一种列车定位方法及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种列车定位方法及系统，方法包括如下步骤：通过图像采集设备采集位于轨道沿线的图像，通过图像处理识别出所述图像中的特定标志，根据所述特定标志确定列车的位置。本发明专利技术具有不依赖于轨旁设备，不受隧道影响，定位精度高，方法简单，工程和维护成本低廉等优点。

A Train Location Method and Location System

The invention discloses a train positioning method and system, which comprises the following steps: collecting the image along the track by an image acquisition device, recognizing the specific marks in the image through image processing, and determining the position of the train according to the specific marks. The invention has the advantages of not relying on rail-side equipment, not affected by tunnels, high positioning accuracy, simple method, low engineering and maintenance cost, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种列车定位方法及定位系统
本专利技术涉及轨道交通车辆位置监测
，尤其涉及一种列车定位方法及定位系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，轨道交通成为越来越成社会的重要组成部分，“安全、快捷、准备、舒适”成为轨道交通运行的目标。列车定位是轨道运行系统中一个非常重要的环节。目前列车定位的方法主要有以下几种：1、应答式（含RFID）：列车位置通过测速设备计算其走行距离，再加上应答器的安装位置计算和校正，但其系统的定位精度取决于应答器在线路的安装密度和车载设备测速误差。因此，为保证高精度的定位，需布置较多的轨旁设备，工程成本和维护费用巨大。2、GPS定位式：GPS定位基本准确，但不适合在隧道内使用。在隧道内覆盖效果不好，甚至毫无信号。3、基于无线基站：无线基站方式能有效的减少轨旁设备数量，但定位精度有限，一般在50-100m左右的误差，实用性有限。4、测速式：测速定位通过速度时间积分获得公里数，方法简单但定位精度有限，且存在累积误差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种不依赖于轨旁设备，不受隧道影响，定位精度高，方法简单，工程和维护成本低廉的列车定位方法及定位系统。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种列车定位方法，包括如下步骤：通过图像采集设备采集位于轨道沿线的图像，通过图像处理识别出所述图像中的特定标志，根据所述特定标志确定列车的位置。进一步地，所述根据特定标志确定列车的位置的具体步骤包括：根据所述图像中所识别出的特定标志，查询线路基础数据库，得到所述特定标志对应的里程数据，确定列车在轨道上的位置。进一步地，所述通过图像处理识别出所述图像中的特定标志的具体步骤包括：以多张图像作为识别基础，通过视频检索确定关键图像，对所述关键图像进行字符的分割、提取和识别，获取图像中的特定标志。进一步地，在通过所述特定标志对应的里程数据的同时，还包括通过列车在线路上实际运行里程，将所述实际运行里程和通过查询线路基础数据库得到的里程数据进行融合，确定列车在轨道上的位置。进一步地，还包括根据列车实际运行数据对所述线路基础数据库进行校正，具体步骤包括：通过列车实际运行过程中的实际里程数，在预设的对标点对所述线路基础数据库中的数据进行对标。进一步地，所述特定标志包括定位号或杆号。一种列车定位系统，包括图像采集设备、图像处理设备和位置信息处理设备；所述图像采集设备用于采集位于轨道沿线的图像；所述图像处理设备用于通过图像处理识别出所述图像中的特定标志；所述位置信息处理设备用于根据所述特定标志确定列车的位置。进一步地，还包括补光灯，所述补光灯用于在所述图像采集设备进行图像采集时同步补光。进一步地，所述位置信息处理设备还用于通过列车在线路上实际运行里程，将所述实际运行里程和通过查询线路基础数据库得到的里程数据进行融合，确定列车在轨道上的位置。进一步地，所述位置信息处理设备还包括通过列车实际运行过程中的实际里程数，在预设的对标点对所述线路基础数据库中的数据进行对标。进一步地，所述图像采集设备为两个，分别安装在列车的两端。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术采用机器视觉+图像识别技术，无需依赖任何轨旁设备（如应答器、RFID卡等），降低了工程成本和运营维护成本，同时不受隧道环境影响；2、本专利技术结合线路基础数据库获得高精度的列车定位数据（定位误差在10m以内），高于一般的定位方案；3、本专利技术采用机器视觉定位+测速定位相融合的方法，方法简单可靠，具有一定的冗余性，稳定性、可靠性好。附图说明图1为本专利技术具体实施例流程示意图。图2为本专利技术具体实施例识别特定标志示意图。图3为本专利技术具体实施例通过实际运行里程进行融合示意图。图4为本专利技术具体实施例对线路基础数据库中数据进行修正示意图。图5为本专利技术具体实施例结构示意图。图6为本专利技术具体实施例定位号/杆号实物图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例的列车定位方法，包括如下步骤：通过图像采集设备采集位于轨道沿线的图像，通过图像处理识别出所述图像中的特定标志，根据所述特定标志确定列车的位置。所述特定标志包括定位号或杆号如图6所示。在本实施例中，所述根据特定标志确定列车的位置的具体步骤包括：根据所述图像中所识别出的特定标志，查询线路基础数据库，得到所述特定标志对应的里程数据，确定列车在轨道上的位置。在本实施例中，如图2所示，所述通过图像处理识别出所述图像中的特定标志的具体步骤包括：以多张图像作为识别基础，通过视频检索确定关键图像，对所述关键图像进行字符的分割、提取和识别，获取图像中的特定标志。在本实施例中，如图3所示，在通过所述特定标志对应的里程数据的同时，还包括通过列车在线路上实际运行里程，将所述实际运行里程和通过查询线路基础数据库得到的里程数据进行融合，确定列车在轨道上的位置。通过将实际运行里程的辅助定位，以提高列车定位的精度，降低单纯只用一种方式定位所带来的误差。在本实施例中，如图4所示，还包括根据列车实际运行数据对所述线路基础数据库进行校正，具体步骤包括：通过列车实际运行过程中的实际里程数，在预设的对标点对所述线路基础数据库中的数据进行对标。通过对列车的运行速度与运行时间的积分可确定列车的运行里程，该运行里程即包括列车识别出特定标志时的运行里程，也包括列车在两个车站间的运行总里程。在列车运行到预定的对标点时，如列车到达车站时，以实际运行里程对线路基础数据库中的数据进行对标校正。如图5所示，本实施例的列车定位系统，包括图像采集设备、图像处理设备和位置信息处理设备；所述图像采集设备用于采集位于轨道沿线的图像；所述图像处理设备用于通过图像处理识别出所述图像中的特定标志；所述位置信息处理设备用于根据所述特定标志确定列车的位置。图像采集设备为数码相机，优先采用工业级相机。一般的，图像采集设备安装在列车的顶部。图像采集设备为两个，分别安装在列车的两端。以适应列车双向运行的需求。在本实施例中，还包括补光灯，所述补光灯用于在所述图像采集设备进行图像采集时同步补光。通常的，补光灯安装在列车上，一般位于顶部，用于在环境照度不佳时，给图像采集设备提供补充光源。在本实施例中，所述位置信息处理设备还用于通过列车在线路上实际运行里程，将所述实际运行里程和通过查询线路基础数据库得到的里程数据进行融合，确定列车在轨道上的位置。所述位置信息处理设备还包括通过列车实际运行过程中的实际里程数，在预设的对标点对所述线路基础数据库中的数据进行对标。上述只是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制。虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本专利技术。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本专利技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车定位方法，其特征在于，包括如下步骤：通过图像采集设备采集位于轨道沿线的图像，通过图像处理识别出所述图像中的特定标志，根据所述特定标志确定列车的位置。

【技术特征摘要】
1.一种列车定位方法，其特征在于，包括如下步骤：通过图像采集设备采集位于轨道沿线的图像，通过图像处理识别出所述图像中的特定标志，根据所述特定标志确定列车的位置。2.根据权利要求1所述的列车定位方法，其特征在于：所述根据特定标志确定列车的位置的具体步骤包括：根据所述图像中所识别出的特定标志，查询线路基础数据库，得到所述特定标志对应的里程数据，确定列车在轨道上的位置。3.根据权利要求2所述的列车定位方法，其特征在于：所述通过图像处理识别出所述图像中的特定标志的具体步骤包括：以多张图像作为识别基础，通过视频检索确定关键图像，对所述关键图像进行字符的分割、提取和识别，获取图像中的特定标志。4.根据权利要求3所述的列车定位方法，其特征在于：在通过所述特定标志对应的里程数据的同时，还包括通过列车在线路上实际运行里程，将所述实际运行里程和通过查询线路基础数据库得到的里程数据进行融合，确定列车在轨道上的位置。5.根据权利要求4所述的列车定位方法，其特征在于：还包括根据列车实际运行数据对所述线路基础数据库进行校正，具体步骤包括：通过列车实际运行过程中的实际里程数，在预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹翔，贺文，张敏，王俊平，李建桥，陈胜蓝，黄铃，王杰，张术，毛慧华，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43