列车GPS里程自动修正系统及其修正方法技术方案

一种列车ＧＰＳ里程自动修正系统及其修正方法，该系统包括：一处理计算机，该处理计算机用串行口连接一ＧＰＳ接收机，该处理计算机通过网络以串行口连接一轨检车检测系统。本发明专利技术的修正方法是通过从ＧＰＳ接收机获取的信息与人工修正里程的里程数相结合，建立里程数据库，在轨检车运行过程中根据不断从ＧＰＳ接收机获取的信息，且不断地和已建立的里程数据库进行里程匹配及里程延迟运算，根据计算结果向检测系统实时修正里程；通过由ＧＰＳ获得的信息进行方向角判断处理。本发明专利技术解决了ＧＰＳ接收机输出数据时的延迟性，提高了ＧＰＳ接收机动态测量的准确度，满足提速的需要，在列车速度高时里程校准不受速度较大影响，且精确度高，操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种车辆电子定位修正系统，特别是一种用于铁路的列车GPS 里程自动修正系统及其修正方法。
技术介绍
在铁路运营系统中，要使用许多铁路特种车辆，例如轨道检查车、钢轨探 伤车、地质雷达车，这些特种车辆是检查轨道病害，消除事故隐患、指导线路 维修、提高线路平顺性、保障行车安全的大型动态检测设备。而特种车辆的里 程修正，也就是列车运行于铁路线路上的位置测定是一个基本的工程数据。在 现有技术中，是通过线路上的公里牌数来表示所处位置，而里程的累加是依靠 车轮旋转的周长和旋转的次数累加而得到里程数，但是由于车轮原因，如车轮 自身磨损造成圓周变小，或列车制动打滑；或者线路原因，如线路设置的公里 牌，由于施工改线，造成长链或短链；甚至在线路的连接线，会出现里程跳变。 这些原因都可以造成里程的不精确性，当特种车辆检测出线路某一地点有问题 时，而不精确的定位将影响线路工作人员查找线路病害的速度和效率。在现有技术中是靠人工在轨检车运行到特定里程处进行里程的修正，修正 病害公里数位置的重要手段是对轨道的公里牌的标识。现有的对检测系统的公 里数的修正是依靠人工修正，操作人员在运行的火车上通过瞭望窗口观察轨道 两旁的公里碑，在公里碑与操作人员平行时按下公里置入键，这就要求操作人 员事先输入下一个公里碑的公里数，而且公里置入时需要及时和准确，因此， 现有的技术手段既影响测量轨道病害位置的精确度又加重了操作人员的工作负 担。人工修正里程存在的问题在于1)列车速度过快造成操作人员无法看清公里牌或对里程修正过早或过迟；2) 天气原因对操作人员的视线的影响，例如雾、雨、雪、风等天气；3) 人工修正使得操作人员工作负担繁重。目前，随着GPS技术的发展，可以采用车上GPS定位，输出轨道病害的经 度纬度，再根据经纬度去查找病害，但由于不知道病害的确切公里，因此不能 自动校对里程。另外，在本领域中广泛应用于轨道检查车上的里程校对的方式 还是采用人工键盘输入，这样使得轨道检测系统的里程精确度受到了很大的影 响，并且操作人员的工作负担过重，并在夜间行车过程中列车速度快以及视线 受干扰的情况下无法识别铁路里程牌。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种列车GPS里程自动修正系统及其修正 方法，通过一台GPS处理计算机接收GPS接收^/L的信号，并进行实时处理，从 而克服了现有技术中的缺陷，实现对轨检车检测系统提供精度较高、且输出速 率较快的电子定位数据。为此，本专利技术的列车GPS里程自动修正系统，其中，包括一处理计算机， 该处理计算机用串行口连接一 GPS接收机，该处理计算机通过网络以串行口连 接一4^r车检测系统，其中，GPS接收机将接收到的GPS定位数据以串行口传 输给所述的处理计算机，所述的轨检车检测系统也以串行口传输轨检车的数据。如上所述的列车GPS里程自动修正系统，其中，在所述的处理计算机中， 进行里程自动匹配和延迟处理和方向判断处理，处理后的数据传输给所述的轨 检车检测系统。如上所述的列车GPS里程自动修正系统，其中，GPS接收机为海洋用的GPS 接收机。一种列车GPS里程自动修正方法，包括通过从GPS接收机获取的信息与人 工修正里程的里程数相结合，建立里程数据库，其中，在轨检车运行过程中根据不断从GPS接收机获取的信息，且不断地和已建立的里程数据库进行里程匹配及里程延迟运算，根据计算结果向检测系统实时修正里程；通过由GPS获得的信息进行方向角判断处理。如上所述的里程自动修正方法，其中，上述里程数据库的建立可以采用固 有的、人工建立或通过GPS在线建立。如上所述的里程自动修正方法，其中，上述里程修正过程包括 步骤l:接收GPS数据；步骤2:判断在里程数据库中与当前轨检车位置的匹配，如果无匹配则返 回步骤l，如果有匹配则进行步骤3; 步骤3:基于延迟时间的距离修正； 步骤4:计算当前里程； 步骤5:里程增减判断；步骤6:里程增减处理，包括减里程处理和增里程处理； 步骤7:输出当前里程K,ent，当前里程Lw是一非整公里数据； 步骤8:非整公里截断，输出整公里Kl。 ，计算从非整公里到达整公里 的时间t=(Kl_ent —ILrren)/V; 步骤9:经过延迟时间T; 步骤10:向检测系统输出修正里程Kleurrent。如上所述的里程自动修正方法，所述步骤3中，如果处于当前轨道车和里 程数据库中最近的距离D位于延迟距离D,y和两个GPS周期距离Dfn:qu,=Tfwe xV的区域内，即采用所接收的GPS数据给出的路程数据，进入步骤4的处理； 如果当前轨道车和里程数据库中最近的距离D处于两个GPS周期距离Df，，和 距离Ddf的区域内，则采用下一个GPS数据给出的路程数据，进入步骤4的处理，其中Ddf为一个GPS周期T 隨+延迟时间Tdelay+GPS传输时间Ttra sfer。如上所述的里程自动修正方法，所述步骤6中，在减里程处理中，当前里 程Kw ==匹配的里程数K +当前轨检车和里程数据库中匹配里程的距离D -速度V x (延迟时间TdeUy +传输时间Ttransfer )，在增里程处理过程中，当前里程Keurrent =匹配的里程数K-当前轨检车和里程数据库中匹配里程的距离D +速度Vx (延迟时间T^y +传输时间Ttransf ),其中Ta一指平均传输时间和GPS接收机自 身延迟之和；传输时间Ttw指从GPS接收机的一段GPS数据传输到GPS处理 计算机的时间，等于接收到GPS数据的开始时间减接收到GPS数据的结束时间。如上所述的里程自动修正方法，进一步包括通过由GPS获得的信息进行方 向角判断，包括步骤1为接收GPS数据；步骤2为判断在里程数椐库中与当前轨检车位置的匹配，如果无匹配则返 回步骤l，如果有匹配则进行步骤3和4;步骤3为判断此时轨检车运行于数据库记录相符合的复线的上行线还是下 行线；步骤4为判断此时轨检车运行于数据库记录相符合的单线。 如上所述的里程自动修正方法，所述步骤3中，要求GPS实时数据的方向角和里程数据库数据复线的方向角相减的绝对值小于常数0. 5，且速度要达到5公里/小时。如上所述的里程自动修正方法，所述步骤4中，要求GPS实时数据的方向角 和里程数据库数据的单线方向角相减的绝对值在常数180. 5和179. 5之间或者 小于常数0. 5，且速度要达到5公里/小时。本专利技术与现有技术相比具备的优点和特点是1、 本专利技术的列车GPS里程自动修正系统及其修正方法解决了 GPS接收机输 出数椐时的延迟性，大大提高了 GPS接收机动态测量的准确度，并且使用成本 较低的GPS接收机，经过算法处理能使其性能达到甚至超过价格昂责的实时GPS 接收机。2、 本专利技术的列车GPS里程自动修正系统及其修正方法利用GPS接收机的经 度、炜度、方向角等相关参数，与已经建立的线路上的公里牌的经度纬度及方 向角的数椐库，进行匹配比较和延迟输出处理，而得到正在运行的火车的确切 公里数，并将实时计算出来的公里数每间隔一段距离实时输出到检测系统中，达到修正检测系统的里程标示。而GPS里程修正系统满足提速的需要，在列车速度高时里程校准不受速度较大影响。3、 本专利技术的列车GPS里程自动修正系统及其修正方法精确度比人工置里程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车ＧＰＳ里程自动修正系统，其特征在于：包括一处理计算机，该处理计算机用串行口连接一ＧＰＳ接收机，该处理计算机通过网络以串行口连接一轨检车检测系统，其中，ＧＰＳ接收机将接收到的ＧＰＳ定位数据以串行口传输给所述的处理计算机，所述的轨检车检测系统也以串行口传输轨检车的数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，刘铁，陈东生，许贵阳，魏世斌，夏亮光，任胜伟，
申请(专利权)人：铁道科学研究院基础设施检测研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]