基于5G网络的地铁列车定位技术研究

邓建芳，李志明

（南京铁道职业技术学院，江苏南京，210031）

0 引言

地铁列车定位技术是列车运行中的关键技术之一，绝大部分城市轨道交通运用基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）技术来实现。当CBTC出现故障或者断电时，列车运行转由人工调度。建立一套独立于CBTC系统的地铁列车定位系统，使得行车调度员实时获取到列车的位置信息，是确保地铁列车行车安全的前提条件。

1 主流定位技术分析

全球定位系统（GPS）、北斗定位系统（BDS）等全球导航卫星系统（GNSS）为用户提供米级的定位服务，基本解决了在室外空间中进行准确定位的问题，在大多数室外环境已经获得广泛应用，能够实现导航、定位、授时等功能。但是由于卫星信号受到遮挡时衰减严重，定位精度急剧降低，当地铁列车行使在地面以下的隧道中，无法满足列车的准确定位需要。因此，国内外研究者们转向对无线局域网（WLAN）、射频标签（RFID）、Zigbee、蓝牙、超宽带无线电（UWB）、蜂窝移动网络等室内定位技术展开对地铁列车定位的研究，但是不同的室内定位技术根据其定位性能有一定的应用局限。

孟强于2010年提出了RFID技术实现地铁列车定位[1]；毕湘利等于2014年提出了基于射频识别的自动记点系统[2]；刘水平于2019年提出了基于传感器的地铁列车精确定位系统[3]。这些地铁列车定位技术实时性和定位精度均有待提高。RFID定位精度高，但安全性差，通信能力弱，基于传感器的定位技在成本高、算法复杂。

基于蜂窝移动网络实现地铁列车定位是一个很好的解决方案。……