CN111071302B - 基于虚拟应答器的列车定位校正法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于虚拟应答器的列车定位校正方法，所述方法中，以定位系统定位精度为半径、且为相邻圆心间的距离的若干个圆形区域作为单个虚拟应答器的捕捉范围，所述校正方法包括步骤：确定所述圆形区域的总个数；根据定位系统定位的实际位置进行所述单个虚拟应答器定位捕捉，确定所述位置所在的圆形区域并触发相应的虚拟应答器报文，并同时给出定位校正的有效置信区间的取值，本发明给出相对精确可靠的置信区间结果，真正实现了对实体应答器的有效性替换。

Description

基于虚拟应答器的列车定位校正法

技术领域

本发明属于列车运行控制领域，尤其涉及一种基于虚拟应答器的列车定位校正方法。

背景技术

列车运行控制是指通过完成列车的间隔控制和速度控制，来保证列车安全、高速、高效运行，其中，对列车位置的置信区间的判别是重要的基础环节。

目前我国高速铁路列车控制系统是基于实体应答器来进行列车定位，其中需将若干个单实体应答器(最少1个，最多8个)关联为一个应答器组。该实体应答器组根据工程设计要求在关键位置点、或间距一定距离在铁路沿线上铺设安装，实体应答器中存储有应答器报文信息。

当列车行经实体应答器位置时，通过电磁感应原理触发读取到每个单实体应答器报文信息，且仅当列车接收到完整的应答器组报文数据才认为有效，不能丢失任何一个应答器的报文信息。

通过解析应答器报文信息，列车可识别出当前应答器的唯一编号，并能预知下一应答器的链接距离。如图1所示，列车通过所获取的一个应答器组内的各个应答器编号：1号、2号和3号的顺序就可识别判定列车的运行方向。

如图2所示，列车在激活驾驶台后，向图中左侧方向即正向上的最近相关应答器组(LRBG)运行，则可以列车的运行距离或者说走行距离进行列车定位的描述。考虑到列车实际的走行距离与理论值存在误差，需对列车实际位置估计一个可信范围，称之为列车的置信区间，该区间最大值为按正误差计算的列车位置，该值大于列车位置的估计值，最小值为按负误差计算的列车位置，该值小于列车位置的估计值。

随着走行距离的延长，误差累计相应会增大，导致列车位置的置信区间也相应扩大，直至列车通过下一组LRBG时，捕获到新的应答器报文，即可重新复位该列车位置的置信区间，使得该区间的范围为最小值，实现列车定位的校正功能。

上述方法中，定位精度与采用的应答器的布设密度有关，为了准确定位就需要高密度的设置地面应答器，需要花费高额的成本，而且，由于实体应答器铺设在线路上，当线路基础数据变化时需修改实体应答器报文内容，需要技术人员到现场更新报文，从而产生了高额的维护成本及较低的报文更新效率。

在现有技术的通过卫星定位捕获虚拟应答器位置点及触发获取到虚拟应答器报文信息的定位方法中，一个虚拟应答器组内的虚拟应答器数目可能为1个、2个或3个等。如图3所示，现有方法主要以每个预先测量的虚拟应答器如T1的卫星坐标点为圆心，画半径5m的圆形区域作为卫星定位的捕捉范围，则单个虚拟应答器可捕捉范围为10m，在图3中，以三个虚拟应答器T1，T2和T3分别作为中心(T1和T2间隔5m，T2和T3间隔5m)，画半径5m的圆形区域作为卫星定位的捕捉范围，所得的捕捉范围为20m，即可满足现有卫星定位精度误差的最大值10m。但因卫星定位系统输出频率存在最小间隔，导致相邻两次的卫星定位系统测量的位置会随着列车运行速度的提高产生较大的距离间隔，假定卫星定位系统的输出频率为10Hz，列车最高运行速度为400Km/h，则相邻的两次卫星定位系统所测量的位置的空间间隔的最大值为11.11m，就可能存在如下情况：某一次测量点在C1处，而下一次测量点已到达C2处，导致所述两个测量点都超出了虚拟应答器T1的卫星定位捕捉范围，从而无法对虚拟应答器T1单点进行精确定位捕捉；同样，即便虚拟应答器组具有三个虚拟应答器T1、T2和T3(T1和T2之间、T2和T3之间均间隔5米)，也可能存在一个周期内最多测量到1次定位，从而最多只能捕捉到一个虚拟应答器的情况，如图3所示，C2点仅能捕捉到T2虚拟应答器。

为了解决卫星定位系统输出频率与当前列车运行速度的匹配性问题，现有方法提出了一种需考虑列车运行加速度等的较为复杂的算法以支持对虚拟应答器预捕获识别，但该算法本质上仅是扩大了虚拟应答器捕捉半径、以求最大化触发获取该虚拟应答器报文。同时，既有技术未能提供列车定位校正所需的置信区间功能。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术问题，提供一种基于虚拟应答器的列车定位校正方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于虚拟应答器的列车定位校正方法,是以定位系统定位精度为半径r，且为相邻圆心间的距离的若干个圆形区域作为单个虚拟应答器的捕捉范围；以虚拟应答器所在位置为所述圆形区域中的一个圆形区域的圆心，所述的列车定位校正方法包括如下步骤：

一、确定所述单个虚拟应答器进行捕捉所需的以r为半径的圆形区域的总个数N；

二、根据定位系统定位的实际位置进行所述单个虚拟应答器的定位捕捉，确定所述实际位置处于所述的N个圆形区域中的哪一个圆形区域，并触发相应的虚拟应答器报文，并同时给出定位校正的有效置信区间的取值。

进一步，在所述步骤一中，

其中，V为列车系统实施的最高列车运行速度，单位为Km/h；f为定位系统的输出频率，单位为Hz；r的单位为m；

为向上取整符号。

进一步，在所述步骤二中，

N＝2时，取所述虚拟应答器所在的圆形区域及其后的一个圆形区域为虚拟应答器的捕捉范围，所述两个圆形区域的圆心距离为r，记后面的圆形区域的圆心为TD2，则相对于虚拟应答器而言，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，测量点位于虚拟应答器所在的圆形区域的内侧或后方位置处，此时，所述的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

先判定t₁时刻的测量值点有无落在虚拟应答器所在的圆形区域的内侧范围内，若位于所述内侧范围内，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+r]；

再判定t₁时刻的测量值点有无落在以TD2为圆心的圆形区域内，若位于所述圆形区域内侧，但不在虚拟应答器所在的圆形区域的内侧范围内，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+2r]；

若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

进一步，在所述步骤二中，

N>2时，若N为奇数，则取所述虚拟应答器所在圆形区域为第(N+1)/2个圆形区域进行列车定位校正；若N为偶数，则取虚拟应答器所在圆形区域为第N/2个圆形区域进行列车定位校正；

N>2时，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，测量点位于虚拟应答器所在的圆形区域的前方、内侧或后方位置处，则在t₁时刻，根据测量点所在位置进行虚拟应答器的定位捕捉。

进一步，在所述步骤二中，

若N为奇数，则本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

从第1个圆形区域至第(N-1)/2个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₁个圆形区域内侧、且不在第i₁+1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-[(N+1)/2-i₁+1]*r,+r]，其中，0<i₁<(N+1)/2且i₁为整数；

从第(N+1)/2个圆形区域至第N个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₂个圆形区域内侧、且不在第i₂-1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+[i₂-(N+1)/2+1]*r]，其中，(N+1)/2≤i₂≤N且i₂为整数；

若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

进一步，在所述步骤二中，

若N为偶数，则本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

从第1个圆形区域至第N/2-1个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₃个圆形区域内侧、且不在第i₃+1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-(N/2-i₃+1)*r,+r]，其中，0<i₃<N/2且i₃为整数；

从第N/2个圆形区域至第N个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₄个圆形区域内侧、且不在第i₄-1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+(i₄-N/2+1)*r]，N/2≤i₄≤N且i₄为整数；

若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

进一步，向列车报告的列车位置置信区间仅以虚拟应答器组内的第1个虚拟应答器为准。

进一步，通过列车的多源传感器实现组合定位，并以组合定位后的列车位置检验到所述全部的圆形区域完全覆盖所述虚拟应答器的所需捕捉区域，才允许所述列车定位校正方法的结果有效。

进一步，依据列车通过测量点的定位时刻T2，列车通过一个已知点的时刻T1，所述测量点和已知点之间的距离L和列车运行速度v之间的关系确定所述列车定位校正方法的结果有效。

进一步，L/(∣T2-T1∣)∈[v(1-2％),v(1+2％)]时，确定所述列车定位校正方法的结果有效。

本发明的列车定位校正方法，仅需根据当前列车定位点即可捕捉定位，与列车速度、加速度无计算关系，可适应列车不同运行速度，还能满足系统定位精度要求，并提供列车定位所需的可置信区间功能，减少了设备成本；本发明的列车运行方向判定方法，可适应最少单个虚拟或实体应答器的应用，本发明完善了虚拟应答器控制技术，真正实现对实体应答器的有效性替换。

应理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

通过结合附图对本发明的背景技术、发明内容和实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明的背景技术、发明内容和实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。除非明确指出，否则附图不应视为按比例绘制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同组件或步骤。在附图中：

图1是示出现有技术中列车运行方向的判定方法；

图2是示出现有技术中基于应答器的列车定位描述方法；

图3是示出现有技术中卫星定位输出频率与列车运行速度的匹配性；

图4是示出本发明的虚拟应答器定位捕捉方法；

图5是示出本发明的列车运行方向安全判定的方法。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本文所描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。在本说明书和附图中，将采用相同的附图标记表示大体上相同的元素和功能，且将省略对这些元素和功能的重复性说明。此外，为了清楚和简洁，可以省略对于本领域所熟知的功能和构造的说明。

本发明提出的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，是以卫星系统定位精度为半径r、且为等分间隔的若干个圆形区域作为虚拟应答器的捕捉范围；下面的论述是以虚拟应答器所在位置为所述圆形区域中的一个圆形区域的圆心。本发明以卫星定位系统为例进行示例性说明，但并不仅仅限于卫星定位系统，任何实现定位的系统均可适用于本发明。

首先，单个虚拟应答器捕捉所需的以r为半径的圆形区域的总个数N满足

其中，V为列车系统实施的最高列车运行速度，单位为Km/h；f为卫星定位系统的输出频率，单位为Hz；r的单位为m；

为向上取整符号。

由式(1)可知，N为不小于2的整数，而对N可以取到多大，可以做一简单估算，设f＝10，r＝5，V为磁悬浮列车可达到的理想中最大速度2000时，N＝7。

得到N的具体数值后，根据卫星定位的实际位置进行所述单个虚拟应答器定位捕捉，确定所述实际位置处于所述的N个圆形区域中的哪一个圆形区域，并触发相应的虚拟应答器报文，并同时给出定位校正的有效置信区间的取值。

图4所示为本发明的虚拟应答器定位捕捉方法。如图4所示，相对于每个虚拟应答器T而言，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，测量点位于虚拟应答器T所在圆形区域的前方(如A1所在位置)、内侧(如A2所在位置)或后方(如A3及A4所在位置)位置处。

N＝2时，取图4中虚拟应答器T所在圆形区域及其后方的一个圆形区域作为虚拟应答器T的捕捉范围，所述后方的圆形区域的圆心为TD2，则相对于T而言，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，由图4可知，测量点可能位于虚拟应答器T所在的圆形区域的内侧(如A2所在位置)后后方(如A3所在位置)位置处，此时，本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

i.先判定t₁时刻的测量值点有无落在虚拟应答器T所在的圆形区域的内侧范围内(如A2所在位置)，若位于所述内侧范围内，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+r]；

ii.再判定t₁时刻的测量值点有无落在以TD2为圆心的圆形区域内，若位于所述圆形区域内侧，但不在T所在的圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+2r]；

iii.若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

N>2时，如图4所示，相对于虚拟应答器T而言，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，测量点位于虚拟应答器T所在的圆形区域的前方(如A1所在位置)、内侧(如A2所在位置)或后方(如A3及A4所在位置)位置处，此时：

一、若N为奇数，取T所在的圆形区域为第(N+1)/2个圆形区域，则T的前方、后方均有(N-1)/2个圆形区域，本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

1.从第1个圆形区域至第(N-1)/2个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₁个圆形区域内侧、且不在第i₁+1个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-[(N+1)/2-i₁+1]*r,+r]，其中，0<i₁<(N+1)/2且i₁为整数；

2.从第(N+1)/2个圆形区域至第N个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₂个圆形区域内侧、且不在第i₂-1个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+[i₂-(N+1)/2+1]*r]，其中，(N+1)/2≤i₂≤N且i₂为整数；

3.若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

二、若N为偶数，取虚拟应答器T所在的圆形区域为第N/2个圆形区域，则T后方有N/2-1个圆形区域，T前方有N/2个圆形区域，本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

a.从第1个圆形区域至第N/2-1个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₃个圆形区域内侧、且不在第i₃+1个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-(N/2-i₃+1)*r,+r]，其中，0<i₃<N/2且i₃为整数；

b.从第N/2个圆形区域至第N个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₄个圆形区域内侧、且不在第i₄-1个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+(i₄-N/2+1)*r]，其中，N/2≤i₄≤N且i₄为整数；

c.若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

本发明的列车定位校正方法中，向列车报告的列车位置置信区间仅以虚拟应答器组内的第1个虚拟应答器为准；因上述卫星定位测量只有1次，为保证列车定位的安全性，还需通过列车的速传等其它多源传感器实现组合定位，并以组合定位后的列车位置检验有完全覆盖到该虚拟应答器捕捉的全部圆形区域，才允许上述步骤的结果有效。

下面，为了对本发明的列车定位校正方法有直观的理解，以N＝4为例，详细阐述所述的列车定位校正方法，本方法中，向列车报告的列车位置置信区间仅以虚拟应答器组内的第1个虚拟应答器为准。如图4所示，在t₁时刻，虚拟应答器T前方有N/2-1＝1个圆形区域，将T前方圆形区域的圆心标记为TD1，T后方有N/2＝2个圆形区域，将这两个圆形区域的圆心依次标记为TD2和TD3，本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括：

A.应用所述步骤a.，从第1个圆形区域至第N/2-1＝1个圆形区域进行判断时，因0<i₃<N/2＝2且i₃为整数，则i₃只能为1，此时只需判断若t₁时刻的测量值点落在以TD1为圆心的圆形区域内侧，且不在第i₃+1＝2个圆形区域、即T所在的圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，因此时-(N/2-i₃+1)*r＝-(2-1+1)r＝-2r，所以报告列车位置的置信区间可复位为[-2r,+r]；

B.应用所述步骤b.，从第N/2＝2个圆形区域至第N＝4个圆形区域进行判断时，i₄依次取值为2、3和4，则依次进行如下判断和操作：

B1.若t₁时刻的测量值点落在第i₄＝2个圆形区域内侧、且不在第i₄-1＝1

个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，因此时

+(i₄-N/2+1)*r＝+(2-2+1)*r＝+r，所以报告列车位置的置信区间可复位为

[-r,+r]；

B2.若t₁时刻的测量值点落在第i₄＝3个圆形区域内侧、且不在第i₄-1＝2

个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，因此时

+(i₄-N/2+1)*r＝+(3-2+1)*r＝+2r，所以报告列车位置的置信区间可复位为

[-r,+2r]；

B3.若t₁时刻的测量值点落在第i₄＝4个圆形区域内侧、且不在第i₄-1＝3

个圆形区域的内侧，则触发T的虚拟应答器报文，因此时

+(i₄-N/2+1)*r＝+(4-2+1)*r＝+3r，所以报告列车位置的置信区间可复位为

[-r,+3r]；

C.应用所述步骤c.，若判定测量点不位于所述N＝4个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

需注意，为保证列车定位的安全性，还需通过列车的速传等其它多源传感器实现组合定位，并以组合定位后的列车位置检验有完全覆盖到该虚拟应答器捕捉的全部圆形区域，才允许上述步骤的结果有效，或进一步，设列车通过测量点的定位时刻为T2，列车通过一个已知点的时刻为T1，所述测量点和已知点之间的距离为L和列车运行速度为v，则L/(∣T2-T1∣)∈[v(1-2％),v(1+2％)]时，确定所述列车定位校正方法的结果有效。

当N取其它不同数值时，可参考上述实施例，带入所述列车定位校正方法，进行相应的列车定位校正。

图5示出了本发明的列车运行方向安全判定的方法。

首先，以接近虚拟应答器的方向，间隔一定距离顺次冗余标记3个已知点VB-Z3，VB-Z2，VB-Z1，对于这三个已知点，即使丢失任意一点仍可判定方向；

然后，当列车顺序通过2个已知点VB-Z3和VB-Z2后，可判定预测方向为第一已知点VB-Z3指向第二已知点VB-Z2的方向；

最后列车按预测方向通过第3个已知点VB-Z1后，即可完成方向判定；若列车按所述预测方向，在通过第二个已知点后L₁/v的时刻未通过第3个已知点，判定列车行驶方向未知，重复上述步骤至完成方向判定。

其中，L₁为所述3个已知点中第2个已知点和第3个已知点间的距离，v为列车行驶速度；在通过第二个已知点后L₁/v的时刻列车未通过第3个已知点的判断中，由于所述时刻的判定会有误差，故对所述时刻引入一与L₁/v相关的取值范围[L₁/v-Δ，L₁/v+Δ]，在此取值范围内的时刻，列车若未通过第3个已知点，均可判定列车行驶方向未知，其中，Δ为计算所述时刻时所允许的误差量，若取Δ为0.1L₁/v，则所述取值范围为[0.9L₁/v，1.1L₁/v]。

设该线路上列车最高允许速度V，单位为Km/h，卫星定位模块输出频率f，单位为Hz，卫星系统定位精度A，单位为m，则列车最高允许速度下，相邻的两次卫星定位系统所测量的位置的空间间隔的最大值H₀＝(V*1000)/(f*3600)+2A，单位为m。设所述3个顺次排列的已知点间的两两间隔的最小距离为L₂，单位为m，需满足L₂>H₀，如：卫星定位模块输出频率为10Hz，列车最高速度为400Km/h，卫星系统定位精度A为5m下的相邻的两次卫星定位系统所测量的位置的空间间隔的最大值H₀为21.11m，则两个已知点间距离L₂>21.11m，而在实际工作时，再考虑间隔余量以避免数据交叉及便于校核，间隔距离可取100m。若已知点附近50m内已规划有虚拟应答器点，则直接利用该虚拟应答器的已知点。

本发明的列车定位校正方法，仅需根据当前列车定位点即可捕捉定位，与列车速度、加速度无计算关系，可适应列车不同运行速度，能满足系统定位精度要求，提供了列车定位所需的可置信区间功能，并减少了设备的成本，本发明真正实现了对实体应答器的有效性替换。

具体而言，本领域技术人员可以根据本发明的原理对所述具体部件进行选择性设置，只要能够实现本发明的控制方法的原理即可。

需要说明的是，本说明书中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而非意在对本发明进行限制。本文中的“前”、“后”只是为了叙述本发明的方法而沿铁轨的一种排序，不特指任何具体方向。除非上下文另外明确指出，否则如本文中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应该理解的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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权利要求书的范围。

Claims (7)

1.一种基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，所述列车定位校正方法是以定位系统定位精度为半径r，且为相邻圆心间的距离的若干个圆形区域作为单个虚拟应答器的捕捉范围；以虚拟应答器所在位置为所述圆形区域中的一个圆形区域的圆心，所述的列车定位校正方法包括如下步骤：

(一)确定所述单个虚拟应答器进行捕捉所需的以r为半径的圆形区域的总个数N；

(二)根据定位系统定位的实际位置进行所述单个虚拟应答器的定位捕捉，确定所述实际位置处于N个圆形区域中的哪一个圆形区域，并触发相应的虚拟应答器报文，并同时给出定位校正的有效置信区间的取值；

在所述步骤(一)中，

其中，V为列车系统实施的最高列车运行速度，单位为Km/h；f为定位系统的输出频率，单位为Hz；r的单位为m；

为向上取整符号；

在所述步骤(二)中，

N＝2时，取所述虚拟应答器所在的圆形区域及其后的一个圆形区域为虚拟应答器的捕捉范围，两个圆形区域的圆心距离为r，记后面的圆形区域的圆心为TD2，则相对于虚拟应答器而言，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，测量点位于虚拟应答器所在的圆形区域的内侧或后方位置处，此时，所述的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

先判定t₁时刻的测量值点有无落在虚拟应答器所在的圆形区域的内侧范围内，若位于所述内侧范围内，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+r]；

再判定t₁时刻的测量值点有无落在以TD2为圆心的圆形区域内，若位于所述圆形区域内侧，但不在虚拟应答器所在的圆形区域的内侧范围内，则触发T的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+2r]；

若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文；

在所述步骤(二)中，

N>2时，若N为奇数，则取所述虚拟应答器所在圆形区域为第(N+1)/2个圆形区域进行列车定位校正；若N为偶数，则取虚拟应答器所在圆形区域为第N/2个圆形区域进行列车定位校正；

N>2时，若在t₀时刻，列车位于P0处，在下一周期后的t₁时刻，测量点位于虚拟应答器所在的圆形区域的前方、内侧或后方位置处，则在t₁时刻，根据测量点所在位置进行虚拟应答器的定位捕捉。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，在所述步骤(二)中，

若N为奇数，则本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

从第1个圆形区域至第(N-1)/2个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₁个圆形区域内侧、且不在第i₁+1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-[(N+1)/2-i₁+1]*r,+r]，其中，0<i₁<(N+1)/2且i₁为整数；

从第(N+1)/2个圆形区域至第N个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₂个圆形区域内侧、且不在第i₂-1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+[i₂-(N+1)/2+1]*r]，其中，(N+1)/2≤i₂≤N且i₂为整数；

若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，在所述步骤(二)中，

若N为偶数，则本发明的虚拟应答器的定位捕捉方法包括步骤：

从第1个圆形区域至第N/2-1个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₃个圆形区域内侧、且不在第i₃+1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-(N/2-i₃+1)*r,+r]，其中，0<i₃<N/2且i₃为整数；

从第N/2个圆形区域至第N个圆形区域进行判断，若t₁时刻的测量值点落在第i₄个圆形区域内侧、且不在第i₄-1个圆形区域的内侧，则触发虚拟应答器的虚拟应答器报文，并报告列车位置的置信区间可复位为[-r,+(i₄-N/2+1)*r]，N/2≤i₄≤N且i₄为整数；

若判定测量点不位于所述N个圆形区域构成的捕捉范围内，则不触发虚拟应答器报文。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，向列车报告的列车位置置信区间仅以虚拟应答器组内的第1个虚拟应答器为准。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，通过列车的多源传感器实现组合定位，并以组合定位后的列车位置检验到全部的圆形区域完全覆盖所述虚拟应答器的所需捕捉区域，才允许所述列车定位校正方法的结果有效。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，依据列车通过测量点的定位时刻T2，列车通过一个已知点的时刻T1，所述测量点和已知点之间的距离L和列车运行速度v之间的关系确定所述列车定位校正方法的结果有效。

7.根据权利要求6所述的基于虚拟应答器的列车定位校正方法，其特征在于，L/(∣T2-T1∣)∈[v(1-2％),v(1+2％)]时，确定所述列车定位校正方法的结果有效。

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