地铁已成为城市轨道交通主流的公共交通工具,CBTC（基于通信的列车控制）系统是地铁的新一代运行控制系统,由定位技术获取的精确位置信息是其控制列车安全高效运行的重要依据。现有列车定位方法存在车地信息传输速率低、定位误差累积、易受干扰、占用稀缺频谱资源、隧道使用环境受限等问题。VLC（可见光通信）具有传输速率快、抗电磁干扰性强、不占用稀缺频谱资源、照明兼备通信功能等优势,而且利用VLC技术定位具有安全、高精度、绿色等特点。本文针对地铁典型的隧道运营场景和列车运营特点,提出一种基于VLC和RSSI（接收信号强度检测）的隧道内地铁列车定位方法来补充现有的列车定位技术。首先,本文综述了VLC理论与基于VLC的地铁列车定位理论,依据地铁线路的隧道场景,以朗伯LED光源模型为基础,构建隧道内VLC信道模型、基于VLC的列车定位模型及列车运动模型;其次,设计基于VLC-RSSI的地铁列车定位方法,利用RSSI值得到安装于隧道壁上LED光源与列车头部PD（光电探测器）之间的直线距离d,再利用空间几何关系得到列车与LED光源之间的水平距离为r,通过IM/DD（强度调制/直接检测）方法得到LED光源发送的自身位置信息,再使用三边定位原理和最小二乘法拟合列车定位结果;再次,建立基于VLC-RSSI的列车定位观测模型和列车定位误差模型,对运行中的地铁列车进行实时定位与误差分析,分析卡尔曼滤波和牛顿插值原理,建立系统的状态方程与量测方程;然后,以RSSI值为观测量,采用UKF（无迹卡尔曼滤波）优化列车定位结果,同时在优化过程中引入牛顿插值法重新估计具有粗大误差的RSSI测量值,降低噪声及粗大RSSI测量值对列车定位精度的影响;最后,依据成都地铁1号线的真实线路数据和设备参数,搭建实验平台,验证基于VLC-RSSI的地铁列车定位方法的有效性和采用Newton-UKF算法优化列车定位结果的合理性,实验结果表明,采用VLC-RSSI方法的列车平均定位误差为13.46cm,以RSSI值为观测量,采用Newton-UKF算法优化列车定位结果,得到平均定位精度为4.98cm。基于VLC-RSSI方法的地铁列车定位精度满足IEEE 1474.1标准中对于CBTC系统列车定位精度的要求,所提方法可作为车车通信及FAO（全自动运行）的可靠支撑,具有广阔的应用前景。