【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及列车预警，特别涉及一种基于北斗的铁路滑坡预警方法及系统。
技术介绍
1、北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
2、现有技术当中，在高速铁路上，紧急制动需要至少4~5公里，尤其是列车经过山区，山区的铁路边坡容易产生滑坡，当列车司机看到前方突发的地质坍塌等问题时，采取制动措施时为时已晚，从而会极大影响列车的运行安全，由于山区的信号原因，在获取列车具体位置时会导致不精确的问题，当山区出现地质问题时，难以提前对列车进行预警通知。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种基于北斗的铁路滑坡预警方法及系统，以至少解决上述现有技术当中的不足。
2、第一方面，本专利技术提供一种基于北斗的铁路滑坡预警方法，所述方法包括：
3、基于北斗定位系统实时获取列车的经纬度数据，得到若干个经纬度数据，并对若干个所述经纬度数据进行处理得到所述列车的实时位置信息；
4、获取所述列车的运行线路，并将所述实时位置信息与所述运行线路进行拟合，以得到所述列车的精确实时位置；
5、获取所述运行线路的周边区域，划分所述周边区域得到若干划分区域，采集若干所述划分区域的接收机接收的北斗卫星的观测数据，对所述接收机的钟差进行逐历元
6、基于整周模糊度以及所述载波相位观测值建立载波相位观测模型，并对所述载波相位观测模型进行双差，以得到双差观测模型，基于所述双差观测模型建立灾害监测模型；
7、基于所述灾害监测模型对若干所述划分区域进行监测，以得到监测情况数据，若所述监测情况数据大于安全阈值，则得到预警信息，并将所述预警信息传输至所述列车，并基于所述精确实时位置获取所述列车的所处区域，基于所述所处区域以及所述预警信息对所述列车发出控制指令。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过将处理得到的列车的实时位置信息与运行线路拟合，可以得到列车的精确位置，并通过北斗卫星以及接收机接收到的观测数据，并通过削弱接收机的钟差以及北斗卫星的钟差，可以得到精确的载波相位观测值，并建立灾害监测模型，从而使得灾害监测模型能够对划分的若干区域进行监测，进而能够有效对运行线路上的地质问题进行监测，以避免出现地质问题而导致的列车事故。
9、进一步的，所述得到若干个经纬度数据，并对若干个所述经纬度数据进行处理得到所述列车的实时位置信息的步骤包括：
10、获取所述列车相邻两个点的实时位置信息，计算相邻两个点的所述经纬度数据之间的差值，所述差值的计算表达式为：
11、；
12、a=lata-latb；
13、b=lona-lonb；
14、式中，c表示差值，表示所述列车的一个点的纬度坐标，latb表示所述列车的另一个相邻点的纬度坐标，lona表示所述列车的一个点的经度坐标，lonb表示所述列车的另一个相邻点的经度坐标，r表示地球半径；
15、比对所述差值与预设允许范围，若所述差值小于所述预设允许范围，则得到所述列车的实时位置信息。
16、进一步的，所述并将所述实时位置信息与所述运行线路进行拟合的步骤包括：
17、获取所述列车的行驶距离，并基于所述行驶距离提取所述列车的纬度行驶距离以及经度行驶距离；
18、将所述纬度行驶距离与所述经度行驶距离进行拟合，得到拟合值；
19、将所述拟合值与所述实时位置信息进行拟合。
20、进一步的，所述以得到所述列车的精确实时位置的步骤包括：
21、采用伪距差分方法建立所述列车的距离测量模型，并获取所述列车运动的动态方程；
22、基于所述距离测量模型与所述动态方程对所述精确实时位置进行处理，得到处理位置信息；
23、依次对所述处理位置信息进行卡尔曼线性滤波以及初始化滤波，以得到所述列车的精确实时位置。
24、进一步的，所述动态方程的表达式为：
25、；
26、；
27、式中，表示k时刻所述列车的状态向量，表示k时刻的前一时刻所述列车的状态向量，表示距离分量，表示速度分量，表示基于时间的状态转移矩阵，t表示测距间隔，表示干扰矩阵，为动态随机噪声，表示列车在k-1时刻的加速度；
28、所述距离测量模型的测距方程表达式为：
29、；
30、；
31、式中，表示k时刻的测量距离，表示测量矩阵，表示k时刻所述列车的状态向量，表示测量随机噪声，表示所述列车在k时刻的移动距离；
32、所述卡尔曼线性滤波按照递推方式计算，计算表达式为：
33、；
34、；
35、；
36、；
37、；
38、；
39、；
40、；
41、式中，表示k时刻状态最优线性估计，表示k时刻的前一时刻状态最优线性估计，表示k时刻状态的一步预测，表示k时刻的前一时刻的测量距离，表示测量一步预测，表示新息，表示状态估计均方误差矩阵，表示状态预测均方误差矩阵，表示新息协方差矩阵，表示增益矩阵，表示动态噪声协方差矩阵，表示测量噪声协方差矩阵，表示干扰矩阵，表示干扰矩阵的转置矩阵，表示测量矩阵的转置矩阵，表示基于时间的状态转移矩阵，t表示测距间隔，i表示增益系数；
42、所述初始化滤波采用两点差分法，所述两点差分法采用第零时刻所述距离测量模型测量的第零测量值与第一时刻所述距离测量模型测量的第一测量值进行初始化滤波，所述初始化滤波的表达式为：
43、；
44、式中，表示第一时刻状态最优线性估计，表示第一时刻的转弯半径，表示第一时刻的所述列车的速度，表示所述第零测量值，表示所述第一测量值，t表示测距间隔；
45、所述第一时刻状态最优线性估计的均方误差矩阵的表达式为：
46、；
47、式中，表示所述第一时刻状态最优线性估计的均方误差矩阵，t表示测距间隔，表示测距方差。
48、进一步的，所述得到载波相位观测值的步骤之后，所述方法还包括：
49、对所述载波相位观测值进行历元间差分，以削弱所述载波相位观测值的延迟；
50、采用载波相位的宽巷组合与伪距的窄巷组合相减探测所述载波相位观测值的周跳；
51、若探测到所述载波相位观测值中存在周跳，则通过预设模糊度参数对所述载波相位观测值进行初始化。
52、进一步的，所述基于所述所处区域以及所述预警信息对所述列车发出控制指令的步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述得到若干个经纬度数据，并对若干个所述经纬度数据进行处理得到所述列车的实时位置信息的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述并将所述实时位置信息与所述运行线路进行拟合的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述以得到所述列车的精确实时位置的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述动态方程的表达式为：
6.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述得到载波相位观测值的步骤之后，所述方法还包括：
7.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述基于所述所处区域以及所述预警信息对所述列车发出控制指令的步骤包括：
8.一种基于北斗的铁路滑坡预警系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种存储介质，其上存储有计算
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述得到若干个经纬度数据，并对若干个所述经纬度数据进行处理得到所述列车的实时位置信息的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述并将所述实时位置信息与所述运行线路进行拟合的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述以得到所述列车的精确实时位置的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于北斗的铁路滑坡预警方法，其特征在于，所述动态方程的表达式为：
6.根据权利要求1所述的基于北斗的铁路滑坡...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁颐，陈敏昊，
申请(专利权)人：江西北斗云智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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