列车牵引定位数据的传输控制系统及方法与流程
本发明涉及磁悬浮列车的控制领域，尤其涉及一种用于磁悬浮列车的列车牵引定位数据的传输控制系统及方法。
背景技术：
轨道交通技术是当今交通系统中的一个重要组成部分，而采用常导长定子技术的磁浮交通又是一种高效、经济、便捷的轨道交通技术。在磁浮交通系统中，列车与地面之间高效可靠的通信系统是保证列车安全运行的关键所在。车地无线通信系统是磁浮列车地面与列车间的重要的通信桥梁，可提供安全和可靠的车地无线通信传输通道。磁浮车地无线数据传输的安全性、可靠性、实时性等要求是确保磁浮列车安全运行的基本保障。
常导长定子磁浮采用同步电机控制技术，当磁浮列车低速启动时，牵引系统需要列车的瞬时精确位置信息。列车上的定位系统由绝对位置传感器、相对位置传感器和定位模块构成。定位模块负责处理绝对位置传感器和相对位置传感器的数据，将列车定位信息通过车载无线电控制单元传递到列车牵引控制系统，通过车载无线电系统传给地面(分区)无线电通信系统，然后传输给牵引控制系统的牵引变流控制系统用于牵引电机控制。
列车牵引定位数据对车地无线通信系统的实时性要求较高，要求网络端到端单向传输时延不超过5ms。在满足传输实时性的同时，车地无线网络还需保证定位数据的安全性、完整性和可靠性，以满足列车在高速运行状态下与地面进行安全、可靠的通信，在单个部件故障情况下仍可维持系统正常运行和连续传输无中断。
在直线同步电机控制技术中，原有的无线通信系统通过快速处理的方式，将列车牵引定位数据用最短路径和私有控制协议传递到牵引控制系统。图1示出了采用专用无线通信系统的磁浮系统的时延性能。如图1所示，在采用了专用无线通信系统的磁浮系统中，实现了端到端小于5ms的延时性能要求。然而上述技术在已有的大规模成熟应用的通信系统中无法直接移植应用。主要原因就是成熟应用的无线通信系统遵循一定的标准协议框架，不能自由控制传输路径和制定私有协议。
磁浮列车正常运营时，牵引系统需要利用列车的精确位置信息进行磁场定向。在磁浮采用通用无线通信系统的情况下，端到端的时延一般会大于10ms。这导致列车位置的准确性和实时性受到严重影响，无法实现牵引电机的准确控制，直接影响电机推力的准确性和稳定性。位置信息误差较大时，可能导致电机效率大幅降低，甚至造成电机失控。传统的电机位置信息传递采用lte、wlan等无线通讯方式，这两种方式均存在传输延时大、延时抖动剧烈等缺点，增加了电机控制难度，影响了传动系统的性能，因此需要一种新的速度位置信息传递方案。
技术实现要素：
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
根据本发明的一方面，一种用于列车定位数据的车载数据传输系统，包括：
测速定位系统，用于采集该列车的定位数据，并为该定位数据添加表征采集时间的时间戳，该测速定位系统与地面的牵引控制系统同步至同一时钟源；以及
车载无线通信系统，用于将该定位数据和相关联的时间戳发送至地面。
在一实例中，该车载无线通信系统设有车载定位卫星天线，用于接收卫星定位信号；以及时钟采集模块，用于从该卫星定位信号采集时钟信号，该测试定位系统从该时钟采集模块接收该时钟信号以实现车载网络时钟同步。
在一实例中，该时钟信号包括同步时标和标准时间。
在一实例中，该测速定位系统包括相对位置传感器，用于感测列车的相对位置；绝对位置传感器，用于感测列车的绝对位置；以及采集装置，用于从该相对位置传感器和该绝对位置传感器采集包括列车相对位置和列车绝对位置的定位数据并生成该时间戳。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于列车定位数据的地面接收控制系统，包括地面无线通信系统，用于接收来自列车的定位数据及相关联的时间戳；以及地面牵引控制系统，与车载的测速定位系统同步至同一时钟源，用于基于该定位数据及相关联的时间戳生成精准定位数据，以基于该精准定位数据对该列车的电机执行牵引控制。
在一实例中，该系统还包括地面定位卫星天线，用于接收卫星定位信号；时钟采集模块，用于从该卫星定位信号采集时钟信号；以及中央无线系统和通信骨干网，该中央无线系统将该时钟信号接入该通信骨干网，该地面牵引控制系统从该通信骨干网接收该时钟信号以实现地面网络时钟同步。
在一实例中，该中央无线系统通过ptp+2m协议将该时钟信号接入该通信骨干网，该通信骨干网通过ptp+synce协议将该时钟信号接入该地面牵引控制系统。
在一实例中，该地面牵引控制系统根据该时间戳和当前本地时间确定该定位数据的延时，以及根据该列车在该延时的时段内的列车速度数据和该定位数据估算该精准定位数据。
在一实例中，该地面牵引控制系统根据该时间戳和当前本地时间确定该定位数据的延时，以及根据该时间戳和该延时确定该列车的电机绝对位置偏差和电角度偏差，并基于该电机绝对位置偏差和该电角度偏差补偿该定位数据以确定该精确定位数据。
在一实例中，该列车包括磁悬浮列车，该电机包括同步直线电机。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于列车定位数据的车载数据传输方法，包括：
由测速定位系统采集该列车的定位数据，并为该定位数据添加表征采集时间的时间戳，该测速定位系统与地面的牵引控制系统同步至同一时钟源；以及
将该定位数据和相关联的时间戳发送至地面。
在一实例中，该方法还包括接收卫星定位信号；从该卫星定位信号采集时钟信号；以及经由该时钟信号对该测试定位系统授时以实现车载网络时钟同步。
在一实例中，该时钟信号包括同步时标和标准时间。
在一实例中，采集该定位数据以及添加该时间戳包括从相对位置传感器和绝对位置传感器采集包括列车相对位置和列车绝对位置的定位数据并生成该时间戳。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于列车定位数据的地面接收控制方法，包括：
接收来自列车的定位数据及相关联的时间戳；以及
由地面牵引控制系统基于该定位数据及相关联的时间戳生成精准定位数据，以基于该精准定位数据对该列车的电机执行牵引控制，该地面牵引控制系统与车载的测速定位系统同步至同一时钟源。
在一实例中，该方法还包括接收卫星定位信号；从该卫星定位信号采集时钟信号；经由中央无线系统将该时钟信号接入通信骨干网；以及由该通信骨干网经由该时钟信号对该地面牵引控制系统授时以实现地面网络时钟同步。
在一实例中，该中央无线系统通过ptp+2m协议将该时钟信号接入该通信骨干网，该通信骨干网通过ptp+synce协议将该时钟信号接入该地面牵引控制系统以对该地面牵引控制系统授时。
在一实例中，该生成精准定位数据包括根据该时间戳和当前本地时间确定该定位数据的延时；以及根据该列车在该延时的时段内的列车速度数据和该定位数据估算该精准定位数据。
在一实例中，该生成精准定位数据包括根据该时间戳和当前本地时间确定该定位数据的延时；根据该时间戳和该延时确定该列车的电机绝对位置偏差和电角度偏差；以及基于该电机绝对位置偏差和该电角度偏差补偿该定位数据以确定该精确定位数据。
在一实例中，该列车包括磁悬浮列车，该电机包括同步直线电机。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了磁浮采用专用无线通信系统的时延性能示意图；
图2示出了常规的电机控制原理示意图；
图3示出了根据本发明的一方面的定位数据传输控制系统的系统框图；
图4示出了根据本发明的一方面的定位数据在传输过程中的延时示意图；
图5示出了根据本发明的一方面的系统时钟同步方案的示意图；
图6示出了根据本发明的一方面的车载端的定位数据采集发送流程图；
图7示出了根据本发明的一方面的地面端的定位数据接收控制流程图；以及
图8示出了根据本发明的一实例的牵引定位数据的信息传输流图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
针对磁浮交通牵引系统对精确定位数据实时性的要求，本发明提出了一种基于时间戳同步的磁浮列车牵引定位数据传输的控制方案，为牵引控制系统提供准确的延时补偿值，从而解决精确位置获取的实时性要求高的问题。
控制端设备通过时钟基准，准确计算出数据传输时延并通过补偿时差的方式，降低了牵引同步控制对通信时延的要求。以此方式，使得牵引系统在控制策略上可以使用由通用的无线通信系统(包括：lte等)提供的精确位置信息。
在具体介绍本发明的方案之前，首先简要介绍磁浮列车的电机控制原理。常导长定子磁浮采用同步电机控制技术。直线同步电动机也是由相应的旋转电动机演化而成，其工作原理类同于普通的旋转电动机。直线同步电动机的磁极可由直流励磁绕组励磁或者由永磁体励磁。
在三相定子绕组通入对称的三相正弦交流电流，在产生的气隙行波磁场和直流励磁磁极磁场的共同作用下，气隙磁场对直流励磁磁极动子产生电磁推力，如果初级固定不动，则在该电磁推力的作用下，磁极就沿着行波磁场运动的方向做直线运动，而且磁极运动的速度与行波磁场的速度相同。
在磁浮交通中应用的直线同步电动机相对于直线感应电动机而言，具有更大的驱动力，控制性能和位置精度更好。图2示出了长定子直线同步电机的控制原理示意图。在图2中，虚线箭头表示位置信息的传递过程。从图2中可看到，位置信息经外部通信系统传输到电机控制系统后，与电压、电流等信号结合进行电机坐标变换，从而得到电机控制所需的参量。
因此，列车定位数据的精确与否直接影响到对电机的精确控制。
图3示出了根据本发明的一方面的定位数据传输控制系统100的系统框图。图3中的上端为直线电机(定子)，是牵引系统的控制对象。直线电机下方的右侧为车载端，包括测速定位系统111和车载无线通信系统112。直线电机下方的左侧为地面端，包括地面无线通信系统121、地面牵引控制系统122、牵引变流系统123、与地面牵引系统122和地面无线通信系统121通信的通信骨干网124、以及中央无线系统125和时钟采集模块126。
测速定位系统111可用于采集列车的定位数据。该定位数据后续可被传至地面以供地面牵引控制系统用来执行对电机的牵引控制。特别地，测速定位系统111可为所采集到的定位数据添加时间戳，该时间戳可表征相关联的定位数据的精确采集时间。
为此，测速定位系统111是与地面端系统，特别是地面的牵引控制系统同步至同一时钟源的。以此方式，该时间戳可与相关联的定位数据一同传送给地面后，可被用于对传输时延进行补偿以获得精确的定位数据，从而实现电机的精准控制。
具体地，测速定位系统111可包括相对位置传感器1111和绝对位置传感器1112。相对位置传感器1111可感测列车的相对位置，绝对位置传感器1112可感测列车的绝对位置。采集装置1113，也称之为定位模块，可从相对位置传感器111和绝对位置传感器1112采集相位位置和绝对位置以获得定位数据。
较优地，采集装置1113在采用定位数据的同时，直接根据采样的时间为定位数据添加相应的时间戳。
车载无线通信系统112与测速定位系统111连接，并将其所采集的定位数据，即相对位置信息和绝对位置信息等通过无线通信天线1121发送到地面端无线通信系统。车载无线通信系统112可不限定为某一型号的设备，也可以是嵌入安装在其他设备(如车载运控系统)中的部件或单板。
在此，车载无线通信系统112与地面无线通信系统121可采样常规的无线通信系统来实现。本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如cdma、tdma、fdma、ofdma、sc-fdma和其他系统。术语“系统”和“网络”常被可互换地使用。cdma系统可实现诸如通用地面无线电接入(utra)、cdma2000等无线电技术。utra包括宽带cdma(w-cdma)和其他cdma变体。此外，cdma2000涵盖is-2000、is-95和is-856标准。tdma系统可实现诸如全球移动通信系统(gsm)等无线电技术。ofdma系统可实现诸如演进型utra(e-utra)、超移动宽带(umb)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、flash-
根据本发明的一方面，测速定位系统111与地面牵引控制系统122的时间同步是通过分别将两者的时钟都同步到同一时钟源来实现的，例如都同步到gps(全球定位系统)或bd(北斗卫星定位系统)。
在一实例中，可在车载无线通信系统112中配置车载定位卫星天线1122以接收卫星定位信号。这里的车载定位卫星天线1122可包括gps天线或bd天线。另外，车载无线通信系统112可配置有相关联的时钟采集模块(图中未示出)，以用于从卫星定位信号采集时钟信号。一般地，该时钟信号可包括同步时标和标准时间。车载无线通信系统112和测速定位系统111可接收该时钟信号以实现车载网络始终同步。
在地面端，地面无线通信系统121可通过无线通信天线1211接收列车端发出的无线信号，以获得来自列车的定位数据及相关联的时间戳。地面无线通信系统121将收到的定位数据及相关联的时间戳提供给地面牵引控制系统122以实现对列车电机的牵引控制。
牵引变流系统123可与地面牵引控制系统122连接，按照牵引系统122的指令控制同步直线电机的电流和电流方向，实现列车按照中央控制系统的指令运行。
根据本发明的一方面，地面牵引控制系统122与车载的测速定位系统同步至同一时钟源。如前所述，从车载测速定位系统采集定位数据到地面牵引控制系统122接收到该定位数据，需要经历多种延迟。
图4可以看出，定位数据从定位测速系统采集数据到提供至车载无线通信系统有延迟δt1，再从车载无线通信系统传输至地面无线通信系统有延迟δt2，再从地面无线通信系统提供给牵引控制系统有延迟δt3。
以此方式，地面牵引控制系统122在获得定位数据和相关联的时间戳后，可对传输时延进行补偿以获得精确的定位数据，从而实现电机的精准控制。
在一实例中，地面牵引控制系统122可根据时间戳和当前本地时间确定定位数据的延时δt1+δt2+δt3。此外地面牵引控制系统122对于列车在该延时的时段内的实时车速是知晓的，因此可根据列车在该延时的时段内的列车速度数据和该定位数据估算精准定位数据，如本领域技术人员所容易理解的，具体估算不再赘述。
在另一实例中，地面牵引控制系统122可根据该时间戳和当前本地时间确定定位数据的延时δt1+δt2+δt3，由此将该时间戳和该延时转换为列车的电机绝对位置偏差和电角度偏差，从而基于电机绝对位置偏差和电角度偏差补偿接收到的原始的定位数据以确定精确定位数据，如本领域技术人员所容易理解的，具体转换和补偿不再赘述。
上述两种实例仅是补偿延时获得精确定位数据的非限制性示例，任何本领域技术人员容易想到的其他补偿方案也涵盖在本发明的保护范围内。
获得精准定位数据护，地面牵引控制系统122可将其与电压、电流信息相结合进行电机坐标变换，从而得到电机控制所需的参量。此为本领域技术人员所熟知，不再赘述。
地面网络可包括中央无线系统125和通信骨干网126。中央无线系统125可完成无线传输数据的汇聚与分发，与其它业务子系统互联，为它们提供可靠的双向数据通信服务，所有的无线接入数据都需要通过核心层与外部系统通信。通信骨干网126可与地面牵引控制系统、中央无线系统、地面无线通信系统连接，由提供通信传输通道的交换机等设备组成，建立地面所有设备的有线通信网络。
为了实现地面网络的始终同步，可在地面，例如可在控制中心设置地面定位卫星天线1241接收卫星定位信号，由时钟采集模块124从卫星定位信号采集时钟信号。中央无线系统125与时钟采集模块124通信，以将时钟信号接入通信骨干网126，地面牵引控制系统122可从通信骨干网126接收时钟信号以实现地面网络时钟同步。较优地，地面无线通信系统121也可从通信骨干网126接收时钟信号以实现地面网络时钟同步。
在一实例中，中央无线系统125可通过1588v2(ptp)+2m协议将时钟信号接入通信骨干网126，而通信骨干网126可通过ptp+同步以太(synce)协议将时钟信号接入地面牵引控制系统122。
图5示出了根据本发明的一方面的系统时钟同步方案的示意图。以下结合图5给出本发明的系统始终同步的一种具体方案。
针对磁浮牵引系统而言，如何确保网络车地两端网络设备间的时钟同步是极为关键的问题之一，时钟同步技术主要协调收发双方在时间上的一致性。车地两端网络设备的时钟失步会对磁浮牵引系统造成重要影响，牵引系统无法获取磁浮列车的精确定位信息，因而无法输出准确的控制牵引电流，严重影响到电机出力准确性和变流器利用率。
本发明选择一个时钟基准，包括但不限于gps/bd，作为同步基准时钟源，利用冗余1588v2方式来实现网络时钟同步，以确保车地无线通信系统内数据传输的同步性，为牵引定位数据的实时传输提供参考时间基准。
在磁浮控制中心设备间部署一套1588v2时钟系统(主时钟源)，接入控制中心的骨干网传输设备，在停车场/车辆段部署一套1588v2时钟系统(备用时钟源)接入骨干网传输设备，两路1588v2信号同时在网络中泛洪，传输交换机根据bmc算法选取主时钟源，全网所有的交换机均与主时钟源同步，若主时钟源故障可快速与备用时钟源同步，从而保证系统时钟同步的高可靠性。通过1588v2对全网所有分区地面无线通信系统设备进行授时，减少每个分区地面无线通信设备的单独部署gps/bd天线引入的工程部署困难等问题。1588v2时钟同步设备部署示意如图5所示。
采用冗余时钟同步方式进行时钟同步处理，确保车地无线系统收发双方在时间上一致性，为牵引定位数据的处理提供时间参考基准。
为确保磁浮车地无线通信系统内数据传输的同步，要求依据统一的标准时钟实现网络设备之间的时钟同步，系统内同步设备主要可包括：车载无线通信系统、地面无线通信系统、通信骨干网、中央无线系统等设备。1588v2时钟同步方式包括地面设备时钟同步与车载设备时钟同步，地面时钟同步和车载时钟同步设计的一个实例如下。
(a)地面设备时钟同步方式
地面设备时钟同步系统采用外接gps/bd天线，并通过gps/bd接收机接受卫星发出的信号，获取准确的位置信息、同步时标及标准时间。时间采集模块将获取的gps模拟信号转换为1588v2信号传输到室内网络设备，磁浮车地无线通信网络系统中，时钟信号所经过的传输节点和交换机节点均支持1588v2协议。
时钟系统接收gps/bd卫星信号锁定后，通过ptp+2m形式给骨干网传输设备授时(包括时间和频率)；传输设备之间使用1588v2(ptp)+同步以太(synce)进行时间和频率同步，即时间同步采用ptp方式，频率同步采用synce(同步以太)方式；传输设备通过1588v2(ptp)+同步以太方式(ptp+synce)给地面无线通信设备(包括基带单元和射频单元)授时。
(b)车载设备时钟同步方式
磁浮车载无线电通信设备配置车载gps/bd时钟采集模块，通过外接到车体外的gps/bd天线接受卫星发出的信号，获取准确基准时间源和时钟源。车载无线无线电控制单元从车载gps/bd模块上获取同步时标及标准时间，完成车载网络系统时钟同步。
图6示出了根据本发明的一方面的车载端的定位数据采集发送流程600的流程图。如图6所示，流程600可包括以下步骤。
步骤601，由测速定位系统采集列车的定位数据，并为该定位数据添加表征采集时间的时间戳。
根据本发明的一方面，该测速定位系统与地面的牵引控制系统同步至同一时钟源。
在一实例中，采集该定位数据以及添加时间戳可包括从相对位置传感器和绝对位置传感器采集包括列车相对位置和列车绝对位置的定位数据并生成该时间戳。
步骤602，将该定位数据和相关联的时间戳发送至地面。
为了实现时间同步，流程600还可包括接收卫星定位信号，从卫星定位信号采集时钟信号，以及经由该时钟信号对测试定位系统授时以实现车载网络时钟同步。一实例中，时钟信号包括同步时标和标准时间。
图7示出了根据本发明的一方面的地面端的定位数据接收控制流程的流程图。如图7所示，流程700可包括以下步骤。
步骤701，接收来自列车的定位数据及相关联的时间戳。
步骤702，由地面牵引控制系统基于该定位数据及相关联的时间戳生成精准定位数据，以基于该精准定位数据对列车的电机执行牵引控制。
根据本发明的一方面，地面牵引控制系统与车载的测速定位系统同步至同一时钟源。
为了实现时钟同步，流程700还可包括接收卫星定位信号，从接收到的卫星定位信号采集时钟信号，经由中央无线系统将时钟信号接入通信骨干网，以及由通信骨干网经由时钟信号对地面牵引控制系统授时以实现地面网络时钟同步。
在一实例中，中央无线系统通过ptp+2m协议将时钟信号接入通信骨干网，通信骨干网通过ptp+synce协议将时钟信号接入地面牵引控制系统以对地面牵引控制系统授时。
为了生成精准定位数据，在一实例中，可根据该时间戳和当前本地时间确定定位数据的延时，以及根据列车在该延时的时段内的列车速度数据和该定位数据估算精准定位数据。
在另一实例中，为了生成精准定位数据，可根据时间戳和当前本地时间确定定位数据的延时，根据时间戳和延时确定列车的电机绝对位置偏差和电角度偏差，再基于该电机绝对位置偏差和电角度偏差补偿该定位数据以确定精确定位数据。
上述两种实例仅是补偿延时获得精确定位数据的非限制性示例，任何本领域技术人员容易想到的其他补偿方案也涵盖在本发明的保护范围内。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
图8示出了根据本发明的一具体实例的牵引定位数据的信息传输流图。在具体的应用实例中，磁浮列车测速定位系统可包括2个prw(牵引定位数据)设备位于列车车头、2个prw位于列车车尾。首尾车上4个prw设备来的4组定位信息(prwl1、prwl2、prwr1、prwr2)到车地无线通信系统后合为一条报文prw(l1+l2+r1+r2)发给地面牵引控制系统。图8示出的是针对单分区双端供电场景的信息传输流程。
下表1和表2示出了根据本发明的一方面的牵引定位数据的传输信号的编码格式。信息帧格式采用面向字符的传输协议，通过通道1、通道2由地面无线通信系统传输到牵引控制系统电机控制单元(mcu)的信息通信格式如下表1所示。
表1信息帧格式1
通过通道3、通道4由地面无线通信系统传输到牵引控制系统电机控制单元(mcu)的信息通信格式如下表2所示。
表2信息帧格式2
磁浮列车上4套列车定位系统的4组位置数据。每个prw的13个字节信息内容的信息编码格式(其中48～79共4个字节的时间戳信息)，prw信号信息的编码格式如下表3所示。
表3信息帧格式
上述信息帧中，8～15位是检测到的磁极相角信息。第8位为标志位，若为1，则后7为数据有效；若为0，则表明发生故障。后7为表示定位角度。磁极相角的范围为0～360°，每一位的分辨率为360°/127，约等于2.8°每比特。列车每经过一组定位标志板清零(对应于中间块的中间点)，然后重新开始积累。
16～27位是定位标志板(lrf)信息，反映列车的绝对位置。第16位表示在轨道的左侧或右侧，若为0，则表示在轨道左侧，若为1，则表示在轨道右侧。第17～27为表示当前位置定位标志板的编码，对应于当前的绝地位置。各组定位标志板的编码定义及其对应的绝对位置根据具体应用线路确定。
30～31是列车的运行方向信息，编码“11”表示正方向，编码“00”表示反方向。
32～47位指示列车相对位置(asi)，从某一组定位标志板(以中间一块板的中心点为准)开始，列车每经过6个齿槽周期(1个360°)asi数值加1或减1，正向运行时，asi数值增加1，反向运行时，asi数值减少1，以此累计。列车每经过一组定位标志板清零，然后重新开始积累。
根据本发明的基于时间戳的传输时延估计及补偿方式，将牵引定位数据产生的时间和定位数据一起发送出去，在网络间传输的数据包中包含牵引定位数据信息和时间戳信息。发送端把牵引定位测量值及其时间放在一个数据包中，使得接收端牵引控制系统在收到测量值的同时也得到了时间戳，并将该时间戳值与本地时钟比较，计算出端到端传输时延值并进行补偿。
基于精确的定位数据计算所得到的电角度与电压、电流等信号结合进行电机坐标变换，从而得到电机控制所需的参量以完成牵引电机控制，提高了牵引电机控制精度和变流器利用率，降低了磁浮牵引系统对精确位置信息的实时性要求降低。以此方式，降低了牵引控制系统的控制技术难度，确保牵引电机出力的准确性、提升变流器利用率，也提高了整个系统的鲁棒性。
本发明可以充分利用现有的通用无线通信系统，建立基于时钟基准的同步控制模型，采用该模型控制列车，比仅采用降低时延指标的控制更为精准。而且相比于其他传输时延较高的无线车地通信系统，本发明的方案降低了无线车地通信系统的技术门槛和整体成本。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
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