CN110371164A - 轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法，包括：设于车头上发送设定频率脉冲信息的定位标签；在距道岔出口正位方向预设距离轨道旁且设有平行于道岔正位方向已知坐标的第一、二天线的定位基站，定位基站采集列车行驶在其二维可信区间范围内的所有脉冲信息，基于UWB测定定位标签与第一、二天线的第一、二距离，将第一、二天线的已知坐标和所有第一、二距离发给车载终端；车载终端在列车驶入定位基站二维可信区间范围时，若列车行驶速度小于反位行驶速度最大限制，根据第一、二天线的已知坐标和第一、二距离，获取所有脉冲信息对应定位标签坐标，根据各定位标签坐标间的斜率变化，确定列车行驶方向。可检测列车在道岔的行驶方向。

Description

轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，轨道交通技术也在飞速的发展，轨道交通对于现代人们的出行也越来越重要。

目前，现有的轨道交通领域区分轨道列车在道岔的行驶方向的办法为通过联锁采集道岔状态，确定轨道列车在道岔的行驶方向。联锁会监控道岔转辙机工作的工作状态，当列车经过这个道岔时，联锁通过计轴判断列车是否已经通过了道岔，当列车经过道岔时根据联锁采集的道岔状态，得到当前列车的行驶方向，再将列车的行驶方向传递给信号系统进行进一步的定位。

但是，现有的通过联锁采集道岔状态来确定轨道列车在道岔的行驶方向的方法，轨道列车本身不具备分辨行驶方向的能力，需要外界将轨道列车的行驶方向通知给列车；并且不存在第二套岔区内列车行驶方向的判断方法，无法做到信号系统故障情况下的应急工作。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法。

本发明实施例提供一种轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，包括：定位标签、定位基站和轨道列车的车载终端；

所述定位标签设于轨道列车的车头上，所述定位标签，用于发送设定频率的脉冲信息；

所述定位基站设于道岔出口正位方向预设距离的轨道旁，所述定位基站上设有已知坐标的第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线平行于道岔的正位方向；

所述定位基站，用于采集轨道列车通过岔道行驶在所述定位基站的二维可信区间范围内的所有所述脉冲信息；根据所述脉冲信息，基于超宽带技术UWB测定所述定位标签与所述第一天线的第一距离、所述定位标签与所述第二天线的第二距离；将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发送给所述车载终端；

所述车载终端，用于在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制；若是，则根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标；根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

可选地，根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，包括：

对于任一脉冲信息，以所述第一天线、所述第二天线所在直线为直角边，以所述脉冲信息对应的定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述脉冲信息对应的第一距离大于所述脉冲信息对应的第二距离；

基于所述脉冲信息对应的第一距离、所述脉冲信息对应的第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取基于所述脉冲信息对应的定位标签的坐标。

可选地，所述根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向，包括：

获取各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化并取平均值，若结果趋近于0，则所述轨道列车为正位行驶，反之则所述轨道列车为反位行驶。

可选地，所述预设距离是根据轨道列车通过道岔的速度和所述定位基站采集数据的周期预先设置的。

可选地，所述系统还包括：监控服务器；

所述车载终端，还用于将所述轨道列车在道岔的行驶方向发送给所述监控服务器；

所述监控服务器，用于基于所述车载终端发送的所述轨道列车在道岔的行驶方向，进行轨道列车状态的监控。

本发明实施例提供一种轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，基于上述轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，包括：

定位基站采集轨道列车通过岔道行驶在所述定位基站的二维可信区间范围内的所有所述脉冲信息，根据所述脉冲信息，基于超宽带技术UWB测定所述定位标签与所述第一天线的第一距离、所述定位标签与所述第二天线的第二距离，将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发送给轨道列车的车载终端；

所述车载终端在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制，若是，则根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

可选地，根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，包括：

对于任一脉冲信息，以所述第一天线、所述第二天线所在直线为直角边，以所述脉冲信息对应的定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述脉冲信息对应的第一距离大于所述脉冲信息对应的第二距离；

基于所述脉冲信息对应的第一距离、所述脉冲信息对应的第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取基于所述脉冲信息对应的定位标签的坐标。

可选地，所述根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向，包括：

获取各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化并取平均值，若结果趋近于0，则所述轨道列车为正位行驶，反之则所述轨道列车为反位行驶。

可选地，所述方法还包括：

所述车载终端将所述轨道列车在道岔的行驶方向发送给监控服务器；

所述监控服务器基于所述车载终端发送的所述轨道列车在道岔的行驶方向，进行轨道列车状态的监控。

本发明实施例提供的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统及方法，通过在道岔出口正位方向预设距离的轨道旁布置定位基站，在轨道列车的车头上布置定位标签，利用UWB(超宽带技术)使定位基站测得所有脉冲信息对应的定位标签与定位基站上的第一天线的第一距离、所有脉冲信息对应的定位标签与定位基站上的第二天线的第二距离，将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发给轨道列车的车载终端，车载终端在轨道列车通过岔道驶入定位基站的二维可信区间范围时，先判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制，若小于则获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定轨道列车在道岔的行驶方向，由此，能够利用UWB技术实现轨道列车在道岔行驶方向的检测，在列车行驶到道岔区间时，可不依托任何外部信息，快速地判断轨道列车行驶到了哪个道岔出口上去，从而完全独立的判断轨道列车的行驶方向，达到故障应急的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种轨道列车在道岔行驶方向的检测系统示意图；

图2为本发明实施例的获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标的原理示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种轨道列车在道岔行驶方向的检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的一种轨道列车在道岔行驶方向的检测系统示意图，如图1所示，本实施例的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，包括：定位标签1、定位基站2和轨道列车的车载终端(图中未示出，设于轨道列车上)；

所述定位标签1设于轨道列车的车头上，所述定位标签1，用于发送设定频率的脉冲信息；

所述定位基站2设于道岔出口正位方向预设距离的轨道旁，所述定位基站2上设有已知坐标的第一天线21和第二天线22，所述第一天线21与所述第二天线22平行于道岔的正位方向；

所述定位基站2，用于采集轨道列车通过岔道行驶在所述定位基站2的二维可信区间范围内的所有所述脉冲信息；根据所述脉冲信息，基于超宽带技术UWB测定所述定位标签1与所述第一天线21的第一距离、所述定位标签1与所述第二天线22的第二距离；将第一天线21的已知坐标、第二天线22的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发送给所述车载终端；

所述车载终端，用于在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站2的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制；若是，则根据所述第一天线21的已知坐标、第二天线22的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签1的坐标；根据各个脉冲信息对应的定位标签1的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

本实施例中，在本实施例中，UWB技术是一种基于无线脉冲到达时差的测距定位技术，通过三角定位原理来确定目标对象的精确坐标，通过在需要定位的区域安装定位基站，目标对象安装定位标签，实现对目标对象的定位。

UWB测距使用TOF测距方法，TOF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机(Transceiver)之间飞行时间来测量节点间的距离。因为在视距视线环境下，基于TOF测距方法是随距离呈线性关系，所以结果会更加精准。将发送端发出的数据包和接收回应的时间间记为TTOT，接收端收到数据包和发出回应的时间间隔记为TTAT，那么数据包在空中单向飞行的时间TTOF可以计算为：TTOF＝(TTOT-TTAT)/2。然后TTOF与电磁波传播速度C的乘积为发送端与接收端之间的距离。

在具体应用中，所述预设距离是根据轨道列车通过道岔的速度和所述定位基站采集数据的周期预先设置的。例如，定位基站靠近岔尖的第一天线布置在距离两条轨道中心距离分开1m处15-20m的位置。定位基站和第二天线按照预设的天线距离部署即可。部署位置主要考察轨道列车通过道岔的速度、定位基站可达到的精度两项指标，列车通过速度的快慢会影响uwb标签采集的数据数量，当轨道列车在反位行驶时会有限速要求，一般在30km/h(千米/小时)，因此本实施例在轨道列车速度小于反位行驶的速度最大限制时，需要对轨道列车的行驶方向进行判断。如果要分辨列车行驶的方向，需要积累一定的定位点信息，至少要取样5个点，因此需要根据定位基站的采集数据的周期和反位行驶的最大限速给测量预留足够的距离。而精度则影响二维可信区间的范围。因为单个uwb定位基站的二维定位能力随距离的增加而衰减，因此基站的二维可信区间有限，因此当考虑到精度的衰减，需要轨道之间分开的距离大于误差。在满足上述要求之后，尽可能离岔尖位置近的位置部署基站。

可以理解的是，所述车载终端在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站2的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制后，若轨道列车的行驶速度大于反位行驶的速度最大限制，则说明轨道列车在道岔为正向行驶，不进行轨道列车在道岔的行驶方向的判断。如果轨道列车的行驶速度小于反位行驶的速度最大限制，则开始行驶方向判断逻辑，当轨道列车的车头经过道岔岔尖位置后继续行驶，行驶到两轨的距离满足测量精度后，读取定位基站的二维检测结果，计算列车(定位标签)的位置，直到列车头在经过靠近岔尖位置的第一个天线位置结束。在经过第一个天线后，因为车头的遮挡，无法连续的接收到完整的两个天线的测距结果，数据无效。在得到连续的二维位置信息后，可以通过计算连续定位点的斜率信息与预设两条轨道对于定位基站的斜率信息进行比较，得到相近的轨道确认行驶方向。在通过检测区域时，根据连续的uwb测距信息，可以连续的列车定位数据定位，本实施例通过安装在车载和地面的UWB无载波通信设备采集列车的连续定位信息，根据列车行驶留下的定位点集实现了快速分辨轨道列车在道岔的行驶方向。

本发明实施例提供的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，通过在道岔出口正位方向预设距离的轨道旁布置定位基站，在轨道列车的车头上布置定位标签，利用UWB技术使定位基站测得所有脉冲信息对应的定位标签与定位基站上的第一天线的第一距离、所有脉冲信息对应的定位标签与定位基站上的第二天线的第二距离，将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发给轨道列车的车载终端，车载终端在轨道列车通过岔道驶入定位基站的二维可信区间范围时，先判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制，若小于则获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定轨道列车在道岔的行驶方向，由此，能够利用UWB技术实现轨道列车在道岔行驶方向的检测，在列车行驶到道岔区间时，可不依托任何外部信息，快速地判断轨道列车行驶到了哪个道岔出口上去，从而完全独立的判断轨道列车的行驶方向，达到故障应急的要求，进而辅助实现列车调度和作业指挥。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，可以包括：

对于任一脉冲信息，以所述第一天线、所述第二天线所在直线为直角边，以所述脉冲信息对应的定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述脉冲信息对应的第一距离大于所述脉冲信息对应的第二距离；

基于所述脉冲信息对应的第一距离、所述脉冲信息对应的第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取基于所述脉冲信息对应的定位标签的坐标。

可以理解的是，在本实施例中，如图2所示，图中，A点为第一天线21，、B点为第二天线22，第一天线21的坐标为(Xa，Ya)，第二天线22的坐标为(Xb，Yb)，C点为脉冲信息对应的定位标签，以AB所在直线为直角边、以AC作为斜边，做直角三角形ADC，直角三角形ADC的高为h，直角三角形ADC的面积为S。在本实施例中，第一距离为AC，第二距离为BC，第三距离为AB，AC和BC可以根据上述实施例介绍的UWB技术的原理计算得到，也是已知的；需要根据上述已知信息求取C点的坐标(Xc，Yc)。

然后，根据(海伦公式)(p＝(AB+AC+BC)/2)

h＝2S/AB

Xc＝Xa+AD

Yc＝Ya+h

由此，可求得C点的坐标(Xc，Yc)。本实施例能够获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向，可以包括：

获取各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化并取平均值，若结果趋近于0，则所述轨道列车为正位行驶，反之则所述轨道列车为反位行驶。

这样，本实施例可以根据根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

进一步地，在上述实施例的基础上，本实施例所述轨道列车在道岔行驶方向的检测系统还可以包括：监控服务器；

所述车载终端1，还可用于将所述轨道列车在道岔的行驶方向发送给所述监控服务器；

所述监控服务器，可用于基于所述车载终端1发送的所述轨道列车在道岔的行驶方向，进行轨道列车状态的监控。

这样，本实施例能够实现对轨道列车状态的监控。

本发明实施例提供的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，能够利用UWB技术实现轨道列车在道岔行驶方向的检测，在列车行驶到道岔区间时，可不依托任何外部信息，快速地判断轨道列车行驶到了哪个道岔出口上去，从而完全独立的判断轨道列车的行驶方向，达到故障应急的要求，为故障应急系统提供独立且高效的道岔行驶方向区分能力，保障在应急状态下尽可能快速地获得列车的行驶状态，进而辅助实现列车调度和作业指挥。

图3示出了本发明一实施例提供的一种轨道列车在道岔行驶方向的检测方法的流程示意图，如图3所示，本实施例的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，包括：

S1、定位基站采集轨道列车通过岔道行驶在所述定位基站的二维可信区间范围内的所有所述脉冲信息，根据所述脉冲信息，基于UWB(超宽带技术)测定所述定位标签与所述第一天线的第一距离、所述定位标签与所述第二天线的第二距离，将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发送给轨道列车的车载终端。

需要说明的是，本实施例的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，基于上述实施例的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统。

本实施例中，在本实施例中，UWB技术是一种基于无线脉冲到达时差的测距定位技术，通过三角定位原理来确定目标对象的精确坐标，通过在需要定位的区域安装定位基站，目标对象安装定位标签，实现对目标对象的定位。

UWB测距使用TOF测距方法，TOF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机(Transceiver)之间飞行时间来测量节点间的距离。因为在视距视线环境下，基于TOF测距方法是随距离呈线性关系，所以结果会更加精准。将发送端发出的数据包和接收回应的时间间记为TTOT，接收端收到数据包和发出回应的时间间隔记为TTAT，那么数据包在空中单向飞行的时间TTOF可以计算为：TTOF＝(TTOT-TTAT)/2。然后TTOF与电磁波传播速度C的乘积为发送端与接收端之间的距离。

本步骤利用UWB技术，可测得所采集的所有脉冲信息对应的定位标签与第一天线的第一距离、所有脉冲信息对应的定位标签与第二天线的第二距离。

S2、所述车载终端在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制，若是，则根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

可以理解的是，当轨道列车在反位行驶时会有限速要求，一般在30km/h(千米/小时)，因此本实施例在轨道列车速度小于反位行驶的速度最大限制时，需要对轨道列车的行驶方向进行判断。

可以理解的是，所述车载终端在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站2的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制后，若轨道列车的行驶速度大于反位行驶的速度最大限制，则说明轨道列车在道岔为正向行驶，不进行轨道列车在道岔的行驶方向的判断。如果轨道列车的行驶速度小于反位行驶的速度最大限制，则开始行驶方向判断逻辑，当轨道列车的车头经过道岔岔尖位置后继续行驶，行驶到两轨的距离满足测量精度后，读取定位基站的二维检测结果，计算列车(定位标签)的位置，直到列车头在经过靠近岔尖位置的第一个天线位置结束。在经过第一个天线后，因为车头的遮挡，无法连续的接收到完整的两个天线的测距结果，数据无效。在得到连续的二维位置信息后，可以通过计算连续定位点的斜率信息与预设两条轨道对于定位基站的斜率信息进行比较，得到相近的轨道确认行驶方向。在通过检测区域时，根据连续的uwb测距信息，可以连续的列车定位数据定位，本实施例通过安装在车载和地面的UWB无载波通信设备采集列车的连续定位信息，根据列车行驶留下的定位点集实现了快速分辨轨道列车在道岔的行驶方向。

本发明实施例提供的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，通过定位基站利用UWB技术使定位基站测得所有脉冲信息对应的定位标签与定位基站上的第一天线的第一距离、所有脉冲信息对应的定位标签与定位基站上的第二天线的第二距离，将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发给轨道列车的车载终端，车载终端在轨道列车通过岔道驶入定位基站的二维可信区间范围时，先判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制，若小于则获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定轨道列车在道岔的行驶方向，由此，能够利用UWB技术实现轨道列车在道岔行驶方向的检测，在列车行驶到道岔区间时，可不依托任何外部信息，快速地判断轨道列车行驶到了哪个道岔出口上去，从而完全独立的判断轨道列车的行驶方向，达到故障应急的要求，进而辅助实现列车调度和作业指挥。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，可以包括：

对于任一脉冲信息，以所述第一天线、所述第二天线所在直线为直角边，以所述脉冲信息对应的定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述脉冲信息对应的第一距离大于所述脉冲信息对应的第二距离；

基于所述脉冲信息对应的第一距离、所述脉冲信息对应的第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取基于所述脉冲信息对应的定位标签的坐标。

可以理解的是，在本实施例中，如图2所示，图中，A点为第一天线21，、B点为第二天线22，第一天线21的坐标为(Xa，Ya)，第二天线22的坐标为(Xb，Yb)，C点为脉冲信息对应的定位标签，以AB所在直线为直角边、以AC作为斜边，做直角三角形ADC，直角三角形ADC的高为h，直角三角形ADC的面积为S。在本实施例中，第一距离为AC，第二距离为BC，第三距离为AB，AC和BC可以根据上述实施例介绍的UWB技术的原理计算得到，也是已知的；需要根据上述已知信息求取C点的坐标(Xc，Yc)。

然后，根据(海伦公式)(p＝(AB+AC+BC)/2)

h＝2S/AB

Xc＝Xa+AD

Yc＝Ya+h

由此，可求得C点的坐标(Xc，Yc)。本实施例能够获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向，可以包括：

获取各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化并取平均值，若结果趋近于0，则所述轨道列车为正位行驶，反之则所述轨道列车为反位行驶。

这样，本实施例可以根据根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

进一步地，在上述实施例的基础上，本实施例所述轨道列车在道岔行驶方向的检测方法还可以包括：

所述车载终端将所述轨道列车在道岔的行驶方向发送给监控服务器；

所述监控服务器基于所述车载终端发送的所述轨道列车在道岔的行驶方向，进行轨道列车状态的监控。

这样，本实施例能够实现对轨道列车状态的监控。

本发明实施例提供的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，能够利用UWB技术实现轨道列车在道岔行驶方向的检测，在列车行驶到道岔区间时，可不依托任何外部信息，快速地判断轨道列车行驶到了哪个道岔出口上去，从而完全独立的判断轨道列车的行驶方向，达到故障应急的要求，为故障应急系统提供独立且高效的道岔行驶方向区分能力，保障在应急状态下尽可能快速地获得列车的行驶状态，进而辅助实现列车调度和作业指挥。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，其特征在于，包括：定位标签、定位基站和轨道列车的车载终端；

所述定位标签设于轨道列车的车头上，所述定位标签，用于发送设定频率的脉冲信息；

所述定位基站设于道岔出口正位方向预设距离的轨道旁，所述定位基站上设有已知坐标的第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线平行于道岔的正位方向；

所述定位基站，用于采集轨道列车通过岔道行驶在所述定位基站的二维可信区间范围内的所有所述脉冲信息；根据所述脉冲信息，基于超宽带技术UWB测定所述定位标签与所述第一天线的第一距离、所述定位标签与所述第二天线的第二距离；将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发送给所述车载终端；

所述车载终端，用于在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制；若是，则根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标；根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

2.根据权利要求1所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，其特征在于，根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，包括：

对于任一脉冲信息，以所述第一天线、所述第二天线所在直线为直角边，以所述脉冲信息对应的定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述脉冲信息对应的第一距离大于所述脉冲信息对应的第二距离；

基于所述脉冲信息对应的第一距离、所述脉冲信息对应的第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取基于所述脉冲信息对应的定位标签的坐标。

3.根据权利要求1所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，其特征在于，所述根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向，包括：

获取各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化并取平均值，若结果趋近于0，则所述轨道列车为正位行驶，反之则所述轨道列车为反位行驶。

4.根据权利要求1所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，其特征在于，所述预设距离是根据轨道列车通过道岔的速度和所述定位基站采集数据的周期预先设置的。

5.根据权利要求1所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，其特征在于，所述系统还包括：监控服务器；

所述车载终端，还用于将所述轨道列车在道岔的行驶方向发送给所述监控服务器；

所述监控服务器，用于基于所述车载终端发送的所述轨道列车在道岔的行驶方向，进行轨道列车状态的监控。

6.一种轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，基于权利要求1-5任一项所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测系统，其特征在于，包括：

定位基站采集轨道列车通过岔道行驶在所述定位基站的二维可信区间范围内的所有所述脉冲信息，根据所述脉冲信息，基于超宽带技术UWB测定所述定位标签与所述第一天线的第一距离、所述定位标签与所述第二天线的第二距离，将第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、所有脉冲信息对应的第一距离和第二距离发送给轨道列车的车载终端；

所述车载终端在轨道列车通过岔道驶入所述定位基站的二维可信区间范围时，判断轨道列车的行驶速度是否小于反位行驶的速度最大限制，若是，则根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向。

7.根据权利要求6所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，其特征在于，根据所述第一天线的已知坐标、第二天线的已知坐标、每个脉冲信息对应的第一距离和第二距离，获取所有脉冲信息对应的定位标签的坐标，包括：

对于任一脉冲信息，以所述第一天线、所述第二天线所在直线为直角边，以所述脉冲信息对应的定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述脉冲信息对应的第一距离大于所述脉冲信息对应的第二距离；

基于所述脉冲信息对应的第一距离、所述脉冲信息对应的第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取基于所述脉冲信息对应的定位标签的坐标。

8.根据权利要求6所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，其特征在于，所述根据各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化，确定所述轨道列车在道岔的行驶方向，包括：

获取各个脉冲信息对应的定位标签的坐标之间的斜率变化并取平均值，若结果趋近于0，则所述轨道列车为正位行驶，反之则所述轨道列车为反位行驶。

9.根据权利要求6所述的轨道列车在道岔行驶方向的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述车载终端将所述轨道列车在道岔的行驶方向发送给监控服务器；

所述监控服务器基于所述车载终端发送的所述轨道列车在道岔的行驶方向，进行轨道列车状态的监控。