CN109515478B - 应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法 - Google Patents

应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，本发明首先采集各个站场的轨道数据，然后将两次定位时间间隔与设定的时间间隔进行比较，分别采用采用基于轨道连接关系的快速定位方法和基于全部轨道数据的定位方法进行车辆的定位，最后输出车辆的定位结果。本发明具有如下有益效果：本发明的基于轨道连接关系的快速定位方法根据车辆在短时间不会大距离移动的事实，优先在车辆当前轨道及相连接的轨道内进行定位，减少不必要的计算，节省了计算机资源，实现了车辆的快速精确定位；能够支持车辆在多个站场中进行实时定位。

Description

应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法
技术领域
本发明涉及轨道车调车作业安全辅助防护技术领域，尤其是涉及一种计算量小，能够节省计算机资源，并且能够快速精确的进行车辆定位的应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法。
背景技术
在轨道车调车作业的安全辅助防护系统中，需要实时定位车辆在站场中的哪条轨道，现有技术一般采用全站轨道查找法，即计算车辆和整个站场中每条轨道之间的距离，获得距离最近的轨道作为定位结果。全站轨道查找方法需要计算车辆和整个站场中每条轨道的距离，计算量大，消耗计算机资源多。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的计算量大，消耗计算机资源多的不足，提供了一种计算量小，能够节省计算机资源，并且能够快速精确的进行车辆定位的应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，包括主控制器、存储器和计时器；主控制器分别与存储器和计时器电连接；包括如下步骤：
(1-1)设置两次定位的时间间隔的最大值ΔTmax，车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，车辆与候选站场之间距离的最大值ΔSmax；
(1-2)主控制器采集各个站场的轨道数据保存到存储器中；
(1-3)通过计时器获得本次定位和上次定位的时间间隔ΔT，如果ΔT≤ΔTmax，转入步骤(1-4)；如果ΔT＞ΔTmax，转入步骤(1-5)；
(1-4)采用基于轨道连接关系的快速定位方法进行车辆的定位；
(1-5)采用基于全部轨道数据的定位方法进行车辆的定位；
(1-6)输出车辆的定位结果。
本发明首先采集各个站场的轨道数据，然后将两次定位时间间隔与设定的时间间隔进行比较，分别采用采用基于轨道连接关系的快速定位方法和基于全部轨道数据的定位方法进行车辆的定位，最后输出车辆的定位结果，减少了计算量，能够进行车辆的快速精确定位。
作为优选，步骤(1-2)的具体步骤如下：
(2-1)对各个站场的轨道进行编号，根据轨道编号采集各个轨道关键点的GPS信息；
(2-2)将采集到的各个轨道关键点的GPS信息编辑成站场轨道数据文件、轨道连接关系文件和轨道附属信息文件，并将获得的文件保存到存储器中；
(2-3)在每个站场选择一个点作为该站场的代表点，将代表点保存到存储器中，代表点在定位车辆时用于确定车辆在哪个站场。
作为优选，步骤(1-4)的具体步骤如下：
(3-1)分别计算车辆和上次定位的轨道及其相连轨道的距离；
(3-2)将计算得到的结果与设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin进行比较，
如果其中的最小距离小于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，则判定车辆在该轨道上，转入步骤(1-6)；
如果其中的最小距离大于等于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，转入步骤(1-5)。
作为优选，步骤(1-5)的具体步骤如下：
(4-1)计算车辆和各个站场代表点的距离，选择距离最小的站场作为候选站场；
(4-2)将计算得到的车辆与候选站场的距离ΔS与设定的车辆与候选站场之间距离的最大值ΔSmax进行比较
如果ΔS＞ΔSmax，判定车辆不在任何一个站场，转入步骤(4-4)；
(4-3)计算车辆和候选站场中的每条轨道的距离，选择距离最小的轨道作为候选定位结果；
如果车辆与候选定位结果之间的距离大于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，判定车辆不在任何一条轨道上，转入步骤(4-4)；
如果车辆与候选定位结果之间的距离小于等于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，转入步骤(1-6)；
(4-4)结束定位过程。
作为优选，站场轨道数据文件用于保存各个轨道的地理位置；轨道连接关系文件用于保存各个轨道之间的连接关系；轨道附属信息文件用于保存各个轨道的前方信号机和防护关键点信息。
作为优选，车辆的定位结果包括轨道编号和轨道的附属信息。
因此，本发明具有如下有益效果：本发明的基于轨道连接关系的快速定位方法根据车辆在短时间不会大距离移动的事实，优先在车辆当前轨道及相连接的轨道内进行定位，减少不必要的计算，节省了计算机资源，实现了车辆的快速精确定位；能够支持车辆在多个站场中进行实时定位。
附图说明
图1是本发明的一种流程图；
图2是本发明的实施例的轨道连接关系图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述：
如图1所示的实施例是一种应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，包括主控制器、存储器和计时器；主控制器分别与存储器和计时器电连接；包括如下步骤：
步骤100，设置两次定位的时间间隔的最大值ΔTmax，车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，车辆与候选站场之间距离的最大值ΔSmax；
步骤200，主控制器采集各个站场的轨道数据保存到存储器中；
步骤201，对各个站场的轨道进行编号，根据轨道编号采集各个轨道关键点的GPS信息；
步骤202，将采集到的各个轨道关键点的GPS信息编辑成站场轨道数据文件、轨道连接关系文件和轨道附属信息文件，并将获得的文件保存到存储器中；
步骤203，在每个站场选择一个点作为该站场的代表点，将代表点保存到存储器中，代表点在定位车辆时用于确定车辆在哪个站场；
其中，站场轨道数据文件用于保存各个轨道的地理位置，采用shp文件格式保存，一条轨道用一条折线表示，比如一条折线由n个点组成，该折线的数据为点1经纬度、点2经纬度、…、点n经纬度，点1经纬度、点2经纬度、…、点n经纬度即为轨道的地理位置；轨道连接关系文件用于保存各个轨道之间的连接关系，使用dbf文件格式保存，比如轨道x和轨道y1、轨道y2、…、轨道yn连接，在轨道连接关系文件中记录n条记录，每条记录表示轨道x和y1、y2、…、yn中的一条轨道相连；轨道附属信息文件用于保存各个轨道的前方信号机和防护关键点信息。
步骤300，通过计时器获得本次定位和上次定位的时间间隔ΔT，如果ΔT≤ΔTmax，转入步骤400；如果ΔT＞ΔTmax，转入步骤500；
步骤400，采用基于轨道连接关系的快速定位方法进行车辆的定位；
步骤401，分别计算车辆和上次定位的轨道及其相连轨道的距离，如图2所示，假如车辆上次定位在轨道x，那么需要计算车辆和轨道x、轨道y1和轨道y2的距离，因为要选取最小距离，所以不必计算车辆和轨道y3的距离；
步骤402，将计算得到的结果与设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin进行比较，
如果其中的最小距离小于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，则判定车辆在该轨道上，转入步骤600；
如果其中的最小距离大于等于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，转入步骤500；
步骤500，采用基于全部轨道数据的定位方法进行车辆的定位；
步骤501，计算车辆和各个站场代表点的距离，选择距离最小的站场作为候选站场；
步骤502，将计算得到的车辆与候选站场的距离ΔS与设定的车辆与候选站场之间距离的最大值ΔSmax进行比较
如果ΔS＞ΔSmax，判定车辆不在任何一个站场，转入步骤504；
步骤503，计算车辆和候选站场中的每条轨道的距离，选择距离最小的轨道作为候选定位结果；
如果车辆与候选定位结果之间的距离大于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，判定车辆不在任何一条轨道上，转入步骤504；
如果车辆与候选定位结果之间的距离小于等于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，转入步骤600；
步骤504，结束定位过；
步骤600，查找轨道的前方信号机和防护关键点的轨道附属信息，将轨道编号和轨道的附属信息作为车辆的定位结果输出。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，包括主控制器、存储器和计时器；主控制器分别与存储器和计时器电连接；其特征在于，包括如下步骤：
(1-1)设置两次定位的时间间隔的最大值ΔTmax，车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，车辆与候选站场之间距离的最大值ΔSmax；
(1-2)主控制器采集各个站场的轨道数据保存到存储器中；
(1-3)通过计时器获得本次定位和上次定位的时间间隔ΔT，如果ΔT≤ΔTmax，转入步骤(1-4)；如果ΔT＞ΔTmax，转入步骤(1-5)；
(1-4)采用基于轨道连接关系的快速定位方法进行车辆的定位；
(1-4-1)分别计算车辆和上次定位的轨道及其相连轨道的距离；
(1-4-2)将计算得到的结果与设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin进行比较，
如果其中的最小距离小于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，则判定车辆在该轨道上，转入步骤(1-6)；
如果其中的最小距离大于等于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，转入步骤(1-5)；
(1-5)采用基于全部轨道数据的定位方法进行车辆的定位；
(1-6)输出车辆的定位结果。
2.根据权利要求1所述的应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，其特征在于，步骤(1-2)的具体步骤如下：
(2-1)对各个站场的轨道进行编号，根据轨道编号采集各个轨道关键点的GPS信息；
(2-2)将采集到的各个轨道关键点的GPS信息编辑成站场轨道数据文件、轨道连接关系文件和轨道附属信息文件，并将获得的文件保存到存储器中；
(2-3)在每个站场选择一个点作为该站场的代表点，将代表点保存到存储器中，代表点在定位车辆时用于确定车辆在哪个站场。
3.根据权利要求1所述的应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，其特征在于，步骤(1-5)的具体步骤如下：
(3-1)计算车辆和各个站场代表点的距离，选择距离最小的站场作为候选站场；
(3-2)将计算得到的车辆与候选站场的距离ΔS与设定的车辆与候选站场之间距离的最大值ΔSmax进行比较
如果ΔS＞ΔSmax，判定车辆不在任何一个站场，转入步骤(3-4)；
(3-3)计算车辆和候选站场中的每条轨道的距离，选择距离最小的轨道作为候选定位结果；
如果车辆与候选定位结果之间的距离大于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，判定车辆不在任何一条轨道上，转入步骤(3-4)；
如果车辆与候选定位结果之间的距离小于等于设定的车辆和各个轨道之间距离的最小值ΔSmin，转入步骤(1-6)；
(3-4)结束定位过程。
4.根据权利要求2所述的应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，其特征在于，站场轨道数据文件用于保存各个轨道的地理位置；轨道连接关系文件用于保存各个轨道之间的连接关系；轨道附属信息文件用于保存各个轨道的前方信号机和防护关键点信息。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的应用于轨道车调车作业安全辅助防护系统的车辆定位方法，其特征在于，车辆的定位结果包括轨道编号和轨道的附属信息。
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