CN112147572A - 轨道车辆的定位方法和定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种轨道车辆的定位方法和定位装置，轨道车辆上设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置，定位方法包括：当站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，根据测距请求检测各固定测试终端与移动测距终端之间的距离；根据各固定测距终端与移动测距终端之间的距离计算轨道车辆的当前位置；调用站点对应的轨道曲线，并根据当前位置计算轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标；根据轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离。该定位方法，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算，进而能够实现轨道车辆的准确定位。

Description

轨道车辆的定位方法和定位装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道车辆的定位方法和一种轨道车辆的定位装置。
背景技术
对于轨道交通的站点环境和隧道环境，GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位技术因为受到遮挡难以有效实现高精度定位。为此，轨道交通CBTC系统(Communication Based Train Control System，基于通信的列车自动控制系统)中应用基于应答器加里程计的定位方式，通过里程计和应答器配合计算出当前列车的位置。应答器提供的是绝对位置，里程计提供的是相对位置；通过应答器的绝对位置来校准里程计的相对位置，最后得到列车位于轨道的位置。
然而，上述基于应答器加里程计的定位方式，其在定位精度和闭塞效率方面仍有一定的局限性。具体地，里程计的误差随着距离增加而增加，如果得不到应答器的校准，误差就会越来越大；而增加应答器的铺设数量，又会导致线路成本的增加。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种轨道车辆的定位方法，以实现轨道车辆的准确定位。
本发明的第二个目的在于提出一种轨道车辆的定位装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种轨道车辆的定位方法，轨道车辆上设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置，所述定位方法包括以下步骤：当站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，根据所述测距请求检测各固定测试终端与所述移动测距终端之间的距离；根据各固定测距终端与所述移动测距终端之间的距离计算所述轨道车辆的当前位置；调用所述站点对应的轨道曲线，并根据所述当前位置计算所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标，其中，所述轨道曲线是根据轨道车辆在预设轨道上运行时，检测得到的所述轨道车辆的多个位置点得到的，所述预设轨道为包含站点在内的连续预设距离的轨道；根据所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标计算所述轨道车辆与所述站点之间的距离。
本发明实施例的轨道车辆的定位方法，通过站点的各固定测距终端根据轨道车辆的移动测距终端发送的测距请求，检测各固定测试终端与移动测距终端之间的距离，根据各固定测距终端与移动测距终端之间的距离计算轨道车辆的当前位置，进而调用站点对应的轨道曲线，根据当前位置计算轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标，根据轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离。由此，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算，进而能够实现轨道车辆的准确定位。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种轨道车辆的定位装置，轨道车辆上设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置，所述定位装置包括：检测模块，用于在站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，通过所述站点的各固定测距终端根据所述测距请求检测各固定测试终端与所述移动测距终端之间的距离；第一计算模块，用于根据各固定测距终端与所述移动测距终端之间的距离计算所述轨道车辆的当前位置；调用模块，用于调用所述站点对应的轨道曲线，其中，所述轨道曲线是根据轨道车辆在预设轨道上运行时，检测得到的所述轨道车辆的多个位置点得到的，所述预设轨道为包含站点在内的连续预设距离的轨道；第二计算模块，用于根据所述当前位置计算所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标；第三计算模块，用于根据所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标计算所述轨道车辆与所述站点之间的距离。
本发明实施例的轨道车辆的定位装置，通过站点的各固定测距终端根据轨道车辆的移动测距终端发送的测距请求，检测各固定测试终端与移动测距终端之间的距离，通过第一计算模块根据各固定测距终端与移动测距终端之间的距离计算轨道车辆的当前位置，通过调用模块调用站点对应的轨道曲线，通过第二计算模块根据当前位置计算轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标，进而通过第三计算模块根据轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离。由此，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算，进而能够实现轨道车辆的准确定位。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的轨道车辆的定位方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述轨道车辆的定位方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的轨道车辆的定位方法。
本发明实施例的计算机设备，在其存储器上存储的与上述轨道车辆的定位方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算。
本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/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是本发明一个实施例的轨道车辆的定位方法的流程示意图；
图2是本发明一个实施例的测距设备设置的示意图；
图3是本发明一个示例的步骤S3的流程示意图；
图4是本发明一个实施例的位置点的采集示意图；
图5是本发明一个实施例的获取轨道曲线的流程示意图；
图6是本发明一个示例的位置点过滤处理的示意图；
图7是本发明一个实施例的拟合得到的轨道曲线对应的方程的示意图；
图8是本发明一个实施例的轨道车辆的定位装置的结构框图；
图9是本发明一个实施例的计算机可读存储介质的结构框图；
图10是本发明一个实施例的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的方法和装置。
图1是本发明一个实施例的轨道车辆的定位方法的流程示意图。
在该实施例中，如图2所示，轨道车辆上(如车头)设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端(图2示出了三个固定测距终端)，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置。
如图1所示，轨道车辆的定位方法包括以下步骤：
S1，当站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，根据测距请求检测各固定测试终端与移动测距终端之间的距离。
具体地，当轨道车辆靠近或驶入站点时，轨道车辆上的移动测距终端可周期性发起测距请求，并与站点设置的各固定测距终端配合完成测距。
S2，根据各固定测距终端与移动测距终端之间的距离计算轨道车辆的当前位置。
在一个示例中，参见图2，固定测距终端的数量为三个，分别记为第一固定测距终端、第二固定测距终端和第三固定测距终端，可通过如下公式(1)计算轨道车辆的当前位置：
Figure BDA0002112581290000041
其中，(xa,ya)为第一固定测距终端的位置坐标，(xb,yb)为第二固定测距终端的位置坐标，(xc,yc)为第三固定测距终端的位置坐标，da、db、dc分别为第一固定测距终端、第二固定测距终端、第三固定测距终端与移动测距终端之间的距离，对上述公式中的x、y进行求解，得到的(x1,y1)即为轨道车辆的当前位置。
具体地，已知三个固定测距终端的坐标分别为(xa,ya)、(xb,yb)、(xc,yc)三个固定测距终端与移动测距终端之间的距离分别为da、db、dc的情况下，若待求解轨道车辆的位置坐标为(x,y)，则依据距离公式可得如下方程：
Figure BDA0002112581290000042
将上述三个方程中的后两个分别与第一个相减，并转化为矩阵形式：
Figure BDA0002112581290000043
通过最小二乘法求解该方程，可求解出当前轨道车辆的位置坐标(x1,y1)。
S3，调用站点对应的轨道曲线，并根据当前位置计算轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标。
其中，轨道曲线是根据轨道车辆在预设轨道上运行时，检测得到的轨道车辆的多个位置点得到的，预设轨道为包含站点在内的连续预设距离的轨道，如以站点为中心前后一定距离内的轨道。可选地，不通过的站点，对应的预设距离可以相同也可以不同。
在一个示例中，如图3所示，根据当前位置计算轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标，可包括如下步骤：
S31，令x0＝x1，y0＝f(x1)，其中，y＝f(x)为轨道曲线对应的方程。
S32，根据如下公式(2)-(4)计算Δx：
Figure BDA0002112581290000044
Figure BDA0002112581290000051
Δx＝(GTG)-1G*h (4)
S33，判断Δx是否小于第一预设值。
S34，如果Δx大于或等于第一预设值，则令x0＝Δx+x0，并返回步骤S32。
S35，如果Δx小于第一预设值，则将(x0,f(x0))作为轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标。
具体地，由于在检测各固定测距终端与移动测距终端之间的距离时，三个距离指向的可能并不是同一点，所以所求得的解(x1,y1)并不一定在轨道车辆所在的轨道上，(x1,y1)与轨道车辆所在的真实位置可能偏移较大。为此，可只取所求解中的x1值，并将x1带入预存的该站点对应的轨道曲线对应的方程y＝f(x)中，求得一个新的y1′值，通过这种方式限定y1的变化范围，即用(x1,y1′)代替(x1,y1)。
然后通过泰勒迭代，以(x1,y1′)作为初始值(x0,y0)进行迭代优化。
各固定测距终端与待测轨道车辆的移动测距终端之间存在函数关系式：
Figure BDA0002112581290000052
其中，k＝a,b,c(固定测距终端),(x,y)为待测轨道车辆的位置坐标。由于测距误差的存在，测量值与真实值之间存在偏差，将f(x,y,xk,yk)在(x0,y0)处展开：
Figure BDA0002112581290000053
将二次以上的项全部忽略掉，则展开式可以简化为：
Figure BDA0002112581290000054
将y＝f(x)带入上式中，则测量值与真实值之间的误差可表示为：ψ＝h-Gσ，其中，h取值为上式(3)，G取值为上式(2)，σ＝Δx。由此，可得Δx通过上式(4)表示。
求得Δx后，令x0＝Δx+x0,然后继续用(x0,f(x0))作为新的值进行迭代，直到Δx小于第一预设值，迭代结束。最后所求的解(x0,f(x0))，即为当前轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标。
S4，根据轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离。
在一个示例中，根据轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离，包括：获取站点在轨道曲线上的位置坐标；以轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标和站点在轨道曲线上的位置坐标为端点，对轨道曲线对应的方程进行积分得到轨道车辆与站点之间的距离。
进一步地，将所求的轨道车辆与站点之间的距离上传给列车控制系统，即可用于轨道车辆的定位。
在该实施例中，在轨道车辆驶入站点或在站点附近时，设置在轨道车辆上的移动测距终端分别与设置在站点的各固定测距终端产生测距动作，并得到此时移动测距终端和各固定测距终端之间的距离；再通过各距离和站点对应的轨道曲线配合，即可计算出轨道车辆的精确位置。由此，该轨道车辆的定位方法，能够实现轨道车辆定位的准确性和可靠性，且所采用的设备简单，易实现。
在本发明的一个实施例中，在计算得到轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标之后，还对该位置坐标进行卡尔曼滤波处理，根据滤波处理后的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离。
具体地，由于误差的存在，当轨道车辆以较低速度运行时，所求的解会以抖动的方式向前移动，为了能真实反映轨道车辆的运行情况，所求解应具备连续平滑的特性，所以在求得解之后可再采用卡尔漫滤波，对结果进行平滑，如此所求的解即为最终解。
在本发明的一个实施例中，轨道曲线对应的方程的获取步骤为：通过全站仪和GPS装置对在预设轨道上运行的轨道车辆进行多次测量，以得到多个位置点；利用几何方法对多个位置点进行过滤处理；对过滤处理后的位置点进行曲线拟合，得到轨道曲线对应的方程。
具体地，对于轨道交通的站点环境和隧道环境，GPS定位技术因为受到遮挡难以有效实现高精度定位。因此，如图4所示，可通过全站仪配合GPS装置的方式对以站点为中心，前后一定距离如120-200米的地方进行多次测量，获得该区间段的一系列坐标(即多个位置点)。
进一步地，由于干扰的存在，测量得到的多个位置点中可能会存在误差较大的点，为了能够精确拟合出轨道方程，需要对离群点进行删除。为此，可采用一种基于几何方法的数据去噪方法，对多个位置点进行过滤处理。如图5所示，利用几何方法对多个位置点进行过滤处理包括以下步骤：
A1，令j＝i+2，其中，i为正整数。
A2，以直线连接多个位置点组成的序列中的第i个位置点和第j个位置点。
A3，计算第i个位置点和第j个位置点之间的位置点到直线的距离。
A4，判断距离是否大于第二预设值。
A5，如果距离小于或等于第二预设值，则令j＝j+1，并返回步骤A2。
A6，如果距离大于第二预设值，则获取连续大于第二预设值的位置点的数量，并判断数量是否大于第三预设值。
A7，如果数量大于第三预设值，则把满足该条件的最后一个位置点作为第i个位置点，并保存该位置点对应的距离，重复步骤A1至步骤A7，直至判断完所有位置点。
A8，在保存的所有距离中，删除大于第四预设值的距离对应的位置点，其中，过滤处理后的位置点为多个位置点减去被删除的位置点后剩余的位置点。
在一个示例中，如图6所示，当第i个位置点位起点，第j个位置点为m次终点时，以直线l1连接起点和m次终点，并计算起点和m次终点之间的各位置点与l1之间的距离。如果距离均小于或等于第二预设值，则以直线连接起点和m次终点的下一个位置点，并计算两者之间位置点与该直线的距离，以此类推。如果所有位置点判断时，距离均小于或等于第二预设值，则参见图6，最后一次连线为起点与最后一个位置点(即N次终点)之间的连线l2。此时，不存在需要删除的位置点。
更进一步地，如图7所示，可采用多项式法对过滤后的位置点进行曲线拟合得到轨道曲线对应的方程：y＝f(x)，用该方程可约束所求的解的波动范围。
综上所述，本发明实施例的轨道车辆的定位方法，能够对轨道车辆与站点之间的实时距离进行准确计算，且该方法简单易实现。
图8是本发明一个实施例的轨道车辆的定位装置的结构框图。
在该实施例中，如图2所示，轨道车辆上(如车头)设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置。
如图8所示，轨道车辆的定位装置100包括：检测模块110、第一计算模块120、调用模块130、第二计算模块140和第三计算模块150。
其中，检测模块110用于在站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，通过站点的各固定测距终端根据测距请求检测各固定测试终端与移动测距终端之间的距离；第一计算模块120用于根据各固定测距终端与移动测距终端之间的距离计算轨道车辆的当前位置；调用模块130用于调用站点对应的轨道曲线，其中，轨道曲线是根据轨道车辆在预设轨道上运行时，检测得到的轨道车辆的多个位置点得到的，预设轨道为包含站点在内的连续预设距离的轨道；第二计算模块140用于根据当前位置计算轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标；第三计算模块150用于根据轨道车辆在轨道曲线上的位置坐标计算轨道车辆与站点之间的距离。
需要说明的是，本发明实施例的轨道车辆的定位装置100其他具体实施方式可参见上述对轨道车辆的定位方法的描述。
本发明实施例的轨道车辆的定位装置，能够对轨道车辆与站点之间的实时距离进行准确计算，且简单易实现。
图9是本发明一个实施例的计算机可读存储介质的结构框图。
如图9所示，该计算机可读存储介质200上存储有计算机程序210，该程序210被处理器执行时实现上述实施例的轨道车辆的定位方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述轨道车辆的定位方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算。
图10是本发明一个实施例的计算机设备的结构框图。
如图10所示，该计算机设备300包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上的计算机程序330。
在该实施例中，处理器320执行计算机程序330时，实现上述的轨道车辆的定位方法。
本发明实施例的计算机设备，在其存储器上存储的与上述轨道车辆的定位方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够实现轨道车辆与站点之间实时距离的准确计算。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种轨道车辆的定位方法，其特征在于，轨道车辆上设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置，所述定位方法包括以下步骤：
当站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，根据所述测距请求检测各固定测试终端与所述移动测距终端之间的距离；
根据各固定测距终端与所述移动测距终端之间的距离计算所述轨道车辆的当前位置；
调用所述站点对应的轨道曲线，并根据所述当前位置计算所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标，其中，所述轨道曲线是根据轨道车辆在预设轨道上运行时，检测得到的所述轨道车辆的多个位置点得到的，所述预设轨道为包含站点在内的连续预设距离的轨道；
根据所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标计算所述轨道车辆与所述站点之间的距离。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆的定位方法，其特征在于，固定测距终端的数量为三个，分别记为第一固定测距终端、第二固定测距终端和第三固定测距终端，通过如下公式计算所述轨道车辆的当前位置：
Figure FDA0002112581280000011
其中，(xa,ya)为所述第一固定测距终端的位置坐标，(xb,yb)为所述第二固定测距终端的位置坐标，(xc,yc)为所述第三固定测距终端的位置坐标，da、db、dc分别为所述第一固定测距终端、所述第二固定测距终端、所述第三固定测距终端与所述移动测距终端之间的距离，对上述公式中的x、y进行求解，得到的(x1,y1)为所述轨道车辆的当前位置。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆的定位方法，其特征在于，所述根据所述当前位置计算所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标，包括：
S31，令x0＝x1，y0＝f(x1)，其中，y＝f(x)为所述轨道曲线对应的方程；
S32，根据如下公式计算Δx：
Figure FDA0002112581280000012
Figure FDA0002112581280000021
Δx＝(GTG)-1G*h；
S33，判断Δx是否小于第一预设值；
S34，如果Δx大于或等于所述第一预设值，则令x0＝Δx+x0，并返回步骤S32；
S35，如果Δx小于所述第一预设值，则将(x0,f(x0))作为所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标。
4.根据权利要求3所述的轨道车辆的定位方法，其特征在于，所述根据所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标计算所述轨道车辆与所述站点之间的距离，包括：
获取所述站点在所述轨道曲线上的位置坐标；
以所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标和所述站点在所述轨道曲线上的位置坐标为端点，对所述轨道曲线对应的方程进行积分得到所述轨道车辆与所述站点之间的距离。
5.根据权利要求1所述的轨道车辆的定位方法，其特征在于，在计算得到所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标之后，还对该位置坐标进行卡尔曼滤波处理，根据滤波处理后的位置坐标计算所述轨道车辆与所述站点之间的距离。
6.根据权利要求1所述的轨道车辆的定位方法，其特征在于，所述轨道曲线对应的方程的获取步骤如下：
通过全站仪和GPS装置对在所述预设轨道上运行的轨道车辆进行多次测量，以得到多个位置点；
利用几何方法对所述多个位置点进行过滤处理；
对过滤处理后的位置点进行曲线拟合，得到所述轨道曲线对应的方程。
7.根据权利要求6所述的轨道车辆的定位方法，其特征在于，所述利用几何方法对所述多个位置点进行过滤处理，包括：
A1，令j＝i+2，其中，i为正整数；
A2，以直线连接所述多个位置点组成的序列中的第i个位置点和第j个位置点；
A3，计算第i个位置点和第j个位置点之间的位置点到所述直线的距离；
A4，判断所述距离是否大于第二预设值；
A5，如果所述距离小于或等于所述第二预设值，则令j＝j+1，并返回步骤A2；
A6，如果所述距离大于所述第二预设值，则获取连续大于所述第二预设值的位置点的数量，并判断所述数量是否大于第三预设值；
A7，如果所述数量大于所述第三预设值，则把满足该条件的最后一个位置点作为第i个位置点，并保存该位置点对应的距离，重复步骤A1至步骤A7，直至判断完所有位置点；
A8，在保存的所有距离中，删除大于第四预设值的距离对应的位置点，其中，所述过滤处理后的位置点为所述多个位置点减去被删除的位置点后剩余的位置点。
8.一种轨道车辆的定位装置，其特征在于，轨道车辆上设置有移动测距终端，各站点设置有至少三个固定测距终端，且至少有三个固定测距终端分别设置在三个不同位置，所述定位装置包括：
检测模块，用于在站点的各固定测距终端接收到轨道车辆上的移动测距终端发出的测距请求时，通过所述站点的各固定测距终端根据所述测距请求检测各固定测试终端与所述移动测距终端之间的距离；
第一计算模块，用于根据各固定测距终端与所述移动测距终端之间的距离计算所述轨道车辆的当前位置；
调用模块，用于调用所述站点对应的轨道曲线，其中，所述轨道曲线是根据轨道车辆在预设轨道上运行时，检测得到的所述轨道车辆的多个位置点得到的，所述预设轨道为包含站点在内的连续预设距离的轨道；
第二计算模块，用于根据所述当前位置计算所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标；
第三计算模块，用于根据所述轨道车辆在所述轨道曲线上的位置坐标计算所述轨道车辆与所述站点之间的距离。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的轨道车辆的定位方法。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的轨道车辆的定位方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115331397A (zh) * 2022-06-22 2022-11-11 广州番禺电缆集团(新兴)有限公司 一种基于预测模型的电缆浸水异常预警装置及方法
CN115331404A (zh) * 2022-06-22 2022-11-11 广州番禺电缆集团(新兴)有限公司 一种结合视频监控的仓储电缆浸水异常定位终端及方法
CN117288182A (zh) * 2023-11-27 2023-12-26 深圳市明心数智科技有限公司 位置信息获取方法、装置、终端及介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107402398A (zh) * 2017-07-06 2017-11-28 湖南迈克森伟电子科技有限公司 高铁定位装置及定位方法
CN107650948A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 成都九壹通智能科技股份有限公司 一种采用微功率测距与通信的列车防碰撞系统
CN108082107A (zh) * 2017-12-19 2018-05-29 奇瑞汽车股份有限公司 信息提醒方法、装置及计算机可读存储介质
CN109493630A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 厦门八十加电子科技有限公司 节点确定方法与相对距离确定方法、终端及系统
WO2019076119A1 (zh) * 2017-10-20 2019-04-25 蔚来汽车有限公司 车辆定位方法和装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107402398A (zh) * 2017-07-06 2017-11-28 湖南迈克森伟电子科技有限公司 高铁定位装置及定位方法
WO2019076119A1 (zh) * 2017-10-20 2019-04-25 蔚来汽车有限公司 车辆定位方法和装置
CN107650948A (zh) * 2017-10-30 2018-02-02 成都九壹通智能科技股份有限公司 一种采用微功率测距与通信的列车防碰撞系统
CN108082107A (zh) * 2017-12-19 2018-05-29 奇瑞汽车股份有限公司 信息提醒方法、装置及计算机可读存储介质
CN109493630A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 厦门八十加电子科技有限公司 节点确定方法与相对距离确定方法、终端及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘江等: "基于GPS的列控轨道地图数据生成方法研究", 测绘学报, vol. 40, no. 1, pages 111 - 117 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115331397A (zh) * 2022-06-22 2022-11-11 广州番禺电缆集团(新兴)有限公司 一种基于预测模型的电缆浸水异常预警装置及方法
CN115331404A (zh) * 2022-06-22 2022-11-11 广州番禺电缆集团(新兴)有限公司 一种结合视频监控的仓储电缆浸水异常定位终端及方法
CN115331397B (zh) * 2022-06-22 2023-11-10 广州番禺电缆集团(新兴)有限公司 一种基于预测模型的电缆浸水异常预警装置及方法
CN115331404B (zh) * 2022-06-22 2024-01-26 广州番禺电缆集团(新兴)有限公司 一种结合视频监控的仓储电缆浸水异常定位终端及方法
CN117288182A (zh) * 2023-11-27 2023-12-26 深圳市明心数智科技有限公司 位置信息获取方法、装置、终端及介质
CN117288182B (zh) * 2023-11-27 2024-03-26 深圳市明心数智科技有限公司 位置信息获取方法、装置、终端及介质

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