CN111288942B - 轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备 - Google Patents

轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备 Download PDF

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Abstract

本申请提出一种轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备，属于轨道技术领域。其中，所述方法包括：对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，生成与轨道线路对应的曲线模型；判断轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与曲线模型匹配；若应答器的初始坐标值与曲线模型匹配，则根据应答器的初始坐标值及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置。由此，通过这种轨道应答器位置测量方法，测量出了应答器在轨道线路中的精准坐标，测量误差极小，保证了轨道交通的安全运行。

Description

轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备
技术领域
本申请涉及轨道技术领域，尤其涉及一种轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备。
背景技术
当今我国经济快速发展，轨道交通的发展也如火如荼，成为了公共交通的重要组成部分。相关技术中，在轨道线路的两条钢轨之间安装有许多应答器，应答器可以在列车经过时，将其内部的存储信息，例如，线路信息、车速信息等，发送至列车，以保证列车的安全运行。
应答器是轨道交通安全体系中不可或缺的一部分，因此，需要精确测量应答器在轨道中的位置，以保证应答器发送给列车的信息的精确性。相关技术中，通过卷尺测量应答器在轨道中的位置，但是，这种测量方法，随着轨道线路的复杂多变，例如，轨道出现弯道、上坡或者下坡，以及线路距离的加长，会导致测量结果的累计误差不断增大，从而无法获得每个应答器在轨道中的精准位置，为列车的运行带来了很大的安全隐患。
发明内容
本申请提出的轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备，用于解决相关技术中，轨道应答器位置测量方法由于轨道线路的复杂多变，以及线路距离的加长，导致测量结果的累计误差不断增大，从而无法精确测量每个应答器在轨道中的精准位置，为列车的运行带来了很大的安全隐患的问题。
本申请一方面实施例提出的轨道应答器位置测量方法，包括：对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型；判断所述轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与所述曲线模型匹配；若应答器的初始坐标值与所述曲线模型匹配，则根据所述应答器的初始坐标值及所述曲线模型，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
本申请另一方面实施例提出的轨道应答器位置测量装置，包括：拟合模块，用于对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型；判断模块，用于判断所述轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与所述曲线模型匹配；处理模块，用于若应答器的初始坐标值与所述曲线模型匹配，则根据所述应答器的初始坐标值及所述曲线模型，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
本申请再一方面实施例提出的计算机设备，其包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如前所述的轨道应答器位置测量方法。
本申请实施例提供的轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备，可以对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与轨道线路对应的曲线模型，并在轨道线路中应答器的初始坐标值与曲线模型匹配时，根据应答器的初始坐标值及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置。由此，通过对轨道线路进行曲线拟合，并根据轨道线路中应答器的初始坐标值，确定应答器在轨道线路拟合曲线中的坐标值，从而测量出了应答器在轨道线路中的精准坐标，测量误差极小，保证了轨道交通的安全运行。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例所提供的一种轨道应答器位置测量方法的流程示意图；
图2为本申请实施例所提供的另一种轨道应答器位置测量方法的流程示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种轨道应答器位置测量装置的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的要素。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请实施例针对现有轨道应答器位置测量方法，由于轨道线路的复杂多变，以及距离的加大，导致测量结果的累计误差不断增大，从而无法精确测量每个应答器在轨道中的精准位置，为列车的运行带来了很大的安全隐患的问题，提出一种轨道应答器位置测量方法。
本申请实施例提供的轨道应答器位置测量方法，可以对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与轨道线路对应的曲线模型，并在轨道线路中应答器的初始坐标值与曲线模型匹配时，根据应答器的初始坐标值及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置。由此，通过对轨道线路进行曲线拟合，并根据轨道线路中应答器的初始坐标值，确定应答器在轨道线路拟合曲线中的坐标值，从而测量出了应答器在轨道线路中的精准坐标，测量误差极小，保证了轨道交通的安全运行。
下面参考附图对本申请提供的轨道应答器位置测量方法、装置及计算机设备进行详细描述。
图1为本申请实施例所提供的一种轨道应答器位置测量方法的流程示意图。
如图1所示，该轨道应答器位置测量方法，包括以下步骤：
步骤101，对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型。
实际使用时，本申请实施例提供的轨道应答器位置测量方法，可以由本申请实施例提供的轨道应答器位置测量装置执行。
其中，轨道线路中各点的三维坐标数据，可以是轨道线路中各点的经度、纬度及海拔数据，而不局限于此。
在本申请实施例中，为获得轨道应答器在轨道中的精确位置，可以首先对整条轨道线路进行采样，并确定出所有采样点的三维坐标数据，进而采用神经网络模型对所有采样点的三维坐标数据进行非线性拟合，以生成轨道线路对应的曲线模型。
在本申请实施例一种可能的实现形式中，可以采用三层神经网络模型对轨道线路中的各点的三维数据进行非线性拟合，从而得到非常逼近轨道线路的拟合曲线，即轨道线路对应的曲线模型。在采用三层神经网络模型进行非线性拟合迭代时，可以采用公式(1)进行拟合。
Figure BDA0001897386630000031
进一步的，轨道线路中各点的三维坐标数据可以通过在轨道车辆上安装定位设备，并控制轨道车辆在轨道线路中完整运行一次，从而将定位设备在轨道车辆运行过程中获取到的定位信息，确定为轨道线路中各点的三维坐标数据。即在本申请实施例一种可能的实现形式中，上述步骤101之前，还可以包括：
控制携带定位设备的轨道车辆沿所述轨道线路运行，以获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据。
需要说明的是，在本申请实施例一种可能的实现形式中，轨道车辆携带的定位设备可以是实时动态载波相位差分技术(Real-time kinematic，简称RTK)中的接收机。RTK定位技术的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体(流动站)上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一全球定位系统(GlobalPositioning System，简称GPS)卫星发射的信号，基准站将所获得的观测值与已知的位置信息进行比较，得到GPS差分改正值，然后将这个改正值通过数据传输系统及时传递给使用相同GPS卫星的流动站，以使流动站可以根据获取到的GPS差分改正值，精化其从GPS卫星获取到的GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。RTK定位技术可以实时获取观测点的三维坐标数据，并达到厘米级的定位精度。
可以理解的是，在轨道车辆上安装RTK接收机之后，轨道车辆就成为了RTK定位系统中的流动站。在轨道车辆运行过程中，RTK接收机按照固有的频率接收来自GPS卫星的GPS观测数据，以及来自基准站的GPS差分改正值数据，进而在每次获取到GPS观测数据和GPS差分改正值数据后，实时计算出当前的三维坐标数据，作为轨道线路中一个采样点的三维坐标数据，从而实现了在轨道车辆运行过程中，实时获取大量点的三维坐标数据，以作为轨道线路中各点的三维坐标数据。
步骤102，判断所述轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与所述曲线模型匹配。
步骤103，若应答器的初始坐标值与所述曲线模型匹配，则根据所述应答器的初始坐标值及所述曲线模型，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
需要说明的是，对定位设备测量到的轨道线路上各点的三维坐标数据进行曲线拟合，得到轨道线路对应的曲线模型之后，会使得通过定位设备测量到的轨道线路中各应答器的初始坐标值，可能与轨道线路对应的曲线模型确定的轨道平面不匹配。因此，在本申请实施例中，生成轨道线路对应的曲线模型之后，可以判断轨道线路中各应答器的初始坐标值是否与轨道线路对应的曲线模型匹配。
具体的，若应答器的初始坐标值符合轨道线路的对应的曲线模型，即该应答器的初始坐标值是曲线模型中的一个点，则可以确定该应答器的初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型匹配。
在本申请实施例一种可能的实现形式中，轨道线路中各应答器的坐标值可以采用(X,Y,Z)的形式表示，其中，X可以用于表示应答器沿轨道行进方向的坐标值。在确定应答器的初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型匹配时，可以根据应答器的坐标值及轨道线路对应的曲线模型，确定该该应答器在轨道线路中的位置，比如若将A应答器的初始坐标值代入该轨道线路对应的曲线模型中后，确定出A应答器在轨道线路的始发站处。
进一步的，若存在初始坐标值不符合轨道线路对应的曲线模型的应答器，即应答器的初始坐标值不是曲线模型中的一个点，则可以确定该应答器的初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型不匹配，则需要根据轨道线路对应的曲线模型重新确定该应答器的三维坐标数据。即在本申请实施例一种可能的实现形式中，上述步骤102之后，还可以包括：
若应答器的初始坐标值与所述曲线模型未匹配，则根据所述应答器沿所述轨道线路行进方向的第一坐标，确定所述曲线模型中与所述应答器对应的参考曲线段；
根据所述应答器与其对应的参考曲线段中每个参考点间的距离，确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点；
将所述应答器对应的参考曲线段中的目标点的坐标值，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
在本申请实施例一种可能的实现形式中，若存在初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型不匹配的应答器，则可以确定出初始坐标值与曲线模型未匹配的各应答器，以及各应答器的初始坐标值。在确定应答器的初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型不匹配时，可以根据应答器沿轨道线路行进方向的第一坐标，即XT0，在轨道线路对应的曲线模型中确定与该应答器对应的参考曲线段。其中，与该应答器对应的参考曲线段的两个端点沿轨道线路行进方向的坐标值X1、X2，需要与XT0满足关系：X1≤XT0≤X2。
在本申请实施例中，确定出应答器对应的参考曲线段之后，即可在应答器对应的参考曲线段中确定多个参考点，并计算每个参考点与应答器的初始坐标值之间的距离，并将应答器对应的参考曲线段中与应答器的初始坐标值之间的距离最小的参考点，确定为应答器对应的参考曲线段中的目标点。
进一步的，在参考曲线段中确定参考点时，可以根据预设的步长确定每个参考点的坐标值。即在本申请实施例一种可能的实现形式中，根据所述应答器与其对应的参考曲线段中每个参考点间的距离，确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点之前，还可以包括：
根据预设的步长及所述参考曲线段的端点坐标，确定所述参考曲线段中各参考点的坐标。
在本申请实施例中，预设的步长是指参考曲线段的端点坐标与其相邻的参考点之间的沿参考曲线段的距离，以及相邻的参考点之间沿参考曲线段的距离。在确定参考曲线段中各参考点的坐标时，可以以参考曲线段的一个端点为起点，根据预设的步长依次确定出各参考点的坐标，直至确定出的最后一个参考点与参考曲线段的另一个端点之间沿参考曲线段的距离小于或等于预设的步长。
需要说明的是，在参考曲线段中确定参考点的坐标所采用的步长，可以根据实际需要预设，预设的步长可以是较小的值，比如，可以是0.5厘米，以在参考曲线段中确定足够多的参考点，从而使得在参考曲线段中确定出的目标点与应答器的实际位置相比，更加精确。在本申请实施例一种可能的实现形式中，还可以根据定位设备的定位精度，确定预设的步长。具体的，定位设备的定位精度越高，预设的步长可以越小；反之，预设的步长则可以越大。
举例来说，若定位设备的定位精度为厘米级，则预设的步长也可以是厘米级；若定位设备的定位精度为分米级，则预设的步长也可以是分米级。
在本申请实施例中，确定出应答器对应的参考曲线段中的目标点之后，即可以将参考曲线段中的目标点确定为应答器在曲线模型中的目标坐标值，从而确定出了应答器在轨道线路中的精确位置。
本申请实施例提供的轨道应答器位置测量方法，可以对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与轨道线路对应的曲线模型，并在轨道线路中应答器的初始坐标值与曲线模型匹配时，根据应答器的初始坐标值及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置。由此，通过对轨道线路进行曲线拟合，并根据轨道线路中应答器的初始坐标值，确定每个应答器在轨道线路拟合曲线中的坐标值，从而测量出了应答器在轨道线路中的精准坐标，测量误差极小，保证了轨道交通的安全运行。
在本申请一种可能实现形式中，在利用携带定位设备的轨道车辆获取轨道线路中各点的三维坐标数据时，还可以根据轨道车辆中携带的定位设备的性能，确定轨道车辆在轨道线路中的运行速度，并在确定出轨道线路中每个应答器的目标坐标点之后，确定出每个应答器沿轨道行进方向的长度值。
下面结合图2，对本申请实施例提供的轨道应答器位置测量方法进行进一步说明。
图2为本申请实施例所提供的另一种轨道应答器位置测量方法的流程示意图。
如图2所示，该轨道应答器位置测量方法，包括以下步骤：
步骤201，根据所述定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定所述轨道车辆的最大运行速度。
需要说明的是，利用携带定位设备的轨道车辆在轨道线路上运行，获得轨道线路上各点的三维坐标数据时，需要控制轨道车辆在轨道线路上的运行速度，以保证可以获得足够多的点的三维坐标数据，使得根据各点的三维坐标数据拟合生成的轨道线路对应的曲线模型更加逼近实际的轨道线路。
在本申请实施例一种可能的实现形式中，轨道车辆携带的定位设备可以是RTK接收机，每个RTK接收机都有其固定的接收频率，而RTK接收每接收到一次GPS卫星和基准站发送的数据，即可获得轨道线路上一个点的三维坐标数据，因此，轨道线路上各点之间的间隔与RTK接收机的接收频率有关；另外，在RTK接收机频率一定的情况下，轨道车辆的运行速度越大，轨道线路上各点之间的间隔越大。因此，轨道线路上各点之间的间隔可以由RTK接收机的频率和轨道车辆的运行速度共同确定。
需要说明的是，为保证可以在轨道线路上获得足够多的点的三维坐标数据，轨道线路上各点之间的定位间隔可以提前预设。具体的，可以预设轨道线路上各点之间的间隔阈值，即轨道线路上各点之间的间隔必须小于等于间隔阈值。在轨道车辆上携带的RTK接收机的接收频率，以及轨道线路上各点之间的间隔阈值确定的情况下，可以根据RTK接收机的接收频率以及轨道线路上各点之间的间隔阈值，确定出轨道车辆的运行速度的取值范围。
具体的，假设RTK接收机的接收频率为F，单位为赫兹，轨道线路上各点之间的间隔阈值为D，单位为米，轨道车辆的运行速度为V，单位为米/秒，那么轨道车辆在轨道线路上运行1米所需的时间为T＝1/V秒，1米内需要采集的轨道线路上的点的个数为N≥1/D，那么，在轨道线路上采集点的频率为F’＝N/T≥V/D，即V≤F’/D，又因为在轨道线路上采集点的频率即为RTK接收机的接收频率，即F’＝F，因此，V≤F/D。即在轨道车辆的运行速度V≤F/D时，即可以满足轨道线路上各点之间的间隔小于等于间隔阈值D的预设条件，即轨道车辆的最大运行速度为F/D，从而可以获得轨道线路上足够多的点的三维坐标数据，使得生成的轨道线路对应的曲线模型更加精确。
举例来说，预设的轨道线路上各点之间的间隔阈值D＝0.1米，RTK接收机的接收频率F＝20赫兹，则轨道车辆的运行速度V≤20×0.1＝2米/秒，即V≤7.2千米/小时，轨道车辆的最大运行速度为7.2千米/小时。
步骤202，控制携带定位设备的轨道车辆以小于或等于所述最大运行速度的速度沿所述轨道线路运行，以获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据。
在本申请实施例中，确定出携带定位设备的轨道车辆的最大运行速度之后，即可控制轨道车辆以小于或等于最大运行速度的速度运行，以获取轨道线路中各点的三维坐标数据。
步骤203，对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型。
上述步骤203的具体实现过程及原理，可以参照上述实施例的详细描述，此处不再赘述。
步骤204，若存在初始坐标值与所述曲线模型未匹配的应答器，则根据所述应答器沿所述轨道线路行进方向的第一坐标，确定所述曲线模型中与所述应答器对应的参考曲线段。
需要说明的是，对定位设备测量到的轨道线路上各点的三维坐标数据进行曲线拟合，得到轨道线路对应的曲线模型之后，会使得通过定位设备测量到的轨道线路中各应答器的初始坐标值，与轨道线路对应的曲线模型确定的轨道平面不匹配。因此，在本申请实施例中，生成轨道线路对应的曲线模型之后，可以判断轨道线路中各应答器的初始坐标值是否与轨道线路对应的曲线模型匹配。若存在初始坐标值不符合轨道线路对应的曲线模型的应答器，即该应答器的初始坐标值不是曲线模型中的一个点，则可以确定该应答器的初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型不匹配，则需要根据轨道线路对应的曲线模型重新确定该应答器的三维坐标数据，
在本申请实施例一种可能的实现形式中，轨道线路中各应答器的坐标值以及轨道线路对应的曲线模型中的点的坐标值，可以采用(X,Y,Z)的形式表示，其中，X可以用于表示坐标点沿轨道行进方向的坐标值。在确定应答器的初始坐标值与轨道线路对应的曲线模型不匹配时，可以根据该应答器沿轨道线路行进方向的第一坐标，即XT0，在轨道线路对应的曲线模型中确定与该应答器对应的参考曲线段。其中，与该应答器对应的参考曲线段的两个端点沿轨道线路行进方向的坐标值X1、X2，需要与XT0满足关系：X1≤XT0≤X2。
进一步的，应答器对应的参考曲线段的长度，可以根据定位设备的性能预设，以使得根据参考曲线段重新确定的第一应答器的三维坐标数据更加精确。即在本申请实施例一种可能的实现形式中，上述步骤204，可以包括：
根据获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据的轨道车辆携带的定位设备的性能，确定参考阈值；
根据所述曲线模型中各点沿所述轨道线路行进方向的坐标值、所述参考阈值及所述第一坐标值，确定所述曲线模型中的第一参考边界点及第二参考边界点，其中，所述第一参考边界点和第二参考边界点分别为所述参考曲线段的端点。
其中，定位设备的性能，可以是定位设备的定位精度；参考阈值，是指应答器对应的参考曲线段的长度。
在本申请实施例一种可能的实现形式中，可以根据定位设备的定位精度确定参考阈值，即应答器对应的参考曲线段的长度。具体的，定位设备的定位精度越高，参考阈值可以越小；反之，参考阈值则可以越大。
举例来说，若定位设备的定位精度为厘米级，则参考阈值也可以是厘米级；若定位设备的定位精度为分米级，则参考阈值也可以是分米级。
在本申请实施例中，根据轨道车辆上携带的定位设备的性能，确定出参考阈值之后，即可根据参考阈值以及应答器沿轨道线路行进方向的第一坐标XT0，在轨道线路对应的曲线模型中，确定出曲线模型中的第一参考边界点及第二参考边界点，即参考曲线的两个端点。比如，可以首先在轨道线路对应的曲线模型中，确定出沿轨道线路行进方向的坐标为XT0的点，并以该点为参考曲线段的中点，根据参考阈值确定出第一参考边界点与第二参考边界点的坐标值。
步骤205，根据所述应答器与其对应的参考曲线段中每个参考点间的距离，确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点，并根据所述应答器对应的参考曲线段中的目标点的坐标值，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
上述步骤205的具体实现过程及原理，可以参照上述实施例的详细描述，此处不再赘述。
步骤206，根据所述应答器在所述轨道线路中的位置及所述曲线模型，确定所述应答器与预设的参考位置间沿所述轨道线路行进方向的距离值。
在本申请实施例一种可能的实现形式中，确定出轨道线路中每个应答器在轨道线路中的位置(应答器在轨道线路对应的曲线模型中的目标坐标值)之后，还可以根据每个应答器的在轨道线路中的位置以及预设的参考位置在轨道线路中的位置，确定出每个应答器与预设的参考位置间在轨道线路对应的曲线模型中的距离值，即沿轨道线路行进方向的距离值。
其中，预设的参考位置，可以为轨道线路的起始位置、结束位置、或者任意预先指定的位置。
比如，可以将轨道线路始发站的应答器所在的位置预设为参考位置，之后根据轨道线路对应的曲线模型，以及各应答器在轨道线路中的位置，做积分运算，即可计算出各应答器沿轨道行进方向距预设的参考位置的距离。
进一步的，在确定出每个应答器在轨道线路中的位置之后，还可以根据各应答器在轨道线路中的位置，确定出相邻应答器间沿轨道线路行进方向的距离值。即在本申请实施例一种可能的实现形式中，上述步骤205之后，还可以包括：
根据相邻的应答器在所述轨道线路中的位置、所述应答器在所述轨道线路中的位置及所述曲线模型，确定所述应答器与所述相邻的应答器的距离值。
具体的，可以根据应答器在轨道线路对应的曲线模型中的目标坐标值，以及与该应答器相邻的应答器在轨道线路对应的曲线模型中的目标坐标值，对轨道线路对应的曲线模型进行积分运算，确定出相邻两个应答器间沿轨道线路行进方向的距离值。
在本申请实施例一种可能的实现的形式中，还可以根据轨道线路中任意两个应答器的目标坐标值，以及轨道线路对应的曲线模型，对轨道线路对应的曲线模型做积分运算，确定出任意两个应答器间沿轨道线路行进方向的距离值。
本申请实施例提供的轨道应答器位置测量方法，可以根据定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定轨道车辆的最大运行速度，并控制携带定位设备的轨道车辆以小于或等于最大运行速度的速度沿轨道线路运行，以获取轨道线路中各点的三维坐标数据，之后对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，生成与轨道线路对应的曲线模型，若存在初始坐标值与曲线模型未匹配的应答器，则根据应答器沿轨道线路行进方向的第一坐标及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置，进而根据应答器在轨道线路中的位置及曲线模型，确定应答器与预设的参考位置间沿轨道线路行进方向的距离值。由此，通过根据定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定出轨道车辆合适的运行速度，以在轨道线路上获取到足够多的点的三维坐标数据，并根据拟合生成的轨道线路对应的曲线模型，确定出轨道线路中各应答器与预设的参考位置间沿轨道行进方向的距离值，从而不仅测量出了应答器在轨道线路中的精准位置，而且进一步提高了测量的精确性，保证了轨道交通的安全运行。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种轨道应答器位置测量装置。
图3为本申请实施例提供的一种轨道应答器位置测量装置的结构示意图。
如图3所示，该轨道应答器位置测量装置30，包括：
拟合模块31，用于对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型；
判断模块32，用于判断所述轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与所述曲线模型匹配；
处理模块33，用于若应答器的初始坐标值与所述曲线模型匹配，则根据所述应答器的初始坐标值及所述曲线模型，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
在实际使用时，本申请实施例提供的轨道应答器位置测量装置，可以被配置在任意计算机中，以执行前述轨道应答器位置测量方法。
本申请实施例提供的轨道应答器位置测量装置，可以对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与轨道线路对应的曲线模型，并在轨道线路中应答器的初始坐标值与曲线模型匹配时，根据应答器的初始坐标值及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置。由此，通过对轨道线路进行曲线拟合，并根据轨道线路中应答器的初始坐标值，确定应答器在轨道线路拟合曲线中的坐标值，从而测量出了应答器在轨道线路中的精准坐标，测量误差极小，保证了轨道交通的安全运行。
在本申请一种可能的实现形式中，上述轨道应答器位置测量装置30，还包括：
控制模块，用于控制携带定位设备的轨道车辆沿所述轨道线路运行，以获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据。
相应的，上述轨道应答器位置测量装置30，还包括：
第一确定模块，用于根据所述定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定所述轨道车辆的最大运行速度；
上述控制模块，具体用于：
控制所述轨道车辆以小于或等于所述最大运行速度的速度沿所述轨道线路运行。
进一步的，在本申请另一种可能的实现形式中，上述轨道应答器位置测量装置30，还包括：
第二确定模块，用于若应答器的初始坐标值与所述曲线模型未匹配，则根据所述应答器沿所述轨道线路行进方向的第一坐标，确定所述曲线模型中与所述应答器对应的参考曲线段；
第三确定模块，用于根据所述应答器与其对应的参考曲线段中每个参考点间的距离，确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点；
第四确定模块，用于根据所述应答器对应的参考曲线段中的目标点的坐标值，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
进一步的，在本申请再一种可能的实现形式中，上述轨道应答器位置测量装置30，还包括：
第五确定模块，用于根据预设的步长及所述参考曲线段的端点坐标，确定所述参考曲线段中各参考点的坐标。
进一步的，在本申请又一种可能的实现形式中，上述轨道应答器位置测量装置30，还包括：
第六确定模块，用于根据所述应答器在所述轨道线路中的位置及所述曲线模型，确定所述应答器与预设的参考位置间沿所述轨道线路行进方向的距离值。
进一步的，在本申请又一种可能的实现形式中，上述轨道应答器位置测量装置30，还包括：
第七确定模块，用于根据相邻的应答器在所述轨道线路中的位置、所述应答器在所述轨道线路中的位置及所述曲线模型，确定所述应答器与所述相邻的应答器的距离值。
在本申请一种可能的实现形式中，上述判断模块32，具体用于：
根据获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据的轨道车辆携带的定位设备的性能，确定参考阈值；
根据所述曲线模型中各点沿所述轨道线路行进方向的坐标值、所述参考阈值及所述第一坐标值，确定所述曲线模型中的第一参考边界点及第二参考边界点，其中，所述第一参考边界点和第二参考边界点分别为所述参考曲线段的端点。
需要说明的是，前述对图1、图2所示的轨道应答器位置测量方法实施例的解释说明也适用于该实施例的轨道应答器位置测量装置30，此处不再赘述。
本申请实施例提供的轨道应答器位置测量装置，可以根据定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定轨道车辆的最大运行速度，并控制携带定位设备的轨道车辆以小于或等于运行速度的速度沿轨道线路运行，以获取轨道线路中各点的三维坐标数据，之后对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，生成与轨道线路对应的曲线模型，若存在初始坐标值与曲线模型未匹配的应答器，则根据应答器沿轨道线路行进方向的第一坐标及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置，进而根据应答器在轨道线路中的位置及曲线模型，确定应答器与预设的参考位置间沿轨道线路行进方向的距离值。由此，通过根据定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定出轨道车辆合适的运行速度，以在轨道线路上获取到足够多的点的三维坐标数据，并根据拟合生成的轨道线路对应的曲线模型，确定出轨道线路中各应答器与预设的参考位置间沿轨道行进方向的距离值，从而不仅测量出了应答器在轨道线路中的精准位置，而且进一步提高了测量的精确性，保证了轨道交通的安全运行。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机设备。
图4为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
如图4所示，上述计算机设备400包括：
存储器410及处理器420，连接不同组件(包括存储器410和处理器420)的总线430，存储器410存储有计算机程序，当处理器420执行所述程序时实现本申请实施例所述的轨道应答器位置测量方法。
总线430表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备400典型地包括多种电子设备可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备400访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器410还可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)440和/或高速缓存存储器450。计算机设备400可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统460可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线430相连。存储器410可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块470的程序/实用工具480，可以存储在例如存储器410中，这样的程序模块470包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块470通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备400也可以与一个或多个外部设备490(例如键盘、指向设备、显示器491等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备400交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口492进行。并且，计算机设备400还可以通过网络适配器493与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器493通过总线430与计算机设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器420通过运行存储在存储器410中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。
需要说明的是，本实施例的计算机设备的实施过程和技术原理参见前述对本申请实施例的轨道应答器位置测量方法的解释说明，此处不再赘述。
本申请实施例提供的计算机设备，可以执行如前所述的轨道应答器位置测量方法，对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与轨道线路对应的曲线模型，并在轨道线路中应答器的初始坐标值与曲线模型匹配时，根据应答器的初始坐标值及曲线模型，确定应答器在轨道线路中的位置。由此，通过对轨道线路进行曲线拟合，并根据轨道线路中应答器的初始坐标值，确定应答器在轨道线路拟合曲线中的坐标值，从而测量出了应答器在轨道线路中的精准坐标，测量误差极小，保证了轨道交通的安全运行。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种轨道应答器位置测量方法，其特征在于，包括：
对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型；
判断所述轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与所述曲线模型匹配；
若应答器的初始坐标值与所述曲线模型匹配，则根据所述应答器的初始坐标值及所述曲线模型，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置；
若应答器的初始坐标值与所述曲线模型未匹配，则根据所述应答器沿所述轨道线路行进方向的第一坐标，确定所述曲线模型中与所述应答器对应的参考曲线段；根据所述应答器与其对应的参考曲线段中每个参考点间的距离，确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点；根据所述应答器对应的参考曲线段中的目标点的坐标值，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合之前，还包括：
控制携带定位设备的轨道车辆沿所述轨道线路运行，以获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制携带定位设备的轨道车辆沿所述轨道线路运行之前，还包括：
根据所述定位设备的采样频率及预设的定位间隔，确定所述轨道车辆的最大运行速度；
所述控制携带定位设备的轨道车辆沿所述轨道线路运行，包括：
控制所述轨道车辆以小于或等于所述最大运行速度的速度沿所述轨道线路运行。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述曲线模型中与所述应答器对应的参考曲线段，包括：
根据获取所述轨道线路中各点的三维坐标数据的轨道车辆携带的定位设备的性能，确定参考阈值；
根据所述曲线模型中各点沿所述轨道线路行进方向的坐标值、所述参考阈值及所述第一坐标，确定所述曲线模型中的第一参考边界点及第二参考边界点，其中，所述第一参考边界点和第二参考边界点分别为所述参考曲线段的端点。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点之前，还包括：
根据预设的步长及所述参考曲线段的端点坐标，确定所述参考曲线段中各参考点的坐标。
6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述确定所述应答器在所述轨道线路中的位置之后，还包括：
根据所述应答器在所述轨道线路中的位置及所述曲线模型，确定所述应答器与预设的参考位置间的距离值。
7.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述确定所述应答器在所述轨道线路中的位置之后，还包括：
根据相邻的应答器在所述轨道线路中的位置、所述应答器在所述轨道线路中的位置及所述曲线模型，确定所述应答器与所述相邻的应答器的距离值。
8.一种轨道应答器位置测量装置，其特征在于，包括：
拟合模块，用于对轨道线路中各点的三维坐标数据进行曲线拟合，以生成与所述轨道线路对应的曲线模型；
判断模块，用于判断所述轨道线路中每个应答器的初始坐标值是否与所述曲线模型匹配；
处理模块，用于若应答器的初始坐标值与所述曲线模型匹配，则根据所述应答器的初始坐标值及所述曲线模型，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置；若应答器的初始坐标值与所述曲线模型未匹配，则根据所述应答器沿所述轨道线路行进方向的第一坐标，确定所述曲线模型中与所述应答器对应的参考曲线段；根据所述应答器与其对应的参考曲线段中每个参考点间的距离，确定所述应答器对应的参考曲线段中的目标点；根据所述应答器对应的参考曲线段中的目标点的坐标值，确定所述应答器在所述轨道线路中的位置。
9.一种计算机设备，包括：存储器及处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-7任一所述的轨道应答器位置测量方法。
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