一种识别列车道岔走向的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种识别列车道岔走向的方法及系统，包括：基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果；基于获取列车道岔转向角度，确定第二走向判断结果；对所述第一走向判断结果和所述第二走向判断结果进行交叉验证，确定列车走向判断结果。本发明专利技术通过实时扫描点云与高精度电子地图的匹配，以及IMU水平角速度的积分实现了两种列车走向的快速识别，并通过两种方法的交叉印证实现了对列车走向的可靠检测。车走向的可靠检测。车走向的可靠检测。

【技术实现步骤摘要】
一种识别列车道岔走向的方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种识别列车道岔走向的方法及系统。

技术介绍

[0002]目前的列车运行控制系统中，当列车经过道岔时，一般都是通过地面设备采集转辙机转辙机状态结合列车自身里程来综合确认列车进入道岔的定位还是反位。而仅依靠列车自身是无法在经过道岔后的一段时间内得知确切走向的，只有经过最近的一个应答器时才能知道自身的确切走向和位置，如图1所示。
[0003]针对上述情况，如果没有地面道岔状态被发送到列车上，列车在经过道岔后的一段时间内都不知道自身确切走向，一直处于“盲行”的状态，直到经过最近的一个应答器，这个距离少则数十米，多则几百米，取决于应答器的位置。而对于不依赖于地面系统的新一代列车主动感知系统来说，经过道岔后盲行的距离只会更长，直到遇到可识别的地标(例如站台)。如果不知道列车的确切位置，主动感知系统将无法加载合适的地图，从而导致感知能力严重下降，列车将无法预测前方的轨道走向，也无法可靠的检测到障碍物，对行车安全构成更大的威胁。
[0004]因此，为克服上述缺陷，需要提出一种新的识别列车道岔走向的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种识别列车道岔走向的方法及系统，用以解决现有技术中识别列车道岔走向需要依赖地面设备的缺陷。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种识别列车道岔走向的方法，包括：
[0007]基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果；
[0008]基于获取列车道岔转向角度，确定第二走向判断结果；
[0009]对所述第一走向判断结果和所述第二走向判断结果进行交叉验证，确定列车走向判断结果。
[0010]在一个实施例中，所述基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果，之前包括：
[0011]获取列车运行全线路的点云数据、惯性测量数据和车辆速度数据；
[0012]对所述点云数据进行预处理，获得校正后的点云数据；
[0013]将所述校正后的点云数据中的初始数据存入初始列车电子地图，结合所述惯性测量数据和所述速度数据进行位姿估计，得到初始估计位姿数据；
[0014]将所述校正后的点云数据中的后续点云数据叠加存入所述初始列车电子地图，结合所述惯性测量数据和所述车辆速度数据进行位姿估计，直至所有的点云数据处理完成，获得所述列车电子地图。
[0015]在一个实施例中，所述基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果，之前还包括：
[0016]获取列车运行全线路中，每个道岔经过岔尖预设距离的定位转向角度和反位转向角度。
[0017]在一个实施例中，所述基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果，包括：
[0018]获取列车运行中的当前扫描点云数据，对所述实时扫描点云数据进行预处理，得到校正后的当前扫描点云数据；
[0019]对车辆速度数据和惯性测量角速度进行积分，获得当前扫描点云估计位姿；
[0020]基于所述当前扫描点云估计位姿，将所述校正后的当前扫描点云数据与所述列车电子地图中的点云数据进行匹配，获得列车准确位置；
[0021]待所述列车经过任一道岔时，分别获取所述列车准确位置与定位轨道轨迹的第一距离，以及与反位轨道轨迹的第二距离，基于所述第一距离和所述第二距离确定所述第一走向判断结果。
[0022]在一个实施例中，所述基于所述第一距离和所述第二距离确定所述第一走向判断结果，包括：
[0023]若所述所述第一距离减去所述第二距离的差大于第一阈值，则确定所述列车位于所述反位轨道轨迹；
[0024]若所述所述第二距离减去所述第一距离的差大于第二阈值，则确定所述列车位于所述定位轨道轨迹。
[0025]在一个实施例中，所述基于获取列车道岔转向角度，确定第二走向判断结果，包括：
[0026]计算所述列车经过任一道岔的惯性测量水平角速度积分，获取所述列车进过岔尖预设距离时，在水平方向的转动角度；
[0027]基于所述转动角度、定位转向角度和反位转向角度，确定所述第二走向判断结果。
[0028]第二方面，本专利技术还提供一种识别列车道岔走向的系统，包括：
[0029]第一确定模块，用于基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果；
[0030]第二确定模块，用于基于获取列车道岔转向角度，确定第二走向判断结果；
[0031]验证模块，用于对所述第一走向判断结果和所述第二走向判断结果进行交叉验证，确定列车走向判断结果。
[0032]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述识别列车道岔走向的方法的步骤。
[0033]第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述识别列车道岔走向的方法的步骤。
[0034]第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述识别列车道岔走向的方法的步骤。
[0035]本专利技术提供的识别列车道岔走向的方法及系统，通过实时扫描点云与高精度电子地图的匹配，以及IMU水平角速度的积分实现了两种列车走向的快速识别，并通过两种方法
的交叉印证实现了对列车走向的可靠检测。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是现有技术提供的列车运行控制系统示意图；
[0038]图2是本专利技术提供的识别列车道岔走向的方法的流程示意图；
[0039]图3是本专利技术提供的列车运行控制系统示意图；
[0040]图4是本专利技术提供的列车电子地图生成过程示意图；
[0041]图5是本专利技术提供的列车道岔角度示意图；
[0042]图6是本专利技术提供的列车走向综合识别流程示意图；
[0043]图7是本专利技术提供的定位和反位轨道轨迹示意图；
[0044]图8是本专利技术提供的识别列车道岔走向的系统的结构示意图；
[0045]图9是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0046]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]针对现有技术中的缺陷，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种识别列车道岔走向的方法，其特征在于，包括：基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果；基于获取列车道岔转向角度，确定第二走向判断结果；对所述第一走向判断结果和所述第二走向判断结果进行交叉验证，确定列车走向判断结果。2.根据权利要求1所述的识别列车道岔走向的方法，其特征在于，所述基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果，之前包括：获取列车运行全线路的点云数据、惯性测量数据和车辆速度数据；对所述点云数据进行预处理，获得校正后的点云数据；将所述校正后的点云数据中的初始数据存入初始列车电子地图，结合所述惯性测量数据和所述速度数据进行位姿估计，得到初始估计位姿数据；将所述校正后的点云数据中的后续点云数据叠加存入所述初始列车电子地图，结合所述惯性测量数据和所述车辆速度数据进行位姿估计，直至所有的点云数据处理完成，获得所述列车电子地图。3.根据权利要求1或2所述的识别列车道岔走向的方法，其特征在于，所述基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果，之前还包括：获取列车运行全线路中，每个道岔经过岔尖预设距离的定位转向角度和反位转向角度。4.根据权利要求1所述的识别列车道岔走向的方法，其特征在于，所述基于实时扫描点云数据和列车电子地图，确定第一走向判断结果，包括：获取列车运行中的当前扫描点云数据，对所述实时扫描点云数据进行预处理，得到校正后的当前扫描点云数据；对车辆速度数据和惯性测量角速度进行积分，获得当前扫描点云估计位姿；基于所述当前扫描点云估计位姿，将所述校正后的当前扫描点云数据与所述列车电子地图中的点云数据进行匹配，获得列车准确位置；待所述列车经过任一道岔时，分别获取所述列车准确位置与定位轨道轨迹的第一距离，以及与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇旻，张强，
申请(专利权)人：北京埃福瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：