UWB在軌道交通安全應(yīng)用

UWB技術(shù)對(duì)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的補(bǔ)充

目前列車的主動(dòng)控制系統(tǒng)主要依靠衛(wèi)星定位來完成，而對(duì)于地下隧道環(huán)境以及城市高樓、峽谷等場(chǎng)景，無衛(wèi)星或少衛(wèi)星的情況會(huì)讓衛(wèi)星定位失效。UWB技術(shù)具有高精度、覆蓋范圍廣、可無限擴(kuò)展等特點(diǎn)，可以很好地補(bǔ)充衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

UWB設(shè)備可以為列車定位系統(tǒng)帶來更高的定位精度，讓列車在關(guān)鍵軌道轉(zhuǎn)換區(qū)域進(jìn)行軌道識(shí)別、在站臺(tái)完成精準(zhǔn)?？?、在衛(wèi)星定位失效區(qū)域進(jìn)行里程校準(zhǔn)。

UWB在列車CBTC定位導(dǎo)航、列成防撞與碰撞預(yù)警、列車精準(zhǔn)?？康确矫妫擒壍澜煌ò踩c控制系統(tǒng)的一個(gè)可靠的新技術(shù)。

• UWB列車導(dǎo)航系統(tǒng)

UWB技術(shù)是當(dāng)前主流實(shí)時(shí)定位技術(shù)中較為優(yōu) 秀的一個(gè)

基于UWB技術(shù)的列車定位方案，可作為輔助系統(tǒng)參與到列車控制系統(tǒng)中。方案特點(diǎn)：1、車載UWB節(jié)點(diǎn)可持續(xù)與路旁UWB節(jié)點(diǎn)測(cè)距，在增加路旁節(jié)點(diǎn)的情況可將定位范圍擴(kuò)大至全程；2、帶有IMU等傳感器，是一種多傳感器融合的方案；3、可計(jì)算并傳遞列車位置、速度、加速度等。

• 案例分享一、紐約交通局地鐵上的“UWB領(lǐng)航員”

項(xiàng)目情況：在Canarsie線和Jamaica線上共安裝了242個(gè)地面信標(biāo)，平均間距為96米，最 大間距為286米。非侵入式安裝方式，只在路旁距離地面1.5m處部署信標(biāo)，無需在列車行駛的軌道上安裝部件，這確保了安裝施工的靈活性。對(duì)于設(shè)備，只需供電即可，不需要額外的網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)的魯棒性高，故障發(fā)生間隔超過100萬小時(shí)，可在雨雪天氣、常溫以及高溫下正常運(yùn)行。

案例分享二、日立數(shù)字鐵路

方案名稱：The Humatics Rail Navigation System (HRNS)

項(xiàng)目地點(diǎn)：那不勒斯，意大利

• 虛擬耦合列車技術(shù)中的UWB測(cè)距與通信功能

傳統(tǒng)鐵路系統(tǒng)的一大特征是：隨著網(wǎng)絡(luò)容量以及列車數(shù)量的增加，列車與機(jī)組的分離解耦、分流調(diào)度、耦合等行為會(huì)極大增加信號(hào)處理系統(tǒng)的復(fù)雜度，并逐漸超出系統(tǒng)的處理限制。而近年來發(fā)展的“虛擬耦合列車技術(shù)”可一定程度解決該問題，讓系統(tǒng)處理多車耦合等行為時(shí)速度更快，更不容易發(fā)生機(jī)械故障和電器故障。虛擬耦合列車技術(shù)將通勤線路進(jìn)行劃分，分別是包含待耦合列車的高容量區(qū)段和低頻次列車區(qū)段。

在虛擬耦合思路中，通過UWB技術(shù)完成列車與列車的相對(duì)定位，并進(jìn)行編組。這個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)甚至不需要地面設(shè)備，僅靠車載設(shè)備即可完成。無論是遠(yuǎn)距離還是極近距離（10cm以內(nèi)），UWB設(shè)備都能處理虛擬耦合的相關(guān)需求，其測(cè)距和數(shù)據(jù)通信功能可實(shí)現(xiàn)列車間的同步牽引和制動(dòng)。