CN104008655B - 基于集中差分ｇｐｓ定位的有轨电车道口信号优先控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的基于集中差分ＧＰＳ定位的有轨电车道口信号优先控制方法，包括：以ＧＰＳ基准站的精确位置坐标和其实际ＧＰＳ定位信息计算求出差分改正数；将各列电车的ＧＰＳ定位信息进行差分改正，获得电车运行数据；城市交通信号控制系统根据电车运行数据实施道口信号优先控制。本发明可省去平交道口有轨电车检测设备投入，提高了有轨电车定位的精度，实现有轨电车平交道口信号灯的智能化控制；可顺利融入新一代城市交通信号控制系统，实现有轨电车道口信号优先控制；通用性强，适用于任何快速公交形式的公共交通体系，并可采用对一般ＧＰＳ定位的列车进行集中差分ＧＰＳ技术升级，提高定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于集中差分ＧＰＳ定位的有轨电车道口信号优先控制方法，适用于城市轨道交通运行控制。
背景技术
在现代有轨电车运行控制系统中，平交道口信号优先控制技术是实现现代有轨电车优先路权最重要和关键的技术之一。大多数传统有轨电车运行控制采用两种方式，一种为：在平交道口附近增设专门的有轨电车检测设备，使安装、调式及维护复杂和困难，且由于检测设备一般距离平交道口较近，从检测到列车，到需要进行平交道口信号灯优先控制，时间间隔较短，容易对道路正常交通车辆产生影响；另一种为：采用一般的差分ＧＰＳ定位技术，要求安装在每列车上的ＧＰＳ移动站都要接收差分修正值，这样会造成列车管理系统的过于复杂，成本过高。
随着新一代城市交通信号控制系统的出现，最大限度地满足了城市交通中各种控制需求。其中联网型智能交通信号控制机通过与交通指挥中心通讯控制机连接，实现数据双向实时传输；信号机可及时上报现场各种交通参数和工作状态；中央控制系统可实时下发控制命令，进行远程同步步进遥控。其中通过扩充相应的接口模块，实现公交车辆优先等特殊控制方式，是其最关键技术之一。
而现有的有轨电车道口运行控制方式，无法满足新一代城市交通信号控制系统的要求，这样也就无法实施有轨电车道口信号优先控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种基于集中差分ＧＰＳ定位的有轨电车道口信号优先控制方法，能满足新一代城市交通信号控制系统的要求，实现有轨电车道口信号优先控制。
本发明解决其技术问题的技术方案如下：
基于集中差分ＧＰＳ定位的有轨电车道口信号优先控制方法，电车的前后司机室分别装有ＧＰＳ接收机和3Ｇ无线通信车载台；电车外部的列车监控中心位于已精确获知位置坐标的ＧＰＳ基准站，列车监控中心设有3Ｇ通信接入机、计算机，列车监控中心经网络与外部城市交通信号控制系统通信连接；
控制方法包括以下步骤：
第一步、电车前后司机室的ＧＰＳ接收机分别接收ＧＰＳ信号并解析为ＧＰＳ定位信息，接着由3Ｇ无线通信车载台将所有ＧＰＳ定位信息以及本电车车辆编号信息打包成数据包、并通过3Ｇ无线网络发至列车监控中心的3Ｇ通信接入机；
第二步、列车监控中心的计算机根据ＧＰＳ基准站位置坐标以及ＧＰＳ基准站的实际ＧＰＳ定位信息进行差分计算并求出差分改正数；列车监控中心的计算机以该差分改正数对收到的电车前后司机室ＧＰＳ定位信息进行差分改正，计算出各列电车的运行数据；列车监控中心将各列电车的运行数据发送至城市交通信号控制系统；
第三步、城市交通信号控制系统对各列电车的运行数据进行交通控制处理后形成信号控制命令，并下发至各道口的信号控制机，完成电车道口信号优先控制。
本发明进一步完善的技术方案如下：
优选地，列车监控中心还设有电子地图；第二步中，列车监控中心的计算机将各列电车运行数据进行坐标转换，并显示于电子地图上。
优选地，各列电车的运行数据包括电车位置坐标、速度、行驶方向。
优选地，第三步中，当城市交通信号控制系统与各道口的信号控制机之间出现通讯异常或中断时，由各道口的信号控制机自行控制，暂时停止电车道口信号优先，直至通讯恢复正常。
本发明可省去平交道口有轨电车检测设备投入，提高了有轨电车定位的精度，实现有轨电车平交道口信号灯的智能化控制；可顺利融入新一代城市交通信号控制系统，实现有轨电车道口信号优先控制；通用性强，适用于任何快速公交形式的公共交通体系，并可采用对一般ＧＰＳ定位的列车进行集中差分ＧＰＳ技术升级，提高定位精度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例
本实施例中，电车的前后司机室分别装有ＧＰＳ接收机和3Ｇ无线通信车载台；电车外部的列车监控中心位于已精确获知位置坐标的ＧＰＳ基准站，列车监控中心设有3Ｇ通信接入机、计算机、电子地图，列车监控中心经网络与外部城市交通信号控制系统通信连接。
本实施例基于集中差分ＧＰＳ定位的有轨电车道口信号优先控制方法包括：
第一步、电车前后司机室的ＧＰＳ接收机分别接收ＧＰＳ信号并解析为ＧＰＳ定位信息，接着由3Ｇ无线通信车载台将所有ＧＰＳ定位信息以及本电车车辆编号信息打包成数据包、并通过3Ｇ无线网络发至列车监控中心的3Ｇ通信接入机；
第二步、列车监控中心的计算机根据ＧＰＳ基准站位置坐标以及ＧＰＳ基准站的实际ＧＰＳ定位信息进行差分计算并求出差分改正数；列车监控中心的计算机以该差分改正数对收到的电车前后司机室ＧＰＳ定位信息进行差分改正，计算出各列电车的运行数据，将各列电车运行数据进行坐标转换，并显示于电子地图上；列车监控中心将各列电车的运行数据发送至城市交通信号控制系统；各列电车的运行数据包括电车位置坐标、速度、行驶方向等等。
第三步、城市交通信号控制系统对各列电车的运行数据进行交通控制处理后形成信号控制命令，并下发至各道口的信号控制机，完成电车道口信号优先控制；其中，当城市交通信号控制系统与各道口的信号控制机之间出现通讯异常或中断时，由各道口的信号控制机自行控制，暂时停止电车道口信号优先，直至通讯恢复正常。
本实施例通过采用集中差分ＧＰＳ导航技术消除ＧＰＳ卫星信号中ＳＡ(选择可用性)以及其它误差源对定位精度的影响，使有轨电车的定位精度优于5ｍ，同时，通过交通指挥中心城市交通信号控制系统，将该有轨电车定位状态信息作为交通控制输入信号，并运用道口的联网型智能交通信号控制机来实现有轨电车平交道口信号优先控制。
本实施例既提升了现代有轨电车位置监控的精确度，同时也提高了现代有轨电车调度系统的集成度，减少了大量的检测设备，在交叉道口灵活实现了有轨电车、社会车辆及行人的交通控制；实现了现代有轨电车的运行控制与城市智能交通项目的融合，可加速现代有轨电车在国内大城市的推广，以及在新型城镇化完善城市轨道交通体系建设影响下，使现代有轨电车发展成为我国目前以地铁和轻轨为主的轨道交通体系中的一个重要构成。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (2)
1.基于集中差分GPS定位的有轨电车道口信号优先控制方法，其特征是，所述电车的前后司机室分别装有GPS接收机和3G无线通信车载台；所述电车外部的列车监控中心位于已精确获知位置坐标的GPS基准站，所述列车监控中心设有3G通信接入机、计算机，所述列车监控中心经网络与外部城市交通信号控制系统通信连接；
所述控制方法包括以下步骤：
第一步、所述电车前后司机室的GPS接收机分别接收GPS信号并解析为GPS定位信息，接着由3G无线通信车载台将所有GPS定位信息以及本电车车辆编号信息打包成数据包、并通过3G无线网络发至列车监控中心的3G通信接入机；
第二步、所述列车监控中心的计算机根据GPS基准站位置坐标以及GPS基准站的实际GPS定位信息进行差分计算并求出差分改正数；所述列车监控中心的计算机以该差分改正数对收到的电车前后司机室GPS定位信息进行差分改正，计算出各列电车的运行数据；各列电车的运行数据包括电车位置坐标、速度、行驶方向；所述列车监控中心将各列电车的运行数据发送至城市交通信号控制系统；
第三步、所述城市交通信号控制系统对各列电车的运行数据进行交通控制处理后形成信号控制命令，并下发至各道口的信号控制机，完成电车道口信号优先控制；当城市交通信号控制系统与各道口的信号控制机之间出现通讯异常或中断时，由各道口的信号控制机自行控制，暂时停止电车道口信号优先，直至通讯恢复正常。
2.根据权利要求1所述基于集中差分GPS定位的有轨电车道口信号优先控制方法，其特征是，所述列车监控中心还设有电子地图；第二步中，所述列车监控中心的计算机将各列电车运行数据进行坐标转换，并显示于电子地图上。
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