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GNSS的交通运输和物流管理应用——铁路应用

添加时间:2018-05-18 19:02:21 来源:《北斗与GNSS系统概述》
  知道我们正在运营火车确切位置,会给乘客带来了极大的好处。如果每一辆通勤火车都装备了GNSS接收机及通讯系统,把我们的位置实时发送到互联网上。任何想知道的人都可以从那里得知火车在哪里以及何时到达。卫星导航带来的好处是显而易见的:可以改善安全水平;提高所有铁路使用者的产量与效率;提供可靠的时刻表与对设备位置的了解。同时,改良后的轨道、交通以及火车传感器信息同时传递,产生一个不断更新的计划来管理运作。增加对情况的了解以改善火车及保养人员的安全。
 
  世界上许多地方的铁路系统都把GNSS与各类传感器、电脑及通讯系统结合起来使用,以提高安全、保安以及运作效率。这些技术有助于减少事故、降低晚点率及运作成本。铁路系统高效运作的一个必要的前提是得到有关机车、车厢、机动保养车、以及道旁设施的准确、实时的定位信息。
 
  当前,保证高度安全、改进铁路运作效率、以及增进铁路系统的能力是铁路业的主要目标。尤其是在铁路高速化的中国,及其大力向国际上推进的进程中,更加应该重视GNSS技术的推广应用。与其他各种交通方式不同,铁路交通管理只有极其有限的灵活度。许多铁路系统都有很长的单条轨道行驶进程。到数千个目的地去的火车都必须同时共用这些单条轨道。利用卫星导航系统提供的位置和时间信息,对于这样的火车调度和运营指挥尤其重要。
 
  要想防止列车碰撞、保证顺畅的交通、减少因等待轨道开放而造成的高成本列车晚点现象,准确地了解一列火车的位置是关键。只有依靠机务人员的技术、准确的定时、动态的调度能力、以及在有限的平行轨道上安排的一些关键的“会车与让车”地点,才能保证列车调度人员引导他们的火车安全运行。因此,为安全和高效起见,了解每一列火车的位置和状况以及整个系统的状况都非常重要。
 
  GNSS还能够通过了解火车位置以及提高与其他交通方式的转运连接能力(诸如从火车站到飞机场的转运)来帮助制定可靠的时刻表。对GNSS基本信号的改进,即所谓的“差分GNSS”(DGNSS),在它的覆盖区域内提高了精度和安全性。改良后的定位信息使调度人员得以确认列车是在两条平行轨道的哪一条上。与其他定位与导航仪器配合使用来计算通过隧道、绕过山岭和其他障碍物的时间,DGNSS能够为铁路管理系统提供准确可靠的定位能力。
 
  DGNSS是已经是被世界很多地方采用的“积极铁路控制”(PTC)概念的一个要素。这个概念指的是通过给高级指令与控制系统提供精确的铁路定位信息来作出最佳运作计划,其中含有火车速度变化、线路变更以及让养路工人安全地上道和下道。
 
  PTC系统能够比以前更加准确地追踪火车的位置和速度,为铁路管理人员提供火车运行的信息,必要时他们可以强制规定速度和限制路权。通过更好地追踪火车位置与速度,PTC提高了运作效率和轨道能量,改善了机务工作人员、旅客和货物的安全,同时也为在轨道上工作的人员提供了更加安全的工作环境。
 
  DGNSS还有助于勘测和测绘铁路结构图,以用于保养及未来铁路系统的规划。通过使用DGPS,人们可以为里程标、信号柱、道岔、桥梁、交叉路口、信号器材等精确地定位。GNSS可以满足在火车站终点和停车场等数条轨道并行的场所运作所需的高精密度。
 
  最后,GNSS的现代化使铁路工作人员有望提供更好的服务。除了现有的GNSS民用服务,GPS现代化承诺将再开发3个民用信号。使用新的信号意味着所有的用户都能够得到更高的精确度、更高的可用性以及更好的完好性性。而GNSS多系统工作,有更多的卫星信号可供使用,极大地增加了其应用服务的可用性和可靠性,以及定位精度。
 
  要想防止列车碰撞、保证顺畅的交通、减少因等待轨道开放而造成的高成本列车晚点现象,准确地了解一列火车的位置是关键。只有依靠机务人员的技术、准确的定时、动态的调度能力、以及在有限的平行轨道上安排的一些关键的“会车与让车”地点,才能保证列车调度人员引导他们的火车安全运行。因此,为安全和高效起见,了解每一列火车的位置和状况以及整个系统的状况都非常重要。
 
  GNSS还能够通过了解火车位置以及提高与其他交通方式的连接能力(诸如从火车站到飞机场的转运)来帮助制定可靠的时刻表,GNSS是实现多种交通系统多层次、立体化对接和联通联运的关键技术系统。
 
  对GNSS基本信号的改进,即所谓的“差分全球导航卫星系统”(DGNSS),在它的覆盖区域内提高了精确度和安全性。改良后的定位信息使调度人员得以确认列车是在两条平行轨道的哪一条上。与其他定位与导航仪器配合使用来计算通过隧道、绕过山岭和其他障碍物的时间,DGNSS能够为铁路管理系统提供准确可靠的定位能力。
 
  DGNSS是已经是被世界很多地方采用的“积极铁路控制”(PTC)概念的一个要素。这个概念指的是通过给高级指令与控制系统提供精确的铁路定位信息来作出最佳运作计划,其中含有火车速度变化、线路变更以及让养路工人安全地上道和下道。
 
  PTC系统能够比以前更加准确地追踪火车的位置和速度,为铁路管理人员提供火车运行的信息,必要时他们可以强制规定速度和限制路权。通过更好地追踪火车位置与速度,PTC提高了运作效率和轨道能量,改善了机务工作人员、旅客和货物的安全,同时也为在轨道上工作的人员提供了更加安全的工作环境。
 
  DGNSS还有助于勘测和测绘铁路结构图,以用于保养及未来铁路系统的规划。通过使用DGNSS,人们可以为里程标、信号柱、道岔、桥梁、交叉路口、信号器材等精确地定位。GNSS可以满足在火车站终点和停车场等数条轨道并行的场所运作所需的高精密度。
 
  总之,GNSS的现代化使铁路工作人员有望提供更好的服务。除了现有的GNSS民用服务,GNSS实现兼容互操作,使用的新信号意味着所有的用户都能够得到更高的精度、更高的可用性以及更好的完好性。
 
  知道运营中的火车的确切位置,会给乘客带来了极大的好处。每辆运营火车都应该装备GNSS接收机及通讯系统,把火车的位置实时发送到互联网的网址上。任何想知道的人都可以从那里得知火车在哪里以及何时到达,可以提供接送火车和相关者提供极大的方便。GNSS给铁路运输提供一系列好处,它们是:改善安全水平;提高所有铁路使用者的产能与效率;提供可靠的时刻表与对设备位置的了解;改良后的轨道、交通以及火车传感器信息同时传递,产生一个不断更新的计划来管理运作;增加对铁路系统运作情况的了解,以改善火车及保养人员的安全。
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