【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通技术，特别涉及一种基于uwb定位技术的试车线预警系统。
技术介绍
1、列车在维修或改造等后常需要在试车线路上进行车辆动态功能的验证或进行公里数测试，而在试车线上进行车辆调试时，往往并不具备atp系统防护或atp防护功能处于切除状态，且通常试车线路为开放式短程线路，故在车辆调试过程中，存在司机人为失误后，而导致列车冒出线路末端的风险.
2、以往专利技术试车线防冒进系统多数基于gps定位技术开发及衍生开发，均是基于gps获取车辆定位位置，实时速度，实时计算车辆制动距离及距末端距离，来判定列车是否有冒进风险，并根据计算结果，系统及时给予报警提醒，在报警后仍未检测到制动时，系统将及时施加制动，保证列车的行车安全，该技术方案存在定位精度低，需要预设较大末端安全距离，线路利用效率低，定位信号易受干扰问题，无法适用于外部有遮挡或强干扰的试车线路场合。
3、有鉴于此，特提出一种基于uwb定位技术的试车线预警系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其抗干扰能力强，定位精度高，线路的利用效率和调试效率高。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，包括：
4、基站，所述基站布置于试车线的左、中、右三个位置，用于发射和接收车辆上车载便携式主机的信号；
5、车载便携式主机，布置于车辆的车头和车尾，所述车载
6、所述基站和所述车载便携式主机通过信号识别和信号处理，得到车辆在试车线上的速度信息、位置信息和制动距离信息，并根据速度信息和位置信息得到车辆控制信息。
7、在一个优选实施例中，试车线的左、中、右位置分别布置4个所述基站，所述基站采用定向天线。
8、在一个优选实施例中，所述车载便携式主机内部设置电池。
9、在一个优选实施例中，所述车载便携式主机，在预设时间内无法获取到任何一个所述基站的相对距离信息时，记录位置异常。
10、在一个优选实施例中，所述车载便携式主机，根据车辆在试车线上的位置信息，当距离试车线最左端或最右端的距离小于整条线路的预设距离时，出现预设时间内无法获取对应的最左端或最右端的所述基站的相对距离信息时，记录位置信息异常。
11、在一个优选实施例中，所述车载便携式主机，根据车辆在试车线上的速度信息和位置信息，判断车辆的运行方向，具体包括：
12、当车辆运行方向未知时，车辆位置往同一个方向变化二次，才确认车辆运行方向；
13、当车辆运行方向已知时，车辆位置往反方向连续变化二次，才改变车辆运行方向；
14、当车辆运行方向已知时，车辆位置连续二次无变化，车辆运行方向修改为未知。
15、在一个优选实施例中，所述车载便携式主机，内置有滤波算法，所述滤波算法包括：
16、当数据持续向一个方向变化时，逐渐提高滤波系数，提高本次采样值得权；
17、当数据变化较快时，要加速提高滤波系数，提高本次采样值得权；
18、当数据变化较慢时，逐渐减少滤波系数，降低本次采样值得权；
19、所述滤波算法采用滤波公式，所述滤波公式为：y(n)＝αx(n)+(1-α)y(n-1)；其中，α：滤波系数，x(n)：本次采样值，y(n-1)：上次滤波输出值，y(n)：本次滤波输出值。
20、在一个优选实施例中，
21、所述车辆速度信息的计算公式为：v＝s/t其中，s:距离，v:速度，t:时间；
22、所述车辆位置计算公式为：b^2＝c^2-b^2，其中，按照直角三角型勾股定律定义：c:斜边a:对边b:邻边；
23、所述制动距离信息计算公式为：s＝v^2/(2a)，其中，s:距离，v:速度a:减速度。
24、在一个优选实施例中，试车线的两端分别设置三个停车点，分别定义为停车点1、停车点2和停车点3，在一个行驶方向上，根据到达所述停车点的距离，试车线被分成三个区间，三个区间预设有三个段限速值，分别为限速1、限速2和限速3，所述限速1、限速2和限速3下的速度区间分别定义为第一段区间、第二段区间和第三段区间，当车辆速度在第一段区间，即停车点1前行驶时，系统默认启用停车点1作为系统当前设定安全距离设定点，启用限速1作为系统当前的最高限速，当车辆接近停车点1的过程当中，允许车辆以低于限速2的速度值进入第二段区间；进入区间后启用停车点2作为当前安全距离设定点，启用限速2作为当前限速，当车辆接近停车点2的过程当中，允许车辆以低于限速3的速度值进入第三段区间；进入区间后启用停车点3作为当前安全距离设定点，启用限速3作为当前限速。
25、在一个优选实施例中，所述车载便携式主机上设置有摄像头，用于采集环境图像数据，并根据采集到的环境图像数据，通过模型比对，识别自身所处的环境位置。
26、与现有技术相比，本专利技术在线路中部及两端部署定位基站，通过车载便携式主机实时接收与地面基站的信息，实时感知车辆在线路中的位置信息，通过算法解析出车辆的实时速度及实时停车点，进而实时保障车辆在线路的安全运行；该方案可完美杜绝信号干扰情况，且可大幅提升定位精度，同时本专利技术采用线路分段控制策略能有效提升线路的利用效率及调试效率，而且车载便携主机配置有电池，无需外接供电线缆，简化设备接线，为设备使用带来便利。
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1.一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，试车线的左、中、右位置分别布置4个所述基站，所述基站采用定向天线。
3.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机内部设置电池。
4.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，在预设时间内无法获取到任何一个所述基站的相对距离信息时，记录位置异常。
5.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，根据车辆在试车线上的位置信息，当距离试车线最左端或最右端的距离小于整条线路的预设距离时，出现预设时间内无法获取对应的最左端或最右端的所述基站的相对距离信息时，记录位置信息异常。
6.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，根据车辆在试车线上的速度信息和位置信息，判断车辆的运行方向，具体包括：
7.
8.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，
9.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，试车线的两端分别设置三个停车点，分别定义为停车点1、停车点2和停车点3，在一个行驶方向上，根据到达所述停车点的距离，试车线被分成三个区间，三个区间预设有三个段限速值，分别为限速1、限速2和限速3，所述限速1、限速2和限速3下的速度区间分别定义为第一段区间、第二段区间和第三段区间，当车辆速度在第一段区间，即停车点1前行驶时，系统默认启用停车点1作为系统当前设定安全距离设定点，启用限速1作为系统当前的最高限速，当车辆接近停车点1的过程当中，允许车辆以低于限速2的速度值进入第二段区间；进入区间后启用停车点2作为当前安全距离设定点，启用限速2作为当前限速，当车辆接近停车点2的过程当中，允许车辆以低于限速3的速度值进入第三段区间；进入区间后启用停车点3作为当前安全距离设定点，启用限速3作为当前限速。
10.根据权利要求1所述一种基于UWB定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机上设置有摄像头，用于采集环境图像数据，并根据采集到的环境图像数据，通过模型比对，识别自身所处的环境位置。
...【技术特征摘要】
1.一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，试车线的左、中、右位置分别布置4个所述基站，所述基站采用定向天线。
3.根据权利要求1所述一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机内部设置电池。
4.根据权利要求1所述一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，在预设时间内无法获取到任何一个所述基站的相对距离信息时，记录位置异常。
5.根据权利要求1所述一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，根据车辆在试车线上的位置信息，当距离试车线最左端或最右端的距离小于整条线路的预设距离时，出现预设时间内无法获取对应的最左端或最右端的所述基站的相对距离信息时，记录位置信息异常。
6.根据权利要求1所述一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，根据车辆在试车线上的速度信息和位置信息，判断车辆的运行方向，具体包括：
7.根据权利要求1所述一种基于uwb定位技术的试车线预警系统，其特征在于，所述车载便携式主机，内置有滤波算法，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：史智炜，刘洋，蒋建辉，吴献志，赵杰，
申请(专利权)人：湖南智融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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