一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端技术

本文公开一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端，包括：列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带(UWB)设备确定列车的运行轨道；根据确定的列车的运行轨道及UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。本发明专利技术实施例基于UWB设备进行定位处理，实现了在提升运营等级过程中列车位置的快速确定。确定。确定。

【技术实现步骤摘要】
一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端


[0001]本文涉及但不限于轨道交通技术，尤指一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端。

技术介绍

[0002]下一代列控系统是一种先进的交通系统，用于满足因城市化的发展和人们出行需求的增加，对列车的安全性和运行效率提出要求。具体地，该系统需要满足：实现自动控制和调度，提高列车的运行速度和运行效率，提高乘客的舒适性，降低能源消耗，支持多种通信方式和便于维护和升级。
[0003]下一代列控系统，要求列车能够实现自动控制和调度，即要求列车能够再上电重启后快速获得当前的位置信息，并提升运营等级。相关技术中，当列车在运行过程中断电重启后，所有的信息都会丢失，即列车会丢失当前的位移信息，从而运营等级会下降。相关技术中的解决方案是：允许列车低速越过最近的两个应答器以获得当前的位置，从而提升运营等级，但确定位置速度会变慢。此外，当前列车多使用速度传感器进行测速测距，该传感器在测速时较为精准，但是会受到轮轴空转、打滑等影响，造成测距时会累计误差；为了消除这部分误差，需要在轨道上安装应答器，每次经过应答器时对列车位移进行修正；如果需要获取更高精度的定位结果则需要加装更多的应答器，由于应答器成本高昂，必然造成列控系统的设备成本和维护成本的提高。
[0004]综上，如何在提升运营等级过程中实现列车位置的快速确定，以及在有限硬件成本范围内提升列车测距的准确性，成为一个有待解决的问题。

技术实现思路

[0005]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0006]本专利技术实施例提供一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端，能够在提升运营等级过程中快速确定列车位置。
[0007]本专利技术实施例提供了一种实现列车定位处理的方法，包括：
[0008]列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带UWB设备确定列车的运行轨道；
[0009]根据确定的列车的运行轨道及UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。
[0010]另一方面，本专利技术实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实现列车定位处理的方法。
[0011]再一方面，本专利技术实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
[0012]处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
[0013]所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实现列车定位处理的方法。
[0014]本申请技术方案包括：列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带(UWB)设备确定列车的运行轨道；根据确定的列车的运行轨道及UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。本专利技术实施例基于UWB设备进行定位处理，实现了在提升运营等级过程中列车位置的快速确定。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0017]图1为本专利技术实施例实现列车定位处理的方法的流程图；
[0018]图2为恩专利技术实施例列车车头和第三UWB设备的距离示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例单线轨道业务场景下的UWB设备布点示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例双线轨道业务场景下的UWB设备布点示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例确定列车运行轨道的示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例确定列车运行方向的示意图；
[0023]图7为本专利技术实施例列车在运行过程中接收测距信息的示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0025]在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0026]图1为本专利技术实施例实现列车定位处理的方法的流程图，如图1所示，包括：
[0027]步骤101、列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带(UWB)设备确定列车的运行轨道；
[0028]步骤102、根据确定的列车的运行轨道及UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。
[0029]本专利技术实施例基于UWB设备进行定位处理，实现了在提升运营等级过程中列车位置的快速确定。
[0030]本专利技术实施例中的UWB技术是一种短距离无线通信技术，它能以低功耗提供高数据传输速率。UWB使用短电磁脉冲无线传输数据，在宽频带上每秒发送数十亿个脉冲，其工作频率为3.1至10.6千兆赫，其信号通常具有非常低的功率密度；UWB技术在进行数据传输时不宜受到干扰、功率低，能够完成厘米级定位。
[0031]在一种示例性实例中，本专利技术实施例预先安装在列车和轨道上的UWB设备包括：
[0032]安装在列车车头的第一UWB设备；
[0033]安装在列车车尾的第二UWB设备；
[0034]按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三UWB设备。
[0035]在一种示例性实例中，本专利技术实施例按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三UWB设备，包括：
[0036]在单线轨道的其中一侧，按照第一预设间距安装的两个以上第三UWB设备；
[0037]在双线轨道的两侧，按照第二预设间距安装的两个以上第三UWB设备；
[0038]其中，第一预设间距和第二预设间距均小于或等于预设的最大安装间距(x_gap_max)。
[0039]在一种示例性实例中，本专利技术实施例中的最大安装间距(x_gap_max)的设置可以参考UWB设备性能和线路环境；在一种示例性实例中，最大安装间距可以按照如下规则确定：
[0040]I.对于单线轨道的直轨部分，x_gap_max可以设置为UWB测距范围的1/3，保证：1)列车始终能接收到至少2个UWB地面设备的信号，完成测距、方向判断；2)某一地面设备损坏后，列车仍能够接收到至少2个UWB地面设备的信号。
[0041]II.对于双线轨道的直轨部分，x_gap_max的设置应当考虑：1)满足单线直轨的测距要求；2)满足方向判断要求；假设UWB设备的测距精度为e，布置间距为d，列车车头和各个第三UWB设备的距离如图2所示，则布置间距d应满足：
[0042][0043]解方程后，取UWB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现列车定位处理的方法，包括：列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带UWB设备确定列车的运行轨道；根据确定的列车的运行轨道及UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先安装在列车和轨道上的UWB设备包括：安装在列车车头的第一UWB设备；安装在列车车尾的第二UWB设备；按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三UWB设备。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三UWB设备，包括：在单线轨道的其中一侧，按照第一预设间距安装的所述两个以上第三UWB设备；在双线轨道的两侧，按照第二预设间距安装的所述两个以上第三UWB设备；其中，所述第一预设间距和所述第二预设间距均小于或等于预设的最大安装间距。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于预先安装的UWB设备确定列车的运行轨道，包括：所述列车车头根据接收的不在同一直线上的三个第三UWB设备的测距信息，确定列车的运行轨道，所述不在同一直线上的三个所述第三UWB设备包括：距离所述列车车头第一预设覆盖范围内的三个不在同一直线上的第三UWB设备；或者，所述列车车头根据接收的处于轨道同一分布位置两侧的两个第三UWB设备的测距信息，判断出该两个第三UWB设备中的第一个第三UWB设备与所述列车车头的距离、大于该两个第三UWB设备中的第二个第三UWB设备与所述列车车头的距离，且两个距离的差值大于两倍的预设距离差值阈值，确定列车运行轨道位于该第二个第三UWB设备一侧。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定列车原地重启的位置，包括：根据所述列车车头接收的第四UWB设备和第五UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置；其中，所述第四UWB设备和第五UWB设备包括：所述第三UWB设备中与所述列车车头通信的UWB设备。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述列车车头接收的第四UWB设备和第五UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置，包括：计算所述列车车头与第四UWB设备的距离d1，d1大于预设的修正距离阈值时，d
′1＝d1；d1小于或等于预设的修正距离阈值时，根据所述列车车头与所述第四UWB设备到列车所在运行轨道的距离h1，计算所述列车车头到第四UWB设备在轨道上的投影点的距离d
′1，计算所述列车车头与第五UWB设备的距离d2，d2大于预设的修正距离阈值时，d
′2＝d2；d2小于或等于修正距离阈值时，根据所述列车车头与所述第五UWB设备到列车所在运行轨道的距离h2，计算所述列车车头到第五UWB设备在轨道上的投影点的距离d
′2，
从{D1+d
′1,D1‑
d
′1,D2+d
′2,D2‑
d
′2}中选出，差值小于预先设置的误差容忍阈值的两个值，取这两个值的均值作为修正的列车的位置；其中，D1为所述第四UWB设备到轨道的区段起始点的距离，D2为所述第五UWB设备到轨道的区段起始点的距离。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：{D1+d
′1,D1‑
d
′1,D2+d
′2,D2‑
d
′2}中，差值小于所述误差容忍阈值的两个值不存在时，在第一预设时长内，重新选择第四UWB设备和第五UWB设备；根据列车车头接收的重新选择的所述第四UWB设备和所述第五UWB设备的测距信息，重新确定所述列车原地重启的位置，直至从{D1+d
′1,D1‑
d
′1,D2+d
′2,D2‑
d
′2}中选出、差值小于所述误差容忍阈值的两个值，取这两个值的均值作为修正的列车的位置；在第一预设时长内，重新选择所述第四UWB设备和所述第五UWB设备后，{D1+d
′1,D1‑
d
′1,D2+d
′2,D2‑
d
′2}中，差值小于预先设置的误差容忍阈值的两个值均不存在时，通过预设界面显示定位失败的第一告警信息。8.根据权利要求2
‑
7任一项所述的方法，其特征在于，所述列车原地重启时，所述方法还包括：基于所述预先安装在列车和轨道上的UWB设备，确定列车的运行方向。9.据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定列车的运行方向，包括：所述第一UWB设备和所述第二UWB设备具备通信交互功能时，根据轨道上安装的距离所述列车车头最近的第三UWB设备和距离所述列车车尾最近的第三UWB...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一乔，彭萍萍，林颖，刘存强，董雨菡，李洪飞，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：