CN113970769A - 基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法和装置 - Google Patents
基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法和装置，包括：接收北斗卫星的北斗定位信息；北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；基于北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定当前列车在运行线路中的相对位置；运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。本发明提供的方法和装置，实现了提高列车的实时里程信息确定的精度。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通列车定位技术领域，尤其涉及一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法和装置。
背景技术
北斗导航卫星系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)是一种全球卫星导航系统。整个系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候为各类用户提供定位、导航和授时服务，并具短报文通信能力。
很多铁路线路已经基于GPS实现了虚拟闭塞，说明卫星定位技术可用于信号领域。现在一直在大力推广北斗定位技术，而且目前已经有高速铁路线路利用北斗定位技术实现列车位置跟踪。虽然还没有将北斗技术应用到列控系统，但可看出北斗技术的应用前景。
科研项目阶段，已经完成了北斗定位技术的探索，对其应用于列控系统的可行性进行了初步验证，认为北斗定位的精度、稳定性满足列车安全定位的应用。
工程化阶段，目前还没有把北斗定位技术应用到列车运行控制系统中的实现方案。目前的列控系统中需要实时获取列车在线路中运行的里程信息，因此，一方面需要从导航卫星中获取准确的实时绝对位置信息，另一方面还需要预先构建好保存列车运行线路的电子地图(即线路的拓扑图)，以便通过实时绝对位置查出列车当前的运行里程信息。目前，对于构建准确的电子地图尚无有效方案，而且从导航卫星中获取的绝对位置信息也无法保证精确。
因此，如何避免现有列车控制系统对列车进行实时里程定位时由于从卫星导航系统获得的列车绝对位置信息不准确和预先构建的电子地图不精确导致确定的实时里程信息不准确情况，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法和装置，用以解决现有技术中列控系统对列车进行实时里程定位时由于从卫星导航系统获得的列车绝对位置信息不准确和预先构建的电子地图不精确导致确定的实时里程信息不准确的缺陷，实现提高列车的实时里程信息确定的精度。
本发明提供一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，包括：
接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；
基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；
其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
根据本发明提供的一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，具体包括：
识别列车运行线路电子轨道图上的车站内特定标记点和站间区间的弧线区段；
在所述特定标记点上布设北斗节点，以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点；
其中，所述特定标记点位于进站信号机、出站信号机和站内道岔岔尖所在的位置。
根据本发明提供的一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，所述以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点，具体包括：
在所述弧线区段布设北斗节点，使得任一相邻两北斗节点之间弧线段和所述任一相邻两北斗节点之间直线段的最大垂直距离不超过预设阈值。
根据本发明提供的一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，确定运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系，具体包括：
基于任一两相邻北斗节点之间直线段的里程信息，将所述任一两相邻北斗节点的绝对位置坐标以预设投影规则映射到所述直线段上，得到所述直线段上里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
根据本发明提供的一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，还包括：
在站间区间的高度相同区域的起始点和终止点布设北斗节点；
对应地，所述预设投影规则，具体包括：
若所述直线段处于高度相同区域，则采用二维映射规则；否则，采用三维映射规则。
根据本发明提供的一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，在接收北斗卫星的北斗定位信息之后，还包括：
基于北斗定位信息确定所述当前列车对应的目标差分站；
建立与所述目标差分站的链接，接收所述目标差分站的差分信息；
基于所述差分信息对所述北斗定位信息进行修正更新。
本发明还提供一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置，包括：
接收单元，用于接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；
计算单元，用于基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；
其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
本发明还提供一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的步骤。
本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法和装置，通过基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建运行线路拓扑图，使得运行线路拓扑图上包括里程信息与绝对位置坐标的对应关系，由于构建的运行线路拓扑图(即电子地图)准确率更高，而且北斗导航卫星给出的实时绝对位置坐标的准确性也更有保障，因此，基于运行线路拓扑图和列车的实时绝对位置坐标确定的列车在运行线路中的里程信息也更准确。因此，本发明提供的方法和装置，实现了提高列车的实时里程信息确定的精度。
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为本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的流程示意图；
图2为本发明提供的G-Link规则定义图；
图3为本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置的结构示意图；
图4为本发明提供的电子设备的结构示意图。
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做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。
下面结合图1-图4描述本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，图1为本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤110，接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标。
具体地，线路上的任一列车上电开始运行后，当车载北斗装置达到初次定位的时间要求后，开始接收北斗卫星下发的当前列车的实时定位信息，而所述实时定位信息包括当前列车的绝对位置坐标，当前列车的绝对位置坐标通常使用经纬高三维坐标表示；此处需要说明的是：初次定位的时间要求是当前列车的列车自动保护系统(Automatic TrainProtection，ATP)从上电成功并接收到稳定的北斗定位信息经过预设时间，所述预设时间可配置调整。此处还需要说明的是，基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的执行主体是基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置，该装置为列车的车载设备，该装置中用于执行接收北斗卫星的北斗定位信息的接收单元包括车载北斗装置。
步骤120，基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；
其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
具体地，在所述当前列车已经接收到北斗卫星下发的实时绝对位置信息后，基于预先存储在基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置中的运行线路拓扑图查询该绝对位置在该运行线路拓扑图中对应的里程信息进行输出。更具体地，在当前列车接收到北斗卫星下发的定位信息之后，可以从所述定位信息中解析出当前列车实时的绝对位置坐标，然后以该绝对位置坐标作为查询条件，到预先存储的运行线路拓扑图中进行查询，搜索所述绝对位置坐标对应的里程信息进行输出，此处需要说明的是运行线路拓扑图中的节点为构建拓扑图时以特定的布设规则设定的北斗节点，运行线路拓扑图中的连线是相邻北斗节点之间的直线段构成，而且运行线路拓扑图中还包括了所有连线上任意点的里程信息和绝对位置坐标之间的对应关系，所以当当前列车获取了列车的实时位置坐标后，可以用该实时位置坐标到所述运行线路拓扑图中进行查询，得到当前列车的里程信息，由于里程信息在运行线路拓扑图中是以Linki+Offsetj的形式进行表达，Linki表示运行线路中被标识的编号为i的连接直线段，Offsetj表示在Linki连接直线段上的任意点j距离Linki起始点的距离；因此，里程信息也称为线路中的相对位置，即列车当前运行至整个线路的具体连接直线段，并给出当前列车在该连接直线段上的偏移量offset，因此，除了通过数值显示列车当前的相对位置(里程信息)，还可以以拓扑图的方式展示列车当前位于拓扑图中的具体连接直线段和在直线段上的具体位置，显示列车运行里程占全整里程的占比以及列车在当前连线直线段上运行偏移量占全连线直线段长度的占比。
此处进一步需要说明的是，运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，而列车运行线路电子轨道图上的北斗节点布设需要依照特定的布设规则，使得在尽量选取少量北斗节点的情况下还能最大程度准确还原列车运行线路轨道，因为北斗节点既需要在列车运行线路电子轨道图上进行标注，还需要实地采集绝对位置坐标，因此，为了减少人工作业采集的工作量，北斗节点的设置是越少越好，但是又需要通过北斗节点之间的连线构建的拓扑图能最大程度地还原列车运行线路电子轨道图，因此，北斗节点的布设遵循的规律即在轨道简单区域布设少量北斗节点，轨道复杂区域布设更多北斗节点，此处的轨道简单区域和复杂区域中的复杂简单可以是特指轨道的曲率变化率和/或轨道的高度变化率的高低，即在变化率高的地方(绝对位置坐标变化率高的地方也是位置坐标信息丰富的地方)设置更多北斗节点(由于该北斗节点需要实地采集绝对位置信息，因此，北斗节点也是数据采集点)，具体布设方式此处不作具体限定。
在列车运行线路电子轨道图上布设完北斗节点后，需要实地采集上述北斗节点的绝对位置坐标(常用的地理工程空间坐标系为经纬高三维坐标)，若北斗节点布设在某些轨旁设备处，则可以查阅工程资料，以施工图纸上记录的轨旁设备的绝对位置坐标作为对应北斗节点的实际位置坐标，避免所有北斗节点都靠工人实地采集造成的人力资源浪费。通过布设的北斗节点，将相邻北斗节点之间进行连接，得到拓扑结构图，然后确定各北斗节点在列车运行线路电子轨道图上的里程信息和采集的实际绝对位置坐标，可以在拓扑结构图上记录各个节点的里程信息和绝对位置对应关系，同时，相邻节点之间连线上的点的里程信息和绝对位置也可以通过投影规则计算得到，即构建的运行线路拓扑图上包括拓扑图上所有节点以及链接上采样点的里程信息与绝对位置坐标。
本发明提供的方法，通过基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建运行线路拓扑图，使得运行线路拓扑图上包括里程信息与绝对位置坐标的对应关系，由于构建的运行线路拓扑图(即电子地图)准确率更高，而且北斗导航卫星给出的实时绝对位置坐标的准确性也更有保障，因此，基于运行线路拓扑图和列车的实时绝对位置坐标确定的列车在运行线路中的里程信息也更准确。因此，本发明提供的方法，实现了提高列车的实时里程信息确定的精度。
基于上述实施例，该方法中，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，具体包括：
识别列车运行线路电子轨道图上的车站内特定标记点和站间区间的弧线区段；
在所述特定标记点上布设北斗节点，以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点；
其中，所述特定标记点位于进站信号机、出站信号机和站内道岔岔尖所在的位置。
具体地，在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点时会将列车运行线路中的区段分为两个类型，一类是车站段的轨道区间，一类是相邻两站之间的站间轨道区间，由于车站段的轨道区间正线都是直线段，加上少量的直线段道岔，轨道线路上的轨旁设备也更多，例如出站信号机和进站信号机等等，由于出站信号机和进站信号机是位于车站最远处的两个端点，因此，将运行线路上的每个车站的出站信号机和进站信号机设置成北斗节点，那么出站信号机和进站信号机即为区分车站段的轨道区间和站间轨道区间的北斗节点，当前车站的进站信号机正好截断上一车站到当前车站之间的轨道区间和当前车站段的轨道区间，而当前车站的出站信号机正好截断当前车站段的轨道区间和当前车站到下一车站之间的轨道区间，以此类推，运行线路上的交替出现的进站信号机北斗节点和出站信号机北斗节点将运行线路截断出交替出现的车站段轨道区间和站间轨道区间。
因此，此处限定在车站段的轨道区间内的北斗节点布设原则为：1、站内到发线即站内两端发车信号机(进站信号机和出站信号机)涵盖的区域内，将发车信号机所在位置设置为北斗节点；2、若到发线内有道岔，以道岔岔尖设置为北斗节点；3、若到发线只有列车信号机，则列车信号机设置为北斗节点；4、若站内到发线内既有列车信号机又有道岔，则只需将道岔岔尖设置为北斗节点。
此处还对于相邻两站之间的站间轨道区间内的北斗节点布设原则进行限定：由于在相邻车站之间，线路可能翻山越岭，经纬高发生巨大变化，而且列车也可能不走直线，出现转弯曲线线路，因此，根据北斗算法要求，按照如下原则布置北斗节点：1、纯直线的两端，设置2个北斗节点；2、缓和线范围内(即曲率小于预设阈值的曲线区段内)，每间隔预设距离设置1个北斗节点；3、纯弯道部分，按照入口、中间和出口设置北斗节点原则，设置3个北斗节点。
本发明实施例提供的方法，进一步限定了列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点的方法，将列车运行线路电子轨道图上北斗节点的布设规则进行限定，使用更方便被识别出的轨旁设备和弧线区段上的截断点作为北斗节点，提高在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点的效率。
基于上述实施例，该方法中，所述以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点，具体包括：
在所述弧线区段布设北斗节点，使得任一相邻两北斗节点之间弧线段和所述任一相邻两北斗节点之间直线段的最大垂直距离不超过预设阈值。
具体地，将运行线路拓扑图简称为G-Link，图2为本发明提供的G-Link规则定义图，如图2所示，直线轨道处G-Link与Link一一对应，弯道处需定义多个G-Link(G6和G7)，要求一个弯道处的G-Link与其起始点和终点构成直线的最大间距为0.5m，同时G-Link的直线长度与真实的曲线长度差不超过规定值。对于标准圆曲线，也基于三点确定一个圆的几何关系，用三个点描述标准圆曲线对应的G-Link。G-Link的起点和终点即作为北斗数据的采集点。若G-Link为直线，则线段上任意北斗节点的经纬度均可根据直线两端点求得；若G-Link为弧线，需保证起始点与终点确定的弧线与直线的最大垂直距离间隔仅为0.5m(换算后即为缓和线处每个点间隔40m)，图2给出的示例中，所述预设阈值取值为0.5m，即任意相邻北斗节点之间的连线直线段的长度最大不超过40m，即构建出的拓扑图G-Link中的任一直线段的长度都不能超过40m，如此可以保证弧线的总长度和直线的总长度相差很小，此时可将弧线近似直线处理，可用直线函数公式求得线路上每个点的北斗经纬度。
本发明实施例提供的方法，进一步限定了弧线区段布设北斗节点的具体规则，平衡了北斗点布设数量造成的人力成本提高和构建的运行线路拓扑图的精度之间的冲突。
基于上述实施例，该方法中，确定运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系，具体包括：
基于任一两相邻北斗节点之间直线段的里程信息，将所述任一两相邻北斗节点的绝对位置坐标以预设投影规则映射到所述直线段上，得到所述直线段上里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
具体地，运行线路拓扑图中包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系，由于构建的运行线路拓扑图(即G-Link拓扑图)中包括各个北斗节点的里程信息和绝对位置坐标，因此，G-Link上的每个节点的里程信息和绝对位置坐标是确定的，而相邻两个节点之间连接线上的点的里程信息也可以通过Link+Offset表示，即G-Link上第i个链接Linki上的任意点j的里程信息可以表示为Linki+Offsetj，Offsetj表示任意点j与链接Linki起始处之间的距离；即任一段G-Link信息含有其起点、终点(标准圆会含圆弧中间点)的经纬度信息、Link+Offset信息，也就是任一段G-Link和总体G-Link拓扑图的对应关系是确定的。通过解析几何运算，可将实时经纬度信息映射到G-Link上；进而利用G-Link与Link的对应关系，将实时经纬度信息映射到Link上。
本发明实施例提供的方法，具体限定了在G-Link的节点上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系确定后，通过投影规则计算节点之间形成的连线上的点的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
基于上述实施例，该方法中，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，还包括：
在站间区间的高度相同区域的起始点和终止点布设北斗节点；
对应地，所述预设投影规则，具体包括：
若所述直线段处于高度相同区域，则采用二维映射规则；否则，采用三维映射规则。
具体地，进一步将站间区间进行划分，将平原地区(即高度相同的区域)划分出来，有别于山陵地区(即高度变化的地区)，那么对应地，投影规则也作出相应地调整，对于高度相同区域的G-Link，由于高度没有变化，投影相当于在二维平面上进行，在已知Link两端节点的绝对位置坐标和里程信息的情况下，只用使用二维映射规则即可以基于Link连线上任一点的里程信息Offset计算出所述任一点的绝对无位置坐标，而对于高度不相同区域的G-Link，依旧采用计算更复杂的三维映射规则进行计算。
本发明实施例提供的方法，将站间区间区分为高度相同区域和高度不相同区域，以将高度相同区域的投影计算规则从通用的三维映射规则替换为更精准的二维映射规则，降低了计算量，使得运行线路拓扑图上里程信息与绝对位置坐标的对应关系的确定过程更为高效。
基于上述实施例，该方法中，在接收北斗卫星的北斗定位信息之后，还包括：
基于北斗定位信息确定所述当前列车对应的目标差分站；
建立与所述目标差分站的链接，接收所述目标差分站的差分信息；
基于所述差分信息对所述北斗定位信息进行修正更新。
具体地，列车上电后北斗设备达到初次定位的时间要求后(初次定位时间指ATP从上电成功并接收到稳定的北斗定位信息经过时间，这个时间可配置)，开始定位自身所在的车站以便与对应的差分站建链接收差分信息，获得差分信息后的北斗定位点可作为列车定位用。
列车获得北斗定位信息后，计算北斗定位点与各个车站中点的距离，根据车站管辖半径，确定当前列车在哪个车站管辖范围内(此时北斗定位信息没有差分信息校准，但误差也不会很大超过车站范围，即使真的超过范围，也能通过实体应答器校准发现偏差，导致最终定位失败，不会影响安全)。在确定车站后通过电子地图信息查询车站对应的差分站编号，并与差分站建链接收差分信息。经过差分信息校准后的北斗定位点认为是精度较高的北斗定位点。
本发明实施例提供的方法，进一步提高了北斗卫星定位的精度。
下面对本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置进行描述，下文描述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置与上文描述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法可相互对应参照。
图3为本发明提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置的结构示意图，如图3所示，该基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置包括接收单元310和计算单元320，其中，
所述接收单元310，用于接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；
所述计算单元320，用于基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；
其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
本发明提供的装置，通过基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建运行线路拓扑图，使得运行线路拓扑图上包括里程信息与绝对位置坐标的对应关系，由于构建的运行线路拓扑图(即电子地图)准确率更高，而且北斗导航卫星给出的实时绝对位置坐标的准确性也更有保障，因此，基于运行线路拓扑图和列车的实时绝对位置坐标确定的列车在运行线路中的里程信息也更准确。因此，本发明提供的装置，实现了提高列车的实时里程信息确定的精度。
基于上述实施例，该基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置中，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，具体包括：
识别列车运行线路电子轨道图上的车站内特定标记点和站间区间的弧线区段；
在所述特定标记点上布设北斗节点，以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点；
其中，所述特定标记点位于进站信号机、出站信号机和站内道岔岔尖所在的位置。
基于上述实施例，该基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置中，所述以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点，具体包括：
在所述弧线区段布设北斗节点，使得任一相邻两北斗节点之间弧线段和所述任一相邻两北斗节点之间直线段的最大垂直距离不超过预设阈值。
基于上述实施例，该基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置中，确定运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系，具体包括：
基于任一两相邻北斗节点之间直线段的里程信息，将所述任一两相邻北斗节点的绝对位置坐标以预设投影规则映射到所述直线段上，得到所述直线段上里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
基于上述实施例，该基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置中，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，还包括：
在站间区间的高度相同区域的起始点和终止点布设北斗节点；
对应地，所述预设投影规则，具体包括：
若所述直线段处于高度相同区域，则采用二维映射规则；否则，采用三维映射规则。
基于上述实施例，该基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置中，在接收北斗卫星的北斗定位信息之后，还包括：
基于北斗定位信息确定所述当前列车对应的目标差分站；
建立与所述目标差分站的链接，接收所述目标差分站的差分信息；
基于所述差分信息对所述北斗定位信息进行修正更新。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，该方法包括：接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
此外，上述的存储器430中的逻辑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。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，该方法包括：接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，该方法包括：接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
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 (10)
1.一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，其特征在于，包括：
接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；
基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；
其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
2.根据权利要求1所述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，其特征在于，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，具体包括：
识别列车运行线路电子轨道图上的车站内特定标记点和站间区间的弧线区段；
在所述特定标记点上布设北斗节点，以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点；
其中，所述特定标记点位于进站信号机、出站信号机和站内道岔岔尖所在的位置。
3.根据权利要求2所述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，其特征在于，所述以预设规则在所述弧线区段布设北斗节点，具体包括：
在所述弧线区段布设北斗节点，使得任一两相邻北斗节点之间弧线段与所述任一两相邻北斗节点之间直线段的最大垂直距离不超过预设阈值。
4.根据权利要求3所述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，其特征在于，确定运行线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系，具体包括：
基于任一两相邻北斗节点之间直线段的里程信息，将所述任一两相邻北斗节点的绝对位置坐标以预设投影规则映射到所述直线段上，得到所述直线段上里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
5.根据权利要求4所述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，其特征在于，所述在列车运行线路电子轨道图上布设北斗节点，还包括：
在站间区间的高度相同区域的起始位置和终止位置分别布设北斗节点；
对应地，所述预设投影规则，具体包括：
若所述直线段处于高度相同区域，则采用二维映射规则；否则，采用三维映射规则。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法，其特征在于，在接收北斗卫星的北斗定位信息之后，还包括：
基于北斗定位信息确定所述当前列车对应的目标差分站；
建立与所述目标差分站的链接，接收所述目标差分站的差分信息；
基于所述差分信息对所述北斗定位信息进行修正更新。
7.一种基于北斗导航卫星系统的列车运行定位装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收北斗卫星的北斗定位信息；其中，所述北斗定位信息中包括当前列车的实时绝对位置坐标；
计算单元，用于基于所述北斗定位信息中的所述当前列车的实时绝对位置坐标和预先存储的运行线路拓扑图，确定所述当前列车在运行线路中的相对位置；
其中，所述运行线路拓扑图是基于预先在列车运行线路电子轨道图上布设的北斗节点和实测所述北斗节点绝对位置坐标构建的，所述运行线路拓扑图上包括线路上的里程信息与绝对位置坐标的对应关系。
8.一种电子设备，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权利要求1至6任一项所述基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于北斗导航卫星系统的列车运行定位方法的步骤。
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