[发明专利]一种多维度自校准的列车运行位置精确定位的方法及系统

说明书

本发明提供了一种多维度自校准的列车运行位置精确定位的方法，包括：对列车运行线路进行分割定位，其中根据所述列车运行线路上的站台为分割点，将所述列车运行线路分割成多份；根据列车运营规划路线，确定所述列车运行线路中任一份线路的分割距离；获得所述列车实时运行距离；以所述分割距离为基准，当所述列车实时运行距离等于所述分割距离时，判定所述列车已经到站，实现对所述列车运行到该站台的定位；然后进行定位校准，当记录所述列车实时运行距离等于所述分割距离时，判断列车是否停车，并进行距离计算。本发明根据情况，结合几种方法，以实现列车运行位置精准定位，并大大降低列车成本。

技术领域

本发明主要涉及车载网络控制系统通信控制领域，尤其涉及一种多维度校准的列车运行位置精确定位的方法及系统。

背景技术

目前，现有的列车位移和速度测量系统主要有以下几种：

1)通过测量列车车轮转动结合车轮轮径来换算列车位移及速度的方法。这类方法中的测量系统传感器需要使用转动机械结构，安装要求高、低速范围精度差，车辆的空转打滑会导致测量的失败。

车轮轮径参数也是一个导致换算误差的重要因素，轮径通常需要周期性人工校准输入或通过自动校准的方式获。人工输入的问题是在一个校准周期内轮径值是固定的，这二校准周期同时也是车轮的磨耗周期，车轮在这一周期内的变化给列车位移和速度测量系统带来计算误差。自动校准能够解决人工输入的人为错误的问题，但其校准精度依赖于列车绝对位置测量系统的精度，需要通过列车绝对位置检测系统检测轨道上预先布置的电子标签未获取轮径校准的基准点。

2)多普勒雷达测速的方法。该类系统利用主动发射的电磁波多普勒效应进行测速，由于电磁波传播速度受到路径物理特性的影响，因此云雾雨雪等恶劣天气会使传播特性变化，对复杂地形的适应性也不强。另外，多普勒雷达测速装置价格昂贵、设备复杂、维护成本高，不利于大规模应用。

中国专利申请公开号：CN108657234A，发明名称：基于车辆动态的列车实时位移监测系统及方法，揭示了一种通过设置卫星差分基准站，卫星差分基准站工作时，实时地将观测到的卫星数据，利用网络系统通过有线或无线的方式，将卫星差分数据传送给地面服务器和基准站覆盖范围内的车载智能管理系统，以完成列车定位数据的校正，实现列车的精确定位，极大地提高了监测系统的监测精确度。

这种利用卫星差分基准站实现列车实时位移监测系统，提高了定位定位精度，但系统中涉及与北斗卫星通信，获取卫星定位数据的车载智能管理系统，与所述车载智能管理系统通过无线网络连接并实时地将观测到的所述北斗卫星的卫星数据并进行计算的卫星差分基准站，所述卫星定位数据进行校正的所述车载智能管理系统，将所述列车定位结果与高精度电子地图进行匹配，并实时的显示和监测所述列车的位置、移动轨迹和运行状态的监控中心服务器等等，非常庞大的系统组成。

中国发明专利公开号：CN108609036A，发明名称：列车定位和测速方法，其中提供了一种基于沿轨的车地无线扩频通信模式，而无线扩频通信尤其是无线宽带通信的多径衰落被急剧放大，直接通信路径由于高速移动而被破坏取而代之的是许多无法预知的通信路径，这些现象是直接导致高速移动下多径衰落明显增大的主要原因。这种现象在大功率远距离的无线扩频通信方式下尤为突出。该申请采用用户认证方式，并能智能化的根据列车行进情况，智能化的开启和关闭地面的沿轨通信节点。但无线扩频通信的需要进行组网并受环境影响，在恶劣环境下不仅会降低无线扩频通信的质量，甚至会因此中断通信，这样无线扩频通信就会因此失去高铁信息化和智能化的重要支撑手段的地位，会直接导致高铁信息化和智能化的失败，更不用说对列车的实时定位和监控。

此外，现阶段被广泛应用的列车定位技术也主要涉及：

第一，采用GPS定位技术实现，但这种方法受外部环境影响较大，通常将出现GPS不稳定、信号盲区等情况，此时列车的定位精度较差；