[发明专利]一种基于轨道曲线特征的列车定位方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种基于轨道曲线特征的列车定位方法及系统，包括：获取列车在定位时的定位数据；对定位数据进行拟合，获取列车的拟合行驶轨迹；根据铁路轨道的电子地图，结合拟合行驶轨迹，确定列车的运行线路；基于投影法，根据定位数据在运行线路上的投影点，判断列车位于运行线路上的运行区段；确定列车位于运行线路的直线段，则利用直线投影法在运行线路上确定所述列车的定位，否则利用曲线拟合方法确定所述列车的定位。本发明实施例根据列车定位数据拟合出列车的行驶轨迹，并将该行驶轨迹与电子地图进行匹配，依次分析出待定位列车的运行线路、运行区段以及准确的定位位置，有效的提高了全线路的列车定位精度。

技术领域

本发明涉及铁路交通技术领域，尤其涉及一种基于轨道曲线特征的列车定位方法及系统。

背景技术

在列车运行系统中，实时获取精确的列车位置信息对于列车的安全行驶非常重要。列车位置是列车控制、路径诱导、紧急救援、出行信息服务、列车调度等各种应用的关键所在。

目前，常用的列车定位方法有：基于速度编码器的里程累加定位方法、基于测速的定位方法、基于点式应答器的定位方法、基于车载列控里程信息的定位方法、基于卫星系统的定位方法、基于电子射频标签的定位方法等。但基于速度编码器和测速的方法会存在误差累积；基于点式应答器和电子射频标签的方法不能获取连续的列车位置信息；车载列控定位的数据传输距离受限；卫星系统的定位误差较大，尤其在隧道、山区等信号差的地方，甚至不能获取列车位置信息。甚至，现有技术中还采用组合定位的方式，即将上述几种定位方法进行组合，来弥补彼此之间的缺点，但是在隧道、山区等地方都存在定位误差大、定位精度弱的缺陷。

因此，提供一种能够快速、精准的完成列车实时定位的方法，成为当前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于轨道曲线特征的列车定位方法及系统，用以解决现有技术中对于列车精准定位方面定位精度差，或者不能获取连续位置信息的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种基于轨道曲线特征的列车定位方法，包括：获取列车在定位时的定位数据；对定位数据进行拟合，获取列车的拟合行驶轨迹；根据铁路轨道的电子地图，结合拟合行驶轨迹，确定所述列车的运行线路；基于投影法，根据定位数据在运行线路上的投影点，判断列车位于所述运行线路上的运行区段；确定列车位于运行线路的直线段，则利用直线投影法在运行线路上确定列车的定位。

进一步地，在本发明实施例提供的基于轨道曲线特征的列车定位方法，还包括，在确定所述列车位于运行线路的非直线段，则利用曲线拟合法在运行线路上确定所述列车的定位。

进一步地，上述对定位数据进行拟合，获取列车的拟合行驶轨迹，包括：利用三次B样条曲线对所述定位数据进行拟合，具体为：根据定位数据求解三次B样条曲线的控制顶点；利用三次B样条曲线模型拟合列车的行驶轨迹。

进一步地，上述所述根据定位数据求解三次B样条曲线的控制顶点，包括：

其中，P_i(i＝0，1，2…n+1)为控制顶点，Q_i(i＝1，2，…n)为列车定位数据。

进一步地，在上述利用三次B样条曲线模型拟合列车的行驶轨迹中，三次B样条曲线模型为：

其中，P_i，3(u)为每段3次B样条曲线的控制顶点；G_i，3(u)是3次B样条曲线的基函数(i＝0、1、2、3)；G为3次B样条曲线的基函数矩阵；X、Y分别是每段3次B样条曲线控制顶点的坐标向量，(X_u，Y_u)为3次B样条曲线上的点。