CN113408442A - 列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质，其中所述方法包括：接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置。本发明通过车上设备或轨旁设备发射具有固定相位关系的光信号，并对应的由轨旁设备或车上设备根据该固定相位关系对列车进行定位，能够有效降低安装与维护成本，且精度高，适用性广。

Description

列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

随着铁路技术的快速发展，建设成本的日益高涨，低成本且具有安全保障的列车定位技术成为保障列车低成本安全运营的关键技术。目前，既有的列车定位系统主要利用应答器、轨道电路、计轴系统或者卫星定位、惯性导航等技术实现。

但是，在利用上述技术实现列车的定位时，要么检测设备安装成本或维护成本较高，导致整体定位成本较高；要么容易受列车运行过程影响，稳定可靠性差，定位精度不高。

发明内容

本发明提供一种列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质，用以解决现有技术成本高、定位精度低等问题的缺陷，实现有效降低成本并提高定位精度的目标。

第一方面，本发明提供一种列车定位方法，应用于轨旁设备，包括：

接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；

解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；

基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置；

其中，所述前方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在当前轨旁设备之前的轨旁设备，所述后方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在所述当前轨旁设备之后的轨旁设备。

根据本发明提供的一种列车定位方法，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联，所述第一识别结果、所述第二识别结果及所述第三识别结果包括识别出所述唯一编号或未识别出所述唯一编号；

所述确定所述目标列车的位置，包括：

判断本周期和上一相邻周期下的所述第一识别结果、所述第二识别结果和所述第三识别结果是否满足预设条件，若是，则基于所述当前轨旁设备的位置，确定所述目标列车的位置；

所述预设条件包括：上一周期所述当前轨旁设备识别出所述唯一编号，且本周期所述当前轨旁设备未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述后方轨旁设备均未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述前方轨旁设备均识别出所述唯一编号。

根据本发明提供的一种列车定位方法，所述车载设备安装于所述目标列车的头端，所述目标列车的位置为所述头端的位置，所述方法还包括：

确定所述目标列车的尾端的位置，并计算所述尾端的位置与所述头端的位置的距离；

比较所述距离与目标列车的长度，并根据比较结果验证是否定位准确。

根据本发明提供的一种列车定位方法，还包括：

发送第二光脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述当前轨旁设备的唯一编号相关联。

第二方面，本发明还提供一种列车定位装置，包括：

第一接收模块，用于接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；

第一解析识别模块，用于解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；

第一定位输出模块，用于基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置；

其中，所述前方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在当前轨旁设备之前的轨旁设备，所述后方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在所述当前轨旁设备之后的轨旁设备。

第三方面，本发明还提供一种列车定位方法，应用于车载设备，所述车载设备安装于目标列车上，所述方法包括：

在所述目标列车行进过程中，持续接收轨旁设备发送的第二脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述轨旁设备的唯一编号相关联；

解析所述第二脉冲信号，获取所述第二相位关系，并基于所述第二相位关系，识别所述轨旁设备的唯一编号；

对识别到的多个轨旁设备的唯一编号进行排序，获取编号序列，并对比获取的本周期的编号序列与上一周期的编号序列，识别差别编号；

根据所述差别编号，从预设电子地图中查找所述差别编号对应的轨旁设备的位置，作为所述目标列车当前的位置。

根据本发明提供的一种列车定位方法，还包括：

发送第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联。

第四方面，本发明还提供一种列车定位装置，包括：

第二接收模块，用于在所述目标列车行进过程中，持续接收轨旁设备发送的第二脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述轨旁设备的唯一编号相关联；

第二解析识别模块，用于解析所述第二脉冲信号，获取所述第二相位关系，并基于所述第二相位关系，识别所述轨旁设备的唯一编号；

排序比较模块，用于对识别到的多个轨旁设备的唯一编号进行排序，获取编号序列，并对比获取的本周期的编号序列与上一周期的编号序列，识别差别编号；

第二定位输出模块，用于根据所述差别编号，从预设电子地图中查找所述差别编号对应的轨旁设备的位置，作为所述目标列车当前的位置。

第五方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述处理器执行所述程序或指令时，实现如上述第一方面或第三方面中任一所述的列车定位方法的步骤。

第六方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，所述程序或指令被计算机执行时，实现如上述第一方面或第三方面中任一所述的列车定位方法的步骤。

本发明提供的列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质，通过车上设备或轨旁设备发射具有固定相位关系的光信号，并对应的由轨旁设备或车上设备根据该固定相位关系对列车进行定位，能够有效降低安装与维护成本，且精度高，适用性广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对本发明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为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之一；

图2为根据本发明提供的列车定位方法中光脉冲信号的波形示意图；

图3为根据本发明提供的列车定位方法中轨旁设备的结构示意图；

图4为根据本发明提供的列车定位方法中轨旁设备与列车位置关系示意图；

图5为本发明提供的列车定位装置的结构示意图之一；

图6为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之二；

图7为本发明提供的列车定位装置的结构示意图之二；

图8为本发明提供的列车定位系统的结构示意图；

图9为本发明提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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的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。

本发明针对现有技术成本高且定位精度低等的问题，通过车上设备或轨旁设备发射具有固定相位关系的光信号，并对应的由轨旁设备或车上设备根据该固定相位关系对列车进行定位，能够有效降低安装与维护成本，且精度高，适用性广。以下将结合附图，具体通过多个实施例对本发明进行展开说明和介绍。

图1为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之一，该方法可应用于轨旁设备，如图1所示，该方法包括：

S101，接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号。

其中，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号。

可以理解为，本发明的列车定位方法执行主体可以是轨旁设备或轨旁设备中实现相关功能的功能模块，轨旁设备的结构中包括有接收器。目标列车在运行过程中，其上安装的车载设备持续不断的发射光脉冲信号，轨旁设备的接收器能够接收该车载设备发送的光脉冲信号，该光脉冲信号可以称为是第一光脉冲信号。

其中，第一光脉冲信号包括两列光脉冲，且这两列光脉冲间具有固定的相位关系，该相位关系可称为是第一相位关系。第一光脉冲信号可以是可见光或红外激光等多种光的形式。上述两列光脉冲中每列光脉冲均使用脉冲宽度调制，发射相同的信息，具有严格的相位关系。

第一光脉冲信号的波形如下图2所示，为根据本发明提供的列车定位方法中光脉冲信号的波形示意图，可以看出发送器分别发送上下两串脉冲，每串脉冲的每个单个脉冲周期T都一致，占空比也保持一致，其相位差为t。

其中，轨旁设备安装在轨旁，如固定在隧道壁或者抱杆安装等。轨旁设备的结构如图3所示，为根据本发明提供的列车定位方法中轨旁设备的结构示意图，包括：通信接口、接收器和处理器。

其中，通信接口的作用是：将感知的列车位置信息和列车唯一编号(ID)发送给地面设备；以及，接收地面设备发送过来的各种配置信息，如轨旁设备的ID，定测的位置数据等。

接收器的作用是：接收列车发送的第一光脉冲信号，并进行调理，发送给处理器进行列车定位和车号识别。

处理器的作用是：实现全部数据处理，实现定位算法以及与相关其他设备通信等。

其中，车载设备安装在列车上，设备架构与轨旁设备对应一致，且各组成部分作用与轨旁设备也对应一致。如，车载设备包括发送器，与轨旁设备的接收器对应一致，车载设备的发送器用于发送第一光脉冲信号，与轨旁设备接收第一光脉冲信号对应一致。

S102，解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果。

可以理解为，在获取到第一光脉冲信号的基础上，轨旁设备可以对该第一光脉冲信号进行信息解析，获取其中携带的第一相位关系。之后，根据第一相位关系与目标列车的相关关系以及第一相位关系，识别目标列车相关的信息，获取第一识别结果。

可选地，第一相位关系可以与目标列车的唯一编号ID相关联，如图2所示的相位差t与目标列车的ID相关，即存在函数关系：

t＝f(ID)；

使得相位差t与列车的ID一一对应。

例如，列车或轨旁设备的ID为1，则t可以为1°，ID为2，则2可以为2°。

考虑到一般情况下城市轨道交通列车的数量以及既有应答器与计轴器的数量，需要设置的定位点等，可以采用：

t＝ID*0.1的函数，即每个ID变化1，相位变化0.1°。

S103，基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置。

其中，所述前方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在当前轨旁设备之前的轨旁设备，所述后方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在所述当前轨旁设备之后的轨旁设备。

可以理解为，在当前轨旁设备按上述步骤对目标列车进行识别获取第一识别结果的同时，前方轨旁设备和后方轨旁设备也可以通过接收车载设备发出的光脉冲信号对目标列车进行识别，对应的分别得到的识别结果称为是第二识别结果和第三识别结果。并且，当前轨旁设备能够获取前方轨旁设备和后方轨旁设备的识别结果。

在获取到前方轨旁设备和后方轨旁设备的识别结果的基础上，当前轨旁设备可以结合自身获取的第一识别结果和前方轨旁设备的第二识别结果以及后方轨旁设备的第三识别结果，进行综合评估定位，最终确定出目标列车的位置。

其中，前方轨旁设备和后方轨旁设备与当前轨旁设备的位置如图4所示，为根据本发明提供的列车定位方法中轨旁设备与列车位置关系示意图，其中A(n)轨旁设备为当前轨旁设备，A(n+1)轨旁设备为前方轨旁设备，A(n-1)轨旁设备为后方轨旁设备。可见，沿列车前进方向上，前方轨旁设备和后方轨旁设备分别在当前轨旁设备的前方和后方。

本发明提供的列车定位方法，通过车上设备或轨旁设备发射具有固定相位关系的光信号，并对应的由轨旁设备或车上设备根据该固定相位关系对列车进行定位，能够有效降低安装与维护成本，且精度高，适用性广。

其中，根据上述各实施例提供的列车定位方法可选地，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联，所述第一识别结果、所述第二识别结果及所述第三识别结果包括识别出所述唯一编号或未识别出所述唯一编号。

所述确定所述目标列车的位置，包括：判断本周期和上一相邻周期下的所述第一识别结果、所述第二识别结果和所述第三识别结果是否满足预设条件，若是，则基于所述当前轨旁设备的位置，确定所述目标列车的位置。

其中，所述预设条件包括：上一周期所述当前轨旁设备识别出所述唯一编号，且本周期所述当前轨旁设备未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述后方轨旁设备均未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述前方轨旁设备均识别出所述唯一编号。

可以理解为，根据上述实施例，当前轨旁设备、前方轨旁设备和后方轨旁设备均可以对目标列车的唯一编号进行识别，那么就会出现识别出该唯一编号和未识别到该唯一编号的情况，也即第一识别结果、第二识别结果和第三识别结果均可以为识别出该唯一编号或未识别到该唯一编号。

具体的，当轨旁设备接收到列车车载设备发送的第一光脉冲信号后，解析脉冲数据，并识别列车ID。之后，轨旁设备将识别的列车ID广播给周边的若干个轨旁设备，如前后各10个轨旁设备，也可以接收并记录其他各轨旁设备对列车ID的识别结果。

其中，识别目标列车的ID的目的是确定具体列车，因为从列车发出的灯光可能会被多个轨旁设备识别。但是单一的轨旁设备识别不能直接确定列车距离轨旁灯管接收设备的距离，因此要采用灯光从有到无或从无到有的变化过程识别是否有列车经过，并确定是哪个列车经过，实现对具体车号列车的通信，而不仅仅是识别有车。

车载设备发送的第一光脉冲信号能被多个轨旁设备识别，难以精确定位列车，这是由于灯光照射的距离比较远，也包括可能会有泛光，所有会有多个轨旁设备接收到光信号。而一般的光传感器，如广电二极管等不会区分光信号的强度，所以会难以精确定位列车。所以要利用相邻两个周期识别的结果进行对比，当满足以下预设条件时，可以判断列车的位置位于轨旁设备A(n)，预设条件包括：

a.上一周期轨旁设备A(n)识别到列车ID，而本周期没有接收到列车的光脉冲或识别出ID；

b.轨旁设备A(n)的后方轨旁设备A(n-1)连续两个周期没有收到列车光脉冲或识别到列车ID；

c.轨旁设备A(n)的前方轨旁设备A(n+1)连续两周周期均收到列车光脉冲并识别到列车ID。

需要说明的是，上述三个条件a、b和c是并列需同时满足的关系。当同时满足上述三个条件时，才认为精确的有一列列车经过，该方式是基于信号变化过程识别有无列车。其中，第一个条件a是确保所有的轨旁设备都在判断同一个车的位置；第二个条件b是确认相邻的后方轨旁设备没有接收到灯光；第三个条件c是确认相邻的前方轨旁设备能够接收到灯光。连续两个周期是为了消除由于干扰或偶发故障而导致的误判断。

以图4所示为例，这种情况下，A(n-1)轨旁设备没有灯光，说明列车在其前方，而A(n)和A(n+1)有灯光，说明列车在A(n)后方，综合定位列车位于A(n)和A(n-1)之间。

其中，根据上述各实施例提供的列车定位方法可选地，所述车载设备安装于所述目标列车的头端，所述目标列车的位置为所述头端的位置，所述方法还包括：确定所述目标列车的尾端的位置，并计算所述尾端的位置与所述头端的位置的距离；比较所述距离与目标列车的长度，并根据比较结果验证是否定位准确。

可以理解为，考虑到列车的长度都比较长，为了保证列车定位的准确性，在对列车头端进行定位的同时，列车尾端也要进行定位，并计算两次定位识别的轨旁设备的距离，与列车长度进行对比。

其中，尾端定位与头端一样，但是判断条件相反，头端是光照从有到无，因为列车前进，当头端到了轨旁设备后方时，光照能够照射到轨旁传感器，轨旁传感器能够接收到光脉冲，并解析出ID，随着车前进，越过轨旁设备，轨旁设备接收不到列车的灯光了，这个过程是轨旁设备感应的灯光从无到有。

对于尾端，开始的时候轨旁设备位于车尾端灯光的前方，车尾端的灯光向后照射，轨旁设备无法接收到光信号。随着列车前进，车尾端越过轨旁设备，轨旁设备到车的后方，能够接收到车尾端的发射的灯光。此过程是轨旁感应的信号从无到有的过程。

在确定出目标列车的头端和尾端的位置的情况下，可以对这两个位置求沿轨道方向的距离，并将该距离与列车长度进行对比，获取对比结果，并基于此验证是否定位准确。

进一步的，在上述各实施例的基础上，本发明提供的列车定位方法还包括：发送第二光脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述当前轨旁设备的唯一编号相关联。

可以理解为，如图3所示，轨旁设备还可以包括发送器，用于将处理器处理的轨旁设备位置信息和ID信息等以光脉冲信号的形式发送出去，该光脉冲信号可称为是第二光脉冲信号。并且，与第一光脉冲信号类似，发送器发射的两个光脉冲信号中每个光脉冲均使用脉冲宽度调制，发射相同的信息，且二者间具有严格的相位关系，该相位关系可称为是第二相位关系。此外，与第一相位关系类似，第二相位关系与轨旁设备的唯一编号ID相关联。

基于相同的发明构思，本发明根据上述各实施例还提供一种列车定位装置，该装置用于在上述各实施例中实现列车定位。因此，在上述各实施例的列车定位方法中的描述和定义，可以用于本发明中各个执行模块的理解，具体可参考上述方法实施例，此处不在赘述。

根据本发明的一个实施例，列车定位装置的结构如图5所示，为本发明提供的列车定位装置的结构示意图之一，该装置可以用于实现上述轨道设备各方法实施例中的列车定位，该装置包括：第一接收模块501、第一解析识别模块502和第一定位输出模块503。其中：

第一接收模块501用于接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；第一解析识别模块502用于解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；第一定位输出模块503用于基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置。

其中，所述前方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在当前轨旁设备之前的轨旁设备，所述后方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在所述当前轨旁设备之后的轨旁设备。

具体而言，本发明的列车定位装置可以是轨旁设备或轨旁设备中实现相关功能的功能模块，轨旁设备的结构中包括有第一接收模块501。目标列车在运行过程中，其上安装的车载设备持续不断的发射光脉冲信号，轨旁设备的第一接收模块501能够接收该车载设备发送的光脉冲信号，该光脉冲信号可以称为是第一光脉冲信号。

其中，第一光脉冲信号包括两列光脉冲，且这两列光脉冲间具有固定的相位关系，该相位关系可称为是第一相位关系。第一光脉冲信号可以是可见光或红外激光等多种光的形式。上述两列光脉冲中每列光脉冲均使用脉冲宽度调制，发射相同的信息，具有严格的相位关系。

然后，第一解析识别模块502可以对上述第一光脉冲信号进行信息解析，获取其中携带的第一相位关系。之后，第一解析识别模块502根据第一相位关系与目标列车的相关关系以及第一相位关系，识别目标列车相关的信息，获取第一识别结果。

再然后，在第一接收模块501按上述步骤对目标列车进行识别获取第一识别结果的同时，前方轨旁设备中的第一接收模块和后方轨旁设备的第一接收模块也可以通过接收车载设备发出的光脉冲信号对目标列车进行识别，对应的分别得到的识别结果称为是第二识别结果和第三识别结果。并且，当前轨旁设备能够获取前方轨旁设备和后方轨旁设备的识别结果。

在获取到前方轨旁设备和后方轨旁设备的识别结果的基础上，第一定位输出模块503可以结合自身获取的第一识别结果和前方轨旁设备的第二识别结果以及后方轨旁设备的第三识别结果，进行综合评估定位，最终确定出目标列车的位置。

本发明提供的列车定位装置，通过车上设备或轨旁设备发射具有固定相位关系的光信号，并对应的由轨旁设备或车上设备根据该固定相位关系对列车进行定位，能够有效降低安装与维护成本，且精度高，适用性广。

可选地，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联，所述第一识别结果、所述第二识别结果及所述第三识别结果包括识别出所述唯一编号或未识别出所述唯一编号；

所述第一定位输出模块，用于：

判断本周期和上一相邻周期下的所述第一识别结果、所述第二识别结果和所述第三识别结果是否满足预设条件，若是，则基于所述当前轨旁设备的位置，确定所述目标列车的位置；

其中，所述预设条件包括：上一周期所述当前轨旁设备识别出所述唯一编号，且本周期所述当前轨旁设备未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述后方轨旁设备均未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述前方轨旁设备均识别出所述唯一编号。

可选地，所述车载设备安装于所述目标列车的头端，所述目标列车的位置为所述头端的位置，所述装置还包括验证模块，用于：

确定所述目标列车的尾端的位置，并计算所述尾端的位置与所述头端的位置的距离；

比较所述距离与目标列车的长度，并根据比较结果验证是否定位准确。

进一步的，所述装置还包括第一发送模块，用于：

发送第二光脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述当前轨旁设备的唯一编号相关联。

本发明还提供一种列车定位方法，如图6所示，为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之二，该方法可应用于车载设备，该车载设备安装于目标列车上，如图6所示，该方法包括：

S601，在所述目标列车行进过程中，持续接收轨旁设备发送的第二脉冲信号。

其中，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述轨旁设备的唯一编号相关联。也就是说，列车在前进中持续的接收轨旁设备发送的光脉冲信号，也即第二光脉冲信号。

S602，解析所述第二脉冲信号，获取所述第二相位关系，并基于所述第二相位关系，识别所述轨旁设备的唯一编号。

可以理解为，本发明在获取到第二脉冲信号的基础上，对其进行数据解析，获取其中携带的第二相位关系。之后，根据第二相位关系与轨旁设备的唯一编号的相关关系以及第二相位关系，识别目标列车相关的信息，获取轨旁设备的唯一编号。需要说明的是，列车的车载设备能够接收到多个轨旁设备发送的光脉冲信号，获得多个轨旁设备ID。

S603，对识别到的多个轨旁设备的唯一编号进行排序，获取编号序列，并对比获取的本周期的编号序列与上一周期的编号序列，识别差别编号。

可以理解为，在上述步骤的基础上，列车上车载设备的处理器对轨旁设备的ID进行排序。其中，轨旁设备都有自己的ID，存储在数据库中，这种方法一般称之为电子地图。列车通过查询在电子地图即可获得轨旁设备的排序。之后，列车对前后两次识别的列车ID序列进行对比，识别两次之间的差别，找到差别的ID，也即差别编号。

S604，根据所述差别编号，从预设电子地图中查找所述差别编号对应的轨旁设备的位置，作为所述目标列车当前的位置。

可以理解为，在上述步骤处理的基础上，目标列车上车载设备依据此差别的设备ID从电子地图中查找位置信息，这样就实现了列车定位。

本发明基于光脉冲实现列车定位，且轨旁设备和列车ID均与脉冲的相位差进行绑定，并通过脉冲ID序列查找电子地图实现列车定位，无需安装价格昂贵的应答器等，可以节约成本，且可扩展性大，准确性高。

进一步的，本发明提供的列车定位方法，还包括：发送第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联。

可以理解为，与轨旁设备类似，车载设备还可以包括发送器，用于将处理器处理的车载设备ID信息等以光脉冲信号的形式发送出去，该光脉冲信号可称为是第一光脉冲信号。并且，与第二光脉冲信号类似，发送器发射的两个光脉冲信号中每个光脉冲均使用脉冲宽度调制，发射相同的信息，且二者间具有严格的相位关系，该相位关系可称为是第一相位关系。此外，与第二相位关系类似，第一相位关系与目标列车的唯一编号ID相关联。

根据本发明的一个实施例，列车定位装置的结构如图7所示，为本发明提供的列车定位装置的结构示意图之二，该装置可以用于实现上述车载设备各方法实施例中的列车定位，该装置包括：第二接收模块701、第二解析识别模块702、排序比较模块703和第二定位输出模块704。其中：

第二接收模块701用于在所述目标列车行进过程中，持续接收轨旁设备发送的第二脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述轨旁设备的唯一编号相关联；第二解析识别模块702用于解析所述第二脉冲信号，获取所述第二相位关系，并基于所述第二相位关系，识别所述轨旁设备的唯一编号；排序比较模块703用于对识别到的多个轨旁设备的唯一编号进行排序，获取编号序列，并对比获取的本周期的编号序列与上一周期的编号序列，识别差别编号；第二定位输出模块704用于根据所述差别编号，从预设电子地图中查找所述差别编号对应的轨旁设备的位置，作为所述目标列车当前的位置。

具体而言，第二接收模块701在列车前进中持续的接收轨旁设备发送的光脉冲信号，也即第二光脉冲信号。

然后，在获取到第二脉冲信号的基础上，第二解析识别模块702对其进行数据解析，获取其中携带的第二相位关系。之后，第二解析识别模块702根据第二相位关系与轨旁设备的唯一编号的相关关系以及第二相位关系，识别目标列车相关的信息，获取轨旁设备的唯一编号。需要说明的是，列车的车载设备能够接收到多个轨旁设备发送的光脉冲信号，获得多个轨旁设备ID。

再然后，在上述处理的基础上，排序比较模块703对轨旁设备的ID进行排序。其中，轨旁设备都有自己的ID，存储在数据库中，这种方法一般称之为电子地图。列车通过查询在电子地图即可获得轨旁设备的排序。之后，列车对前后两次识别的列车ID序列进行对比，识别两次之间的差别，找到差别的ID，也即差别编号。

最后，第二定位输出模块704依据上述差别的设备ID从电子地图中查找位置信息，这样就实现了列车定位。

本发明基于光脉冲实现列车定位，且轨旁设备和列车ID均与脉冲的相位差进行绑定，并通过脉冲ID序列查找电子地图实现列车定位，无需安装价格昂贵的应答器等，可以节约成本，且可扩展性大，准确性高。

可选的，本发明提供的列车定位装置还包括第二发送模块，用于：

发送第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联。

可以理解的是，本发明中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现上述各实施例的装置中的各相关程序模块。并且，本发明的列车定位装置利用上述各程序模块，能够实现上述各方法实施例的列车定位流程，在用于实现上述各方法实施例中的列车定位时，本发明的装置产生的有益效果与对应的上述各方法实施例相同，可以参考上述各方法实施例，此处不再赘述。

在上述各实施例的基础上，本发明还提供一种列车定位系统，如图8所示，为本发明提供的列车定位系统的结构示意图，包括：轨旁设备和车载设备，轨旁设备包括第一接收器、第一发送器和第一处理器，车载设备包括第二接收器、第二发送器和第二处理器。车载设备的第二发送器发射具有固定相位关系的光脉冲信号，由轨旁设备的第一接收器接收后，由第一处理器对该光脉冲信号的两路信号的相位比较，确定列车的位置以及列车的车号等关键信息。同步的，轨旁设备的第一发送器发射具有固定相位关系的光脉冲信号，车载设备的第二接收器也通过接收轨旁设备发射的具有相位关系的光脉冲信号，以及相位包含的地面位置信息，利用第二处理器实现感知自身位置。

本发明列车在运行过程中，持续不断的发射光脉冲信号，同时感知轨旁设备发送的光脉冲信号，能够实现列车和地面双向的列车定位。

作为本发明的又一个方面，本实施例根据上述各实施例提供一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在该存储器上并可在该处理器上运行的程序或指令，该处理器执行该程序或指令时，实现如上述各实施例所述的列车定位方法的步骤。

进一步的，本发明的电子设备还可以包括通信接口和总线。参考图9，为本发明提供的电子设备的实体结构示意图，包括：至少一个存储器901、至少一个处理器902、通信接口903和总线904。

其中，存储器901、处理器902和通信接口903通过总线904完成相互间的通信，通信接口903用于该电子设备与其他轨旁设备之间的信息传输；存储器901中存储有可在处理器902上运行的程序或指令，处理器902执行该程序或指令时，实现如上述各实施例所述的列车定位方法的步骤。

可以理解为，该电子设备中至少包含存储器901、处理器902、通信接口903和总线904，且存储器901、处理器902和通信接口903通过总线904形成相互间的通信连接，并可完成相互间的通信，如处理器902从存储器901中读取列车定位方法的程序指令等。另外，通信接口903还可以实现该电子设备与其他轨旁设备之间的通信连接，并可完成相互间信息传输，如通过通信接口903实现待下发任务列表的读取等。

电子设备运行时，处理器902调用存储器901中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置等。

上述的存储器901中的程序指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。或者，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明还根据上述各实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，该程序或指令被计算机执行时，实现如上述各实施例所述的列车定位方法的步骤，例如包括：接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置等。

作为本发明的再一个方面，本实施例根据上述各实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的列车定位方法，该方法包括：接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置。

本发明提供的电子设备、非暂态计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过执行上述各实施例所述的列车定位方法的步骤，通过车上设备或轨旁设备发射具有固定相位关系的光信号，并对应的由轨旁设备或车上设备根据该固定相位关系对列车进行定位，能够有效降低安装与维护成本，且精度高，适用性广。

可以理解的是，以上所描述的装置、电子设备及存储介质的实施例仅仅是示意性的，其中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，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或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。

通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解，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U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令，用以使得一台计算机设备(如个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明的申请文件中，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“包括一个……”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。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

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 (10)

1.一种列车定位方法，应用于轨旁设备，其特征在于，所述方法包括：

接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；

解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；

基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置；

其中，所述前方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在当前轨旁设备之前的轨旁设备，所述后方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在所述当前轨旁设备之后的轨旁设备。

2.根据权利要求1所述的列车定位方法，其特征在于，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联，所述第一识别结果、所述第二识别结果及所述第三识别结果包括识别出所述唯一编号或未识别出所述唯一编号；

所述确定所述目标列车的位置，包括：

判断本周期和上一相邻周期下的所述第一识别结果、所述第二识别结果和所述第三识别结果是否满足预设条件，若是，则基于所述当前轨旁设备的位置，确定所述目标列车的位置；

其中，所述预设条件包括：上一周期所述当前轨旁设备识别出所述唯一编号，且本周期所述当前轨旁设备未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述后方轨旁设备均未识别出所述唯一编号，且上一周期和本周期所述前方轨旁设备均识别出所述唯一编号。

3.根据权利要求1或2所述的列车定位方法，其特征在于，所述车载设备安装于所述目标列车的头端，所述目标列车的位置为所述头端的位置，所述方法还包括：

确定所述目标列车的尾端的位置，并计算所述尾端的位置与所述头端的位置的距离；

比较所述距离与目标列车的长度，并根据比较结果验证是否定位准确。

4.根据权利要求1或2所述的列车定位方法，其特征在于，还包括：

发送第二光脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述当前轨旁设备的唯一编号相关联。

5.一种列车定位装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收目标列车上车载设备发送的第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号；

第一解析识别模块，用于解析所述第一光脉冲信号，获取所述第一相位关系，并基于所述第一相位关系，获取对所述目标列车的第一识别结果；

第一定位输出模块，用于基于所述第一识别结果，并结合前方轨旁设备对所述目标列车的第二识别结果和后方轨旁设备对所述目标列车的第三识别结果，确定所述目标列车的位置；

其中，所述前方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在当前轨旁设备之前的轨旁设备，所述后方轨旁设备为所述目标列车前进方向上在所述当前轨旁设备之后的轨旁设备。

6.一种列车定位方法，应用于车载设备，所述车载设备安装于目标列车上，其特征在于，所述方法包括：

在所述目标列车行进过程中，持续接收轨旁设备发送的第二脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述轨旁设备的唯一编号相关联；

解析所述第二脉冲信号，获取所述第二相位关系，并基于所述第二相位关系，识别所述轨旁设备的唯一编号；

对识别到的多个轨旁设备的唯一编号进行排序，获取编号序列，并对比获取的本周期的编号序列与上一周期的编号序列，识别差别编号；

根据所述差别编号，从预设电子地图中查找所述差别编号对应的轨旁设备的位置，作为所述目标列车当前的位置。

7.根据权利要求6所述的列车定位方法，其特征在于，还包括：

发送第一光脉冲信号，所述第一光脉冲信号为相互间具有第一相位关系的两串光脉冲信号，所述第一相位关系与所述目标列车的唯一编号相关联。

8.一种列车定位装置，其特征在于，包括：

第二接收模块，用于在所述目标列车行进过程中，持续接收轨旁设备发送的第二脉冲信号，所述第二光脉冲信号为相互间具有第二相位关系的两串光脉冲信号，所述第二相位关系与所述轨旁设备的唯一编号相关联；

第二解析识别模块，用于解析所述第二脉冲信号，获取所述第二相位关系，并基于所述第二相位关系，识别所述轨旁设备的唯一编号；

排序比较模块，用于对识别到的多个轨旁设备的唯一编号进行排序，获取编号序列，并对比获取的本周期的编号序列与上一周期的编号序列，识别差别编号；

第二定位输出模块，用于根据所述差别编号，从预设电子地图中查找所述差别编号对应的轨旁设备的位置，作为所述目标列车当前的位置。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，其特征在于，所述处理器执行所述程序或指令时，实现如权利要求1至4中任一项所述的列车定位方法的步骤，或者实现如权利要求6至7中任一项所述的列车定位方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被计算机执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的列车定位方法的步骤，或者实现如权利要求6至7中任一项所述的列车定位方法的步骤。

Images