一城一北斗|朔黃鐵路基于北斗定位自動(dòng)過分相技術(shù)

申報(bào)單位：國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司機(jī)輛分公司

聯(lián)合申報(bào)單位：株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司

主要完成人：王建華、王志毅、靳新元、冷靜濤、周占松、陶學(xué)亮

一、案例簡介

在鐵路運(yùn)行體系中，過分相操作至關(guān)重要卻又長期存在挑戰(zhàn)。朔黃鐵路基于此背景，開創(chuàng)性地利用北 斗定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過分相。傳統(tǒng)過分相多依賴人工操作，不僅效率低下，而且容易因人為失誤影響列車 運(yùn)行安全與效率。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具備高精度定位、可靠授時(shí)等卓越特性，為解決這一難題提供了全新 路徑。朔黃鐵路在機(jī)車上安裝北斗高精度定位終端，構(gòu)建起涵蓋信號(hào)處理、通信等模塊的硬件體系，同時(shí) 配套開發(fā)專用控制軟件。運(yùn)行過程中，北斗定位終端實(shí)時(shí)捕捉列車位置信息，通過精確算法與沿線分相區(qū) 地理信息數(shù)據(jù)庫匹配，當(dāng)列車臨近分相區(qū)，系統(tǒng)能依據(jù)精準(zhǔn)位置和運(yùn)行速度等參數(shù)，提前、準(zhǔn)確地向列車 控制系統(tǒng)發(fā)出自動(dòng)過分相指令，實(shí)現(xiàn)無縫切換。此案例是北斗技術(shù)與鐵路運(yùn)輸深度融合的典范，其創(chuàng)新應(yīng) 用為國內(nèi)乃至國際鐵路行業(yè)提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)，有望推動(dòng)鐵路自動(dòng)過分相技術(shù)的全面升級與廣泛應(yīng) 用，引領(lǐng)鐵路智能化發(fā)展邁向新高度。

二、技術(shù)方案

1、系統(tǒng)架構(gòu)

硬件方面：在機(jī)車上安裝北斗高精度定位終端，實(shí)時(shí)接收北斗衛(wèi)星信號(hào)。同時(shí)配置信號(hào)處理模塊、通 信模塊等，用于處理定位數(shù)據(jù)并與列車控制系統(tǒng)通信。軟件方面：開發(fā)基于北斗定位數(shù)據(jù)的過分相控制軟 件，集成于列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對定位數(shù)據(jù)的分析、判斷與指令輸出。技術(shù)路線：利用北斗衛(wèi)星提 供的高精度定位信息，實(shí)時(shí)獲取列車位置。通過建立鐵路沿線分相區(qū)高精度地理信息數(shù)據(jù)庫，當(dāng)列車接近 分相區(qū)時(shí)，根據(jù)北斗定位數(shù)據(jù)判斷列車位置與分相區(qū)的距離和相對位置。結(jié)合列車運(yùn)行速度等參數(shù)，提前 計(jì)算并向列車控制系統(tǒng)發(fā)送自動(dòng)過分相指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換操作。

2、實(shí)施過程

前期調(diào)研與方案設(shè)計(jì)：對朔黃鐵路線路分相區(qū)情況進(jìn)行詳細(xì)勘察，結(jié)合北斗定位技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)自動(dòng) 過分相系統(tǒng)方案。設(shè)備安裝與調(diào)試：在機(jī)車上安裝北斗定位終端及相關(guān)配套設(shè)備，進(jìn)行硬件調(diào)試與軟件集 成測試，確保設(shè)備正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸。試運(yùn)行與優(yōu)化：在特定線路進(jìn)行試運(yùn)行，收集運(yùn)行數(shù)據(jù)，根 據(jù)實(shí)際情況對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，完善自動(dòng)過分相功能，經(jīng)過多次測試驗(yàn)證后，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)過分相。

三、創(chuàng)新亮點(diǎn)

1)技術(shù)創(chuàng)新：將北斗高精度定位技術(shù)創(chuàng)新性應(yīng)用于鐵路自動(dòng)過分相領(lǐng)域，突破了傳統(tǒng)過分相依賴人 工或低精度定位的局限，實(shí)現(xiàn)了列車位置的精準(zhǔn)判斷與自動(dòng)控制；開發(fā)了適用于鐵路運(yùn)行場景的北斗定位 數(shù)據(jù)處理與分析算法，提高了定位數(shù)據(jù)的處理速度和準(zhǔn)確性，保障自動(dòng)過分相指令的及時(shí)、可靠發(fā)送。

2)模式創(chuàng)新：構(gòu)建了基于北斗定位的鐵路自動(dòng)過分相一體化運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)了從定位數(shù)據(jù)獲取、分 析到指令執(zhí)行的全流程自動(dòng)化，優(yōu)化了鐵路運(yùn)行管理流程。