车载定位与通信网络协议研究进展

万 壮，谢 剑，赵 寻，覃 杰

(成都地铁运营有限公司 维保分公司，四川 成都 610017)

精确的列车定位信息、良好的车载通信手段，对基于通信的列车控制(Communication Based Train Control System，CBTC)系统起着决定性作用。由于地铁独特的工作环境和运营特点，通用的车载定位与通信手段无法适用。本文针对应用在地铁环境下的车载通信定位场景，系统梳理了其所涉及的定位与通信技术以及相应的评价指标，从而为后续的研究工作提供参考。

1 地铁定位技术

由于地铁所处的地下环境无法使用卫星定位系统，故其所使用的定位技术与普通车载定位技术有所不同。本章节将重点论述在全球卫星定位信号(Global Navigation Satellite System，GNSS)拒止环境中的定位问题。

1.1 基于接收信号强度的定位技术

该种测距方法根据接收到的信号功率测量值估计分离距离。无线电波在通过无线信道时会经历反射、衍射和散射，这些效应会导致接收信号在任意发射机-接收机间隔距离上逐渐变化，或在几个波长上快速变化，其中逐渐变化的传播效应被称为多径衰落[1-2]。对于无线定位系统，基于接收信号强度的无线电测距，可以通过使用路径损耗模型或信号三角测量来实现[3-4]。实际测量时，基于接收信号强度的定位技术分两个阶段进行：离线训练阶段和实际测量阶段。离线训练阶段在固定点(参考点或锚点)测量覆盖区域内，不同方向上的信号强度不同。这些固定点以网格的形式覆盖需定位区域，可称为无线电地图。在测量阶段，需要定位车辆记录存在的固定点接收信号强度，并与训练阶段生成的离线数据库进行比较，以估计地铁位置。……