【技术实现步骤摘要】
基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法
本专利技术涉及列车股道占用识别领域，涉及一种用于道岔区段内基于卫星定位的列车股道加权识别方法。
技术介绍
当前列控系统中列车位置的确定主要通过速度传感器结合应答器实现，基于全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GNSS)的列车定位技术可减少轨旁设备的铺设、降低建设和运营成本，有着显著的优势。铁路系统以一维里程值作为列车位置的表达形式，其与GNSS的三维位置坐标表达形式不一致，可以利用轨道电子地图(DigitalTrackMap,DTM)实现从GNSS定位结果到一维里程值的转换。列车在道岔区段内运行时，首先要进行列车股道占用状态的识别。受卫星空间信号传播及接收机本身的影响，基于卫星的列车定位结果与列车真实位置存在偏差，会影响列车股道占用状态的正确识别。综上所述，列车股道占用状态的正确识别是道岔区段内列车定位地图匹配的首要问题。因此需要充分利用GNSS定位信息对列车运行的候选线路进行权重计算以完成列车股道占用的正确识别。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于卫星定位的列车股道占用...
【技术保护点】
1.一种基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：确认列车在进入道岔区段前的运行线路，并依据预先存储在地图数据库中的铁路线路拓扑关系，通过检索地图数据库获得候选线路全集OLi(i＝1,2,...,n)，i表示线路；S2：获取基于GNSS的列车定位结果及可见卫星数量信息，基于GNSS定位信息构建置信区域，并计算OLi中在置信区域内存在数据点的子集，得到候选线路集合FLi；S3：计算每条候选线路的匹配距离偏差和方向偏差权重，建立候选线路权重函数，计算FLi中所有线路的权重，选取权重最大的线路作为最终的匹配线路，完成道岔区段内列车的股道初始识别；S4...
【技术特征摘要】
1.一种基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：确认列车在进入道岔区段前的运行线路，并依据预先存储在地图数据库中的铁路线路拓扑关系，通过检索地图数据库获得候选线路全集OLi(i＝1,2,...,n)，i表示线路；S2：获取基于GNSS的列车定位结果及可见卫星数量信息，基于GNSS定位信息构建置信区域，并计算OLi中在置信区域内存在数据点的子集，得到候选线路集合FLi；S3：计算每条候选线路的匹配距离偏差和方向偏差权重，建立候选线路权重函数，计算FLi中所有线路的权重，选取权重最大的线路作为最终的匹配线路，完成道岔区段内列车的股道初始识别；S4：结合铁路线路的拓扑结构以及列车运行状态，建立列车在道岔区段内的股道精确识别规则。2.如权利要求1所述的基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法，其特征在于：步骤S2中置信区域是利用GNSS定位信息构建的误差椭圆，所述误差椭圆中心点为GNSS定位点，参数为：式(1)中，σxy分别为高斯平面坐标系下的横、纵坐标的方差及协方差值，通过取矩阵(GTG)-1△2的左上2×2项获得，如公式(2)所示：式(2)中，G为观测矩阵，△是与GNSS空间信号传播误差相关的系数。3.如权利要求2所述的基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法，其特征在于：步骤S2中若候选线路全集中有数据点在置信区域内，则满足式(3)中，△x＝(xOL-xGNSS)，△y＝(yOL-yGNSS)；(xGNSS,yGNSS)和(xOL,yOL)分别为GNSS定位点和候选线路全集OLi的数据点在高斯平面坐标系下的横、纵坐标；通过式(3)计算，生成候选线路集合FLi及对应的候选线路数据库点集合Mij，其中j代表相同线路下置信区域内的数据点个数，以列车运行方向表示j增大方向。4.如权利要求1所述的基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法，其特征在于：步骤S3中所述匹配距离偏差是指GNSS定位点与每条候选线路数据库点的距离偏差，方向偏差是指GNSS定位的航向角与DTM获得的实际线路方向的偏差；对匹配距离偏差和方向偏差建立的权重函数为W＝Wd+Wφ(4)式(4)中，Wd、Wφ分别代表匹配距离偏差权重函数与方向偏差权重函数，其中Wd,Wφ∈[0,1]，且数值越大代表权重越高。5.如权利要求4所述的基于卫星定位的岔区列车股道加权识别方法，其特征在于：所述匹配距离偏差权重函数Wd的计算如式(5)所示：式(5)中，Td为与匹配距离偏差△d值负相关的函数，Td＝25×exp(-△d)，代表GNSS定位点与地图数据库点的匹配相关性，取值范围为0～1；...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆德彪，蔡伯根，吴波前，王剑，上官伟，刘江，姜维，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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