链接信息执行链接反应。

14、作为优选的技术方案，在所述使用链接信息时，若收到的第一组实体应答器组内含有包标识及方向均一致的信息包、包头在应答器组内一致性错误、信息包包头包含无效变量或信息包包含无效变量，车载设备向列车施加紧急制动防护命令。

15、作为优选的技术方案，在所述不使用链接信息时，若收到的第一组实体应答器组组内间距超过设定值、组内有应答器丢失、组内序号不一致、组内含有包标识及方向均一致的信息包、包头在应答器组内一致性错误、包头包含无效变量或信息包包含无效变量，车载设备向列车施加紧急制动防护命令。

16、作为优选的技术方案，在所述不使用链接信息时，当列车运行方向与根据实体应答器组和电子地图获得的运行方向不同时，车载设备向列车施加紧急制动防护命令。

17、根据本发明的第二方面，提供了一种基于卫星和应答器的列车定位及防护方法的系统，包括卫星定位系统、地面实体应答器、无线闭塞中心、电子地图数据库和列控车载设备。卫星定位系统定位出列车位置并查找电子地图得到最近相关应答器组，将列车和最近相关应答器组的位置信息汇报给无线闭塞中心；无线闭塞中心收到列车和最近相关应答器组的位置后向车载设备发送行车许可；列车根据行车许可发车出站，并查找列车发车方向同股道的实体应答器。

18、根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

19、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

20、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

21、(1)提高定位准确性：通过结合卫星定位技术和地面实体应答器的位置信息，对列车位置进行双重校核，有效减少因卫星定位误差导致的定位不准确问题。

22、(2)增强安全性：在发现定位错误时，车载设备能够迅速采取紧急制动等防护措施，确保列车和乘客的安全。

23、(3)提高系统可靠性：通过考虑应答器故障和链接信息不一致的情况，并制定相应的处理策略，提高了整个系统的可靠性和稳定性。

24、(4)适应性强：本方法适用于现有的铁路信号系统，不需要额外增加设备。