[发明专利]轨道车辆定位方法及其装置

说明书

本发明涉及一种轨道车辆定位方法，包括以下步骤：轨道车辆通过图像采集设备采集关于百米标的图像，对图像进行特征提取，获取百米标的序号n和第一位置；其中，n为三位数的自然数，第一位置为轨道车辆与第n百米标(前方百米标)的相对距离；轨道车辆采用毫米波雷达测量相对于第n‑1百米标(后方百米标)的位移，将测量的位移转化为相对于第n百米标的位移，得到第二位置；取所述第一位置与所述第二位置的平均值，得到当前位置，该当前位置即为轨道车辆距第n百米标的距离。由此，得到全线路定位的绝对坐标。本发明还提供一种相应的轨道车辆定位装置。

技术领域

本发明属于交通领域，涉及一种轨道车辆的定位方法及其装置。

背景技术

轨道车辆在线路上行驶过程中，定位信息是涉及行车安全的关键数据，用于监督列车行驶速度不超过线路限制值，或在线路特定位置点完成减速、鸣笛等动作。通常，轨道车辆的定位可用自线路起点起若干米来表示，例如城市轨道交通领域使用的百米标位置表示方法。若某台轨道车辆定位数据为百米标123+67，则表示车辆位于线路123百米标+67米处。

轨道车辆配备ATP(列车自动防护)等信号控制系统时，通过应答器和编码里程计联合确定车辆的定位，定位数据只在信号控制系统内部传递，一般不对外提供接口。当车辆新增设备需要获取列车定位数据，如果想从信号控制系统获取，需要该系统增加通信接口。由于信号控制系统属于功能安全产品，增加通信接口等修改可能超出信号控制系统原有的产品安全认证范围，直接涉及行车安全，此方法在工程上往往难以实现。

此外，通过在线路全线铺设定位信标，当轨道车辆越过线路上的信标时，通过无线电读取信标存储的位置数据，可确定车辆当前的定位数据。此种方法需要在地面线路全线铺设大量信标，工程量较高，后期检修和维护工作量也较高。轨道车辆行驶过程中，线路电磁干扰的影响，还存在漏读信标的可能性。

某些区段可以通过卫星定位确定轨道车辆的位置，但是对于地下隧道等区域，由于卫星信号被遮挡，轨道车辆无法实现不间断的定位。

发明内容

基于此，针对现有技术的不足，本发明第一个目的在于提供一种轨道车辆定位方法，实现轨道车辆在相邻的百米标之间的精确定位。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种轨道车辆定位方法，包括以下步骤：轨道车辆通过图像采集设备采集关于百米标的图像，对图像进行特征提取，获取百米标的序号n和第一位置数据；其中，n为三位数的自然数，第一位置为图像采集设备与第n百米标的相对距离；轨道车辆采用毫米波雷达测量相对于第n-1百米标的位移，将测量的位移转化为相对于第n百米标的位移，得到第二位置数据；计算所述第一位置数据与所述第二位置数据的平均值，得到当前位置，该当前位置即为轨道车辆距第n百米标的实际距离。

较佳地，所述轨道车辆通过图像采集设备采集的关于百米标的图像，对图像进行特征提取，获取百米标的序号n和第一位置；其中，第一位置为轨道车辆与第n百米标的相对距离；包括以下步骤：对关于百米标的图像进行预处理；将预处理后的图像进行轮廓提取；对提取的轮廓进行数字识别，得到百米标的序号n；计算图像中百米标轮廓的像素点个数，根据预存的像素点与拍摄距离的相对应关系，确定第一位置数据。

进一步地，所述预处理包括：

S11、图像校准：将原始帧图像I校准并裁剪为感兴趣区域的图像I’，以提高后续检测的准确性，其具体步骤为：

首先将原始帧图像I中每一像素点坐标通过所述变换计算公式变换为在校准图像I’中对应的坐标，所述变换计算公式如下：

其中，(x,y)为像素点在原始图像中坐标，(x',y')为变换后对应坐标，a_i变换系数，T表示矩阵的转置；