基于RFID列车定位系统设计(2)
3.8.2 GPS模块组成介绍 . 16 4 软件设计 17
4.1 单片机程序分析 17
4.1.1 流程图 17
4.1.2 通信格式及原理介绍 18
4.1.3 初始化设置及程序分析 20
4.2 上位机设计 23
4.2.1 流程图及界面介绍 23
4.2.2 串口控件及程序分析 29
4.2.3 GPS通信协议及程序分析 . 29
4.2.4 电子标签通信协议及程序分析 31
4.2.5 数据库及程序分析 33
4.2.6 Google Earth调用及程序分析 34
5 调试 37
5.1 调试工具 37
5.2 硬件调试 37
5.3 软件调试 37
5.4 遇到的问题 38
6 总结与展望 40
6.1 总结 40
6.2 展望 40
致 谢 . 41
参考文献 . 42
1 绪论
列车定位技术是一个不容忽视的重要项目，在列车运行中起到监测作用，如果一旦
发现问题，能够及时做出反应。是列车稳定、安全运行的前提和保障。本文在分析了现
有定位方式的前提下提出一种新型的定位方式----基于RFID的列车定位系统。RFID 的
技术不断成熟，涉及多种领域，都有了很好的成效，尤其在物流跟踪，高速公路收费，
应用十分广泛。
RFID主要优势是价格低廉，可以大量使用，文护成本低，读取速度快，能够胜任
高速铁路的定位工作，距离远，能穿透障碍物，精度高等优势。能够很好地解决现有定
位设备价格高，文护成本高、定位精度差等问题。
1.1 国内外现状
目前在国内外铁路中有多种列车定位方法 ，从采取的定位方法上可分为：编码里程
仪、轨道电路、应答器、裂缝波导、交叉感应回线、GPS、地图匹配定位等[1]
。
下面介绍几种我国正在使用的定位方法。
（1） 轨道电路
将钢轨分割成不同绝缘节，在每个绝缘节中加入发送和接收装置，构成一个闭合回
路。当没有列车经过时，接收端成功接收发送端发来的信息，继电器励磁吸起。当有列
车经过时，绝缘节短路，接收端无法接收到信息，继电器落下。
轨道电路不但能进行列车定位，而且还能进行断轨检测，但是造价昂贵，整条都需
要铺设轨道电路。后期的文护也相当的艰难。而且定位是一段区域不不是一个点，精度
不够高。
（2） 查询应答器
在轨道上铺设应答器，当列车经过时，发送前方路况、位置等信息。应答器属于连
续式定位的一种方式，相对轨道电路来说，连续定位是它的一大优势。铺设越多的应答
器，定位的精度就越高。但是应答器的造价十分高昂，无法做到大量铺设。
（3） GPS
GPS的优势是精度高、成品低，可以减少文护和降低费用等。但是有一个很致命的
问题就是 GPS很依赖地形，如果在隧道这种特殊地形中，无法完成 GPS信号接收。
RFID被列为 21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一，目前 RFID 技术已成功
应用于德国慕尼黑火车进站定位系统,RFID 技术在我国铁路运输中也有应用：铁路车号
自动识别系统已在全路各铁路局推广使用，国内地铁中已经使用的站台与门禁自动鉴别
系统，电力机车自动过分相系统以及在铁路货运的应用[1]
。
1.2 RFID介绍
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