一种基于动态地图的列车定位方法技术

本发明专利技术提供一种基于动态地图的列车定位方法，包括：步骤S1、基于定位源，对列车定位初始化，获得用于创建动态地图的关键点信息；步骤S2、根据关键点信息，生成关键点坐标，创建动态地图；步骤S3、根据列车位移及信标信息在动态地图上更新列车位置；步骤S4、更新动态地图，并基于更新的动态地图更新列车位置；步骤S5、将更新的动态地图下的更新的列车位置转换到标准轨道地图上，实现列车定位。本发明专利技术利用多种初始化定位源获得列车关键点初始化定位信息，完成动态地图创建，具有可用性高的优点；解决了列车定位效率低下的问题，保证了与传统方法之间的兼容性与适用性，有利于后续的功能扩展，且具有定位性能稳定的优势。且具有定位性能稳定的优势。且具有定位性能稳定的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态地图的列车定位方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通领域，特别涉及一种基于动态地图的列车定位方法。

技术介绍

[0002]为保证列车运行安全，列车定位系统需实时、准确地掌握列车位置及运行状态，为列车自动运行、安全预警等基于位置的安全相关应用提供必要的信息支撑。轨道交通的不断发展，建立在高效、安全的列车运行控制基础上，对列车定位性能提出了更高的要求。
[0003]目前常见的列车定位系统广泛采用基于车载速度传感器的测速测距方式获得列车的速度与位置测量，辅以地面信标对列车位置进行校正。由于列车只在固定轨道行驶，电子轨道地图是必不可少的数据基础，列车定位系统将列车位置映射于地图上，实际表现为以轨道固定位置为起点沿轨道方向的一维距离度量。
[0004]传统的基于静态电子轨道地图的列车定位方法，在定位过程中需要时刻考虑地图中轨道区段边界、极点等特征点对列车位置及运行方向的影响。例如，当列车某一端越过轨道区段边界或经过信标进行重定位时，计算过程中需多次考虑车身范围内是否存在极点而进行方向转换，并进行相对繁杂的轨道区段搜索与坐标转换以保证位置处理的统一。这种处理方式会导致计算资源的浪费，也不利于定位功能的扩展。因此，亟需一种高效、可靠的列车定位方法，提高列车定位性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于动态地图的列车定位方法，具有高效、可靠且兼容性强等优点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于动态地图的列车定位方法，包括：步骤S1、基于定位源，对列车定位初始化，获得用于创建动态地图的关键点信息；步骤S2、根据关键点信息，生成关键点坐标，创建动态地图；步骤S3、根据列车位移及信标信息在动态地图上更新列车位置；步骤S4、更新动态地图，并基于更新的动态地图更新列车位置；步骤S5、将更新的动态地图下的更新的列车位置转换到标准轨道地图上，实现列车定位。
[0007]优选的，步骤S1所述的定位源包括：设置在列车两端的VOBC，所述列车两端的VOBC为主备关系；信标天线，设置在列车两端，用于接收信标信息进行列车定位。
[0008]优选的，步骤S1所述的基于定位源，对列车定位初始化可以通过以下方式获得：方式1、通过列车备端VOBC定位，利用备端VOBC同步的列车位置进行定位初始化；方式2、通过休眠唤醒信标定位，当列车停于休眠唤醒区且信标天线读取到匹配的休眠唤醒信标发送的休眠唤醒信标信息时，利用休眠唤醒信标在标准轨道地图中的位置信息对激活端信标天线位置进行定位初始化；方式3、通过运动过程中列车读到的轨道信标进行定位，列车上的信标天线读取到2个连续轨道信标发送的轨道信标信息后，利用2个轨道信标位置及相互关系对激活端信标天线位置进行定位初始化；根据列车的实际状态，选择方式1～方式3中任一项所述的列车定位方式对列车进行定位，获得用于创建动态地图的关键点信息。
[0009]优选的，所述动态地图的关键点信息包括列车车尾或信标天线所在的Block ID、坐标及方向。
[0010]优选的，动态地图坐标原点的确定包括如下情况：情况1、若关键点信息为列车车尾所在的Block ID、坐标及方向，则根据列车车尾所在的Block方向设置动态地图坐标原点；情况2、若关键点信息为信标天线所在的Block ID、坐标及方向，则通过信标天线坐标及列车参数中的列车车尾到信标天线的距离，计算列车车尾坐标，再根据列车车尾所在的Block方向设置动态地图坐标原点。
[0011]优选的，步骤S2所述的根据关键点信息，生成关键点坐标，创建动态地图，具体包括如下步骤：步骤S201、根据步骤S1获得关键点信息，确定动态地图坐标原点；步骤S202、基于标准轨道地图中各个Block的链接关系，以步骤S201确定的动态地图坐标原点为基准，分别向动态地图的正方向和反方向进行搜索，将搜索到的每个Block的相关信息存储获得完整的Block列表，用于形成动态地图；步骤S203、将列车车尾坐标转换到动态地图上，根据列车车长、车尾到信标天线距离，计算列车车头、信标天线在动态地图上的坐标。
[0012]优选的，所述动态地图的正方向为列车车尾指向列车车头的方向；当动列车车尾所在的Block方向为Up，动态地图坐标原点为列车车尾所在的Block起始点；当列车车尾所在的Block方向为Down，动态地图坐标原点为列车车尾所在的Block终止点。
[0013]优选的，步骤S202中所述的每个Block的相关信息包括每个轨道区段的Block ID、方向及长度；根据每个Block长度计算其离动态地图原点较近一端到动态地图原点的距离；其中，动态地图的正方向上的Block端点到动态地图原点的距离为正值，动态地图的反方向上的Block端点到动态地图原点的距离为负值。
[0014]优选的，若在步骤S202所述的搜索过程中，搜索到非受控道岔、轨道边界或达到搜索容量，则停止搜索。
[0015]优选的，步骤S203所述将列车车尾坐标转换到动态地图具体包括：判断通过步骤S1获得的列车车尾方向与列车车尾所在的Block的方向是否一致；若方向一致，列车车尾在动态地图上的坐标则与步骤S1获得列车车尾坐标相同；若方向不一致，列车车尾在动态地图上的坐标则为列车车尾所在的Block的长度减列车车尾坐标。
[0016]优选的，步骤S3所述的根据列车位移或信标信息在动态地图上更新列车位置，具体包括：若列车上的信标天线未读取到重定位信标发送的重定位信标信息，则根据当前时刻列车位移及上一时刻的列车位置，计算当前列车车头、列车车尾及信标天线的位置；若列车上的信标天线读取到重定位信标发送的重定位信标信息，则将重定位信标在标准轨道地图中的位置转换到动态地图上，并根据动态地图上的重定位信标的坐标对列车上的信标天线的关键点信息进行更新。
[0017]优选的，当满足动态地图任一更新条件时，执行步骤S4，具体包括如下更新条件：条件1、若当前列车激活端发生改变，则将当前动态地图上的列车车尾位置转换到标准轨道地图上，重复步骤S2确定新动态地图坐标原点，以新动态地图坐标原点，向正反两个方向进行搜索，获取新的Block列表，创建新动态地图；条件2、若当前道岔状态发生变化，则将当前动态地图上的列车车尾位置转换到标准轨道地图上，重复步骤S2确定新动态地图坐标原点，以新动态地图坐标原点，向正反两个方向进行搜索，获取新的Block列表，创建新动态地图；条件3、若在上一次动态地图更新后列车车尾运动经过的Block数量超过设定的Block数
量，则将列车车尾所在Block相对旧动态地图原点较近的端点作为新动态地图原点，根据新旧原点之间的距离更新原Block列表中各Block相对新动态地图原点较近一端到新动态地图原点的距离信息，并删减动态地图反方向超过搜索容量的Block。
[0018]优选的，动态地图原点正方向的搜索容量大于反方向的搜索容量，且反方向搜索容量不大于10。
[0019]优选的，步骤S5所述的将动态地图下的列车位置转换到标准轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，包括：步骤S1、基于定位源，对列车定位初始化，获得用于创建动态地图的关键点信息；步骤S2、根据关键点信息，生成关键点坐标，创建动态地图；步骤S3、根据列车位移及信标信息在动态地图上更新列车位置；步骤S4、更新动态地图，并基于更新的动态地图更新列车位置；步骤S5、将更新的动态地图下的更新的列车位置转换到标准轨道地图上，实现列车定位。2.如权利要求1所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，步骤S1所述的定位源包括：设置在列车两端的VOBC，所述列车两端的VOBC为主备关系；信标天线，设置在列车两端，用于接收信标信息进行列车定位。3.如权利要求2所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，步骤S1所述的基于定位源，对列车定位初始化可以通过以下方式获得：方式1、通过列车备端VOBC定位，利用备端VOBC同步的列车位置进行定位初始化；方式2、通过休眠唤醒信标定位，当列车停于休眠唤醒区且信标天线读取到匹配的休眠唤醒信标发送的休眠唤醒信标信息时，利用休眠唤醒信标在标准轨道地图中的位置信息对激活端信标天线位置进行定位初始化；方式3、通过运动过程中列车读到的轨道信标进行定位，列车上的信标天线读取到2个连续轨道信标发送的轨道信标信息后，利用2个轨道信标位置及相互关系对激活端信标天线位置进行定位初始化；根据列车的实际状态，选择方式1～方式3中任一项所述的列车定位方式对列车进行定位，获得用于创建动态地图的关键点信息。4.如权利要求3所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，所述动态地图的关键点信息包括列车车尾或信标天线所在的BlockID、坐标及方向。5.如权利要求4所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，动态地图坐标原点的确定包括如下情况：情况1、若关键点信息为列车车尾所在的BlockID、坐标及方向，则根据列车车尾所在的Block方向设置动态地图坐标原点；情况2、若关键点信息为信标天线所在的BlockID、坐标及方向，则通过信标天线坐标及列车参数中的列车车尾到信标天线的距离，计算列车车尾坐标，再根据列车车尾所在的Block方向设置动态地图坐标原点。6.如权利要求5所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，步骤S2所述的根据关键点信息，生成关键点坐标，创建动态地图，具体包括如下步骤：步骤S201、根据步骤S1获得关键点信息，确定动态地图坐标原点；步骤S202、基于标准轨道地图中各个Block的链接关系，以步骤S201确定的动态地图坐标原点为基准，分别向动态地图的正方向和反方向进行搜索，将搜索到的每个Block的相关信息存储获得完整的Block列表，用于形成动态地图；步骤S203、将列车车尾坐标转换到动态地图上，根据列车车长、车尾到信标天线距离，计算列车车头、信标天线在动态地图上的坐标。7.如权利要求6所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，所述动态地图的正
方向为列车车尾指向列车车头的方向；当动列车车尾所在的Block方向为Up，动态地图坐标原点为列车车尾所在的Block起始点；当列车车尾所在的Block方向为Down，动态地图坐标原点为列车车尾所在的Block终止点。8.如权利要求7所述的基于动态地图的列车定位方法，其特征在于，步骤S202中所述的每个Block的相关信息包括每个轨道区段的Block ID、方向及长度；根据每个Block长度计算其离动态地图原点较近一端到动态地图原点的距离；其中，动态地图的正方向上的Block端点到动态地图原点的距离为正值，动态地图的反方向上的Block端点到动态地图原点的距离为负值。9.如权利要求6所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭子明，刘奔，方兴，王许超，胡金根，常鸣，吕新军，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：