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1.概述
  根据轨道交通日常安全管理的需要,对运营地铁车辆身份及进站、停站、离站的时刻和状态进行记录和识别。具体需求和场景如下:
 



■ 车辆在进站即进入站台驶入区时,实现车辆身份识别,并记录时间;
■ 车辆在完全进入站台区时,实现停站状态识别;
■ 车辆在离站即驶出站台驶离区时,实现车辆身份识别,并记录时间;
■ 两个方向的车辆在识别的时候要避免漏读,误读;
■ 系统安装维护方便。


2.方案描述
  通过上述需求及场景的分析及多次实车测试,我们采用的技术方案如下:
■ 系统采用2.4G与低频相结合的技术方案。该方案包含两种识别方式即2.4G识别、低频识别。2.4G识别主要用于车辆进站台的识别和远距离无线传输,低频识别主要用于车库、叉道口及存车线的精确识别。这两种识别方式获取的综合数据可作为判定车辆的具体位置和行进方向的依据。
■ 方案优势:涵盖了单纯2.4G识别的所有功能,同时通过低频识别大大提高了车辆缓行状态下的位置识别精度。


3.基础功能
  车辆行进方向判断准确
■ 系统主要包含两种主要产品:阅读器和标签。
■ 标签具备唯一的2.4G识别ID码,该ID用于标识车辆,为了描述一列地铁车辆,我们分别在车头和车尾安装标签,这两张标签共同和车辆绑定。此标签具备2.4G发射和125K低频接收功能,低频接收主要用于接收阅读器低频单元发射出的低频信号并进行解码获得低频ID码。该低频ID码代表低频识别区的位置。2.4G信号发射主要是将自身的2.4GID码和解析获得的低频ID码打包发送给阅读器。
■ 标签的工作机制:无论标签是否经过低频区,2.4G信号均周期性发射,经过低频区时发送的数据包内容为2.4GID+低频ID,不在低频区时,低频ID默认为0。数据发送格式不变。
■ 阅读器的工作机制: 阅读器具备2.4G信号接收和低频信号发射功能。低频信号发射单元不断的发射低频ID码,该低频ID码代表着阅读器所处位置的虚拟编码。2.4G接收单元主要用于接收标签的2.4G数据包。阅读器通过RS485接口向系统上传数据。
■ 在车站的驶入区和驶离区分别布放阅读器,车辆在进入或离开这两个区域时,通过阅读器进行识别车辆两张标签,系统通过阅读器上传的标签ID,低频ID,及数据上传时间可以综合对车辆的运行状态进行判定。


4、扩展功能
  通过2.4G和125K的数据互补和综合分析可以实现车辆精确定位。

5、方案应用
  车辆自动计点系统方案说明(使用2.4G信号判断)
 


■ 车辆运行至A点:标签在2.4G和低频识别区外,标签虽在发射信号但是阅读器无法接收到数据。
■ 车辆运行至B点:标签进入2.4G识别区,阅读器收到标签2.4G射频ID,低频ID为0。说明车辆已经快要进入站台,可定义为预进入状态。
■ 车辆运行至E点:标签离开2.4G识别区,阅读器接收不到标签数据。从A点到E点的这段区域内,阅读器在此区域内会有3种数据状态变化:首次收到2.4G射频ID表示车辆进入;一段时间内始终收到某射频ID表示车辆正在通过射频识别区域;一段时间后此射频ID离开阅读器识别范围,阅读器未收到此射频ID标签;从首次收到到首次收不到此射频ID分别表示车辆进入和离开两个状态。
  车库及叉道精确定位系统方案说明(使用2.4G+125K信号判断)

 


■ 车辆运行至A点:标签在2.4G和低频识别区外,标签虽在发射信号但是阅读器无法接收到数据。
■ 车辆运行至B点:标签进入2.4G识别区,但未进入低频识别区,阅读器收到标签2.4GID,低频ID为0。说明车辆已经快要进入站台,可定义为预进入状态。
■ 车辆运行至C点:标签稳定进入2.4G和低频识别区,接收到低频ID码并即时发送。阅读器收到标签2.4GID和低频ID。鉴于低频信号的衰减特性,故低频区界限比较分明而且区域有限。一旦接收到低频ID,说明车辆标签物理位置一定是处于低频区内。
■ 车辆运行至D点:标签离开低频区,阅读器接收到的标签数据只有2.4GID,低频ID为0,表示车辆已经启动离开,可定义为预离开。
■ 车辆运行至E点:标签离开2.4G识别区,阅读器收不到标签数据,说明车辆彻底离开站台一定距离。
■ 综上各个过程可知,系统通过单一站台或多个站台2.4G和低频识别区内上传的数据及时间关系,综合这两类数据进行分析判断,达到对车辆运行状态的稳定判断。阅读器实时接收到的2.4GID数据和低频ID数据均具有分析价值。


6.应用案例
  上海地铁1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、6号线、7号线、8号线、9号线、11号线、12号线、13号线