张雁鹏，胥亚丽，马军民，朱东亚

基于可见光通信和接收信号强度检测的列车定位方法研究

张雁鹏1, 2，胥亚丽1, 2，马军民3，朱东亚1, 2

(1. 兰州交通大学 自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070；2. 甘肃省人工智能与图形图像处理工程研究中心，甘肃 兰州 730070；3. 成都地铁运营有限公司，四川 成都 610041)

精确的列车位置信息是CBTC(基于通信的列车控制)系统保障列车安全高效运行的关键因素。针对地铁独特的隧道环境和列车运营特点，提出一种VLC(可见光通信)和RSSI(接收信号强度检测)相结合的列车定位方法。首先，以朗伯光源模型为基础，构建LED可见光通信的CBTC系统的列车定位模型；其次，利用RSSI值计算隧道壁上LED灯与列车之间的直线距离，并使用三边定位原理和最小二乘法拟合列车定位结果；然后，引入VLC与RSSI相结合的列车定位观测模型和误差模型，对运行中的列车实时定位与误差分析；最后，以成都地铁1号线的真实线路数据和设备参数为依据，验证所提方法的可行性和有效性。研究结果表明：该列车定位方法的最大定位误差为39.23 cm，平均定位误差为13.36 cm，满足CBTC系统对高精度列车定位的要求，可以作为传统列车定位方法的一种全新选择。

城市轨道交通；CBTC；可见光通信；接收信号强度检测；列车定位

CBTC(Communications Based Train Control，基于通信的列车控制)系统在我国城市轨道交通中的占有率超过90%，精确的列车位置信息是CBTC系统控制列车安全运行的关键因素[1]。ATP(Automatic Train Protection，列车自动防护)作为CBTC的核心子系统，需要列车位置信息生成MA(Moving Authority，移动授权)，实现对列车的超速防护功 能[2]。……