CN114524001A - 用于列车定位的方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种用于列车定位的方法、系统及存储介质。轨道区段(2)上在其默认运行方向上的同一位置处仅在其一侧设置有地面定位设备(21、22)，以及列车(1)在其横向的两侧各设置的一车载天线(13、14)仅能与置于同侧的地面定位设备(21、22)通信。在列车(1)无定位状态下开启两侧的车载天线(13、14)以获取来自地面定位设备(21、22)的第一报文信息，并通过判断收到第一报文信息的车载天线相对于列车(1)的激活车头的方位与地面定位设备相对于轨道区段(2)的默认运行方向的方位是否相同，以确定列车(1)的当前行驶方向，如此，极大地缩短了列车(1)定位所需的时间。

Description

用于列车定位的方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种用于列车定位的方法、系统及存储介质。

背景技术

列车定位的不确定性超过设定阈值时列车会判定其失去定位，并需要重新确定列车的车头位置和车尾位置以及行驶方向，以及车载信号设备刚启动或列车重启后也需要确定列车的车头位置和车尾位置的位置以及行驶方向。列车在无定位状态下，将不能建立自动驾驶模式，也不能继续保持之前的自动驾驶模式。这种情况下，通常会降级为人工限制驾驶模式，列车的运营效率和安全性都大幅度的下降，列车在人工限制驾驶模式下的行驶速度受到限制，行驶速度偏低。且列车根据读取的一个地面定位设备的报文信息只能确定车载天线所在的位置，并不能确定列车的车头和车尾位置，列车必须连续地读取两个地面定位设备的报文信息才能确定其行驶方向，从而完成列车的位置初始化。但人工限制驾驶模式下司机驾驶列车低速通过两个地面定位设备经历的时间较长，尤其是在相邻两个地面定位设备间距较大的区域或者道岔区域表现的尤为突出，同时长时间的占用轨道也会影响该轨道上其他列车的正常运营。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种用于列车定位的方法、系统及存储介质，用于缩短列车定位所需的时间。

第一方面，在本发明提供的一种用于列车定位的方法的一个实施例中，所述列车所行驶的轨道区段的延伸方向上的同一位置处仅在轨道区段的一侧设置有地面定位设备，所述列车在其横向的两侧各设置有一车载天线，且每个所述车载天线仅能与置于同侧的地面定位设备通信；所述方法包括：在列车无定位状态下开启两侧的车载天线以获取来自地面定位设备的第一报文信息；根据车载天线获得的一个地面定位设备的第一报文信息，查询该地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位；判断收到所述第一报文信息的车载天线相对于所述列车的激活车头的方位与所述地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位是否相同；当判断为相同时，则将所述轨道区段的默认运行方向确定为列车的当前行驶方向；以及，当判断为不同时，则将与所述轨道区段的默认运行方向相反的方向确定为列车的当前行驶方向；发送包含所述当前行驶方向第二报文信息。

在本实施例中，轨道区段在其同一里程位置仅在其左侧或右侧设置有地面定位设备，以及在列车的左右两侧均设置车载天线，通过调整地面定位设备相对于轨道区段的两条轨道中轴线偏左或偏右的距离以及车载天线相对于列车偏左或偏右的间距，即可达到车载天线仅能与其同侧的地面定位设备通信的目的。另外，我们定义轨道区段的默认运行方向为上行方向，反方向为下行方向。在此基础上，当收到第一报文信息的车载天线相对于列车的激活车头的方位与发送该第一报文信息的地面定位设备相对于轨道区段的默认运行方向的方位相同时，表明列车的激活车头朝着轨道区段的上行方向，同时也能得到此时列车在该轨道区段上的行驶方向为上行的结果；反之，当收到第一报文信息的车载天线相对于列车的激活车头的方位与发送该第一报文信息的地面定位设备相对于轨道区段的默认运行方向的方位不同时，表明列车的激活车头是背向与轨道区段的上行方向的，同时也能得到列车此时在该轨道区段上的行驶方向为下行的结果。在此基础上，当列车在获取定位的过程中，只需要获取一个地面定位设备的第一报文信息，且在通过第二个地面定位设备之前就能够确定行驶方向，极大地缩短了列车定位所需的时间，减少列车处于无定位状态的时间会有利于列车的安全运行，同时也有利于减小列车定位过程中对轨道上其他列车的正常运营的影响。

作为本发明提供的上述实施例中方法的一种优选的实施方式，还包括：在列车获得定位后，按照列车的当前行驶方向，查询下一个地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位；保持与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线开启并关闭另一侧的车载天线。

在该实施方式中，由于列车的无定位状态相对于有定位状态属于特殊情况，列车在获得定位后的运行时间相对于无定位状态的时间要长得多，依据下一个地面定位设备相对于轨道区段的方位仅开启相应一侧的车载天线能够达到节约能源的目的。同时，当列车的左侧和右侧的车载天线设置在列车的同一长度位置时，关闭另一侧的车载天线还能达到防止列车左右两侧的车载天线的互相干扰的目的。

作为本发明提供的上述实施例中方法的一种优选的实施方式，还包括：在列车无定位状态下，控制列车两侧的车载天线均以第一功率运行；其中，所述第一功率为列车在以无定位状态下的行驶速度运行时能够保证所述车载天线与同侧的地面定位设备通信并能防止两侧的车载天线相互干扰的功率；在列车获得定位后，控制与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线以第二功率运行；其中，所述第二功率为列车在以获得定位后的行驶速度运行时能够保证所述车载天线与其同侧的地面定位设备通信的功率；其中，所述第二功率大于所述第一功率。

在该实施方式中，列车在无定位状态下处于人工限制驾驶模式且列车的行驶速度相对于自动驾驶模式时受到限制，行驶速度偏低，由于列车运行的速度较低，当车载天线降低功率后仍能保证与其同侧的地面定位设备的正常通信，具有节约能源的附加效果。同时，列车在无定位状态下左右两侧的车载天线均开启，并使左右两侧的车载天线均以低于列车在自动驾驶模式下的运行功率的第一功率运行，也可以减少在此情况下列车左右两侧的车载天线的互相干扰，保证两侧的车载天线能够与同侧的地面定位设备正常通信的目的。同时，在列车获得定位后转换为自动驾驶模式且列车的行驶速度得到提升，为了保证车载天线与其同侧的地面定位设备能够正常通信，车载天线可以较高的第二功率运行。

作为本发明提供的上述实施例中方法的一种优选的实施方式，可以在列车的数据库中查询该地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位；其中，所述数据库中存储有不同地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的一致的方位信息；或者，所述数据库中存储有地面定位设备的标识信息与该地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位的对应关系。

在该实施方式中，例如，该数据库也可以为电子地图，在一种可能的情形中，沿着轨道区段的延伸方向，所有的地面定位设备可以均设置在相对于轨道区段的默认的运行方向的左侧，或者所有的地面定位设备也可以均设置在相对于轨道区段的默认的运行方向的右侧，这样在查询发送第一报文信息的地面定位设备相对于轨道区段的方位时就只需要在列车的数据库中查询预设信息即可。此外，在另一种可能的情形中，在轨道区段的延伸方向上有的位置的地面定位设备相对于其默认的运行方向设置在其左侧，而有的位置则将地面定位设置在相对其默认的运行方向的右侧，在这种情况下，可以根据第一报文信息中地面定位设备的标识信息，通过在数据库查询来得到发送该第一报文信息的地面定位设备位于该轨道区段的左方还是右方的信息。需要说明的是，在列车获得定位后，查询下一个地面定位设备相对于轨道区段的方位时也可以采取在数据库中查询的方式。

作为本发明提供的上述实施例中方法的一种优选的实施方式，所述列车的横向两侧的车载天线在列车的长度方向上设置有间距，且该间距足以防止两侧的车载天线之间互相干扰。

在该实施方式中，通过将列车的横向两侧的车载天线间隔地设置在列车的不同长度位置，也可以避免列车的左右两侧的车载天线互相干扰，这时只要左右两侧的车载天线在列车的长度方向上的间距够大，则列车在无定位状态下以及获得定位后均无需改变车载天线的功率，左右两侧的车载天线以同样的功率运行时也不会互相干扰扰。此外，也可以将列车的横向两侧的车载天线相对地设置在列车的同一长度位置，通过上述实施方式中说明的方式：在列车无定位状态下，控制列车两侧的车载天线均以第一功率运行，以及在列车获得定位后，保持与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线开启并关闭另一侧的车载天线，并控制与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线以第二功率运行，也能达到防止两侧的车载天线之间互相干扰的目的。

第二方面，在本发明提供的一种用于列车定位的系统的一个实施例中，所述列车所行驶的轨道区段的延伸方向上的同一位置处仅在轨道区段的一侧设置有地面定位设备，所述列车在其横向的两侧各设置有一车载天线，且每个所述车载天线仅能与置于同侧的地面定位设备通信；所述系统包括：控制模块，用于在列车无定位状态下开启两侧的车载天线以获取来自地面定位设备的第一报文信息；查询模块，用于根据车载天线获得的一个地面定位设备的第一报文信息，查询该地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位；判断模块，用于判断收到所述第一报文信息的车载天线相对于所述列车的激活车头的方位与所述地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位是否相同；确定模块，用于当所述判断模块判断为相同时，则将所述轨道区段的默认运行方向确定为列车的当前行驶方向；以及，当所述判断模块判断为不同时，则将与所述轨道区段的默认运行方向相反的方向确定为列车的当前行驶方向；发送模块，用于发送包含所述当前行驶方向第二报文信息。

作为本发明提供的上述实施例中系统的一种优选的实施方式，在列车获得定位后，所述查询模块还用于按照列车的当前行驶方向，查询下一个地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位；所述控制模块还用于保持与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线开启并关闭另一侧的车载天线。

作为本发明提供的上述实施例中系统的一种优选的实施方式，在列车无定位状态下，所述控制模块还用于控制列车两侧的车载天线均以第一功率运行；其中，所述第一功率为列车在以无定位状态下的行驶速度运行时能够保证所述车载天线与同侧的地面定位设备通信并能防止两侧的车载天线相互干扰的功率；在列车获得定位后，所述控制模块还用于控制与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线以第二功率运行；其中，所述第二功率为列车在以获得定位后的行驶速度运行时能够保证所述车载天线与其同侧的地面定位设备通信的功率；其中，所述第二功率大于所述第一功率。

作为本发明提供的上述实施例中系统的一种优选的实施方式，所述查询模块用于在列车的数据库中查询该地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位；其中，所述数据库中存储有不同地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的一致的方位信息；或者，所述数据库中存储有地面定位设备的标识信息与该地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位的对应关系。

第三方面，在本发明提供的一种计算机可读存储介质的一个实施例中，所述存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行上述第一方面中用于列车定位的方法的任一实施方式中的所述方法。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本发明的一个实施例中列车在轨道区段上运行的示意图；

图2为本发明的另一个实施例中列车在轨道区段上运行的示意图；

图3为本发明的一个实施例中用于列车定位的方法的流程图；

图4为本发明的另一个实施例中用于列车定位的方法的流程图；

图5为本发明的一个实施例中用于列车定位的系统的示意图。

其中，附图标记如下：

S1：开启列车两侧的车载天线以获取来自地面定位设备的第一报文信息。

S2：根据车载天线获得的一个地面定位设备的第一报文信息，查询该地面定位设备相对于轨道区段的默认运行方向的方位。

S3：判断收到第一报文信息的车载天线相对于列车的激活车头的方位与地面定位设备相对于轨道区段的默认运行方向的方位是否相同。

S4：当判断为相同时，则将轨道区段的默认运行方向确定为列车的当前行驶方向；以及，当判断为不同时，则将与轨道区段的默认运行方向相反的方向确定为列车的当前行驶方向。

S5：发送包含当前行驶方向第二报文信息。

S6：在列车获得定位后，按照列车的当前行驶方向，查询下一个地面定位设备相对于所述轨道区段的默认运行方向的方位。

S7：保持与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线开启并关闭另一侧的车载天线。

1-列车；11-第一车头；12-第二车头；13-第一车载天线；14-第二车载天线；

2-轨道区段；21-第一地面定位设备；22-第二地面定位设备；

31-控制模块；32-查询模块；33-判断模块；34-确定模块；35-发送模块。

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，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

如前所述，在列车信号设备开机后的初始状态或者中途丢失定位后都会处于无定位状态，列车在无定位状态下根据读取的一个地面定位设备的报文信息只能确定其车载天线的位置，列车必须连续地读取两个地面定位设备的报文信息才能确定其行驶方向，从而进一步确定列车的车头和车尾位置，完成列车定位的初始化。然而，人工限制驾驶模式下司机驾驶列车低速通过两个地面定位设备经历的时间较长，同时这一长时间占道也会影响该轨道上其他列车的正常运营。对此，本实施例提出了一种用于列车定位的方法、系统及存储介质，用于缩短列车1定位所需的时间。

图1示出的一个列车在轨道区段上运行实施例中，列车1在轨道区段2上运行，列车1包括第一车头11和第二车头12，且当第一车头11为激活车头时，第一车载天线13位于该激活车头的左侧，第二车载天线14位于该激活车头的右侧。轨道区段2上向右的箭头指明了该轨道区段2的默认运行方向，以该轨道区段2的默认运行方向为参照，第一地面定位设备21相对于轨道区段2的默认运行方向的方位为右侧，第二地面定位设备22相对于轨道区段2的默认运行方向的方位为左侧。同时，在图1中第一地面定位设备21仅能与其同侧的第一车载天线13通信，且第二地面定位设备22仅能与其同侧的第二车载天线14通信。列车1旁边的实线箭头示出了列车1的运行方向与轨道区段2的默认运行方向相同，此时的激活车头为第二车头12，列车1相对于轨道区段2上行；列车1旁边的虚线箭头示出了列车 1的运行方向与轨道的默认运行方向相反，此时的激活车头为第一车头11，列车1相对于轨道区段2下行。无论列车1的运行方向为上行或者下行。

继续参照图1，第一车载天线13和第二车载天线14相对地设置在列车1的横向两侧的位置，即列车的横向两侧的车载天线并列地设置在列车1的同一长度位置，由于第一车载天线13和第二车载天线14距离较近，而在无定位状态下列车1左右两侧的第一车载天线13和第二车载天线14均开启，为了减少在此情况下第一车载天线13和第二车载天线14 的互相干扰，列车1在无定位状态下可以控制其左右两侧的车载天线均以第一功率运行；其中，第一功率为当列车1以在无定位状态下的行驶速度运行时能够保证车载天线与其同侧的地面定位设备通信并能防止两侧的车载天线相互干扰的功率，其中列车1在无定位状态下的行驶速度相对于列车1获得定位后的行驶速度较低。同时，该第一功率也是相对于列车1在获得定位后处于自动驾驶模式时车载天线运行的第二功率而言的，其中，第一功率小于或等于第二功率。在列车1获得定位后转换为自动驾驶模式且列车的行驶速度得到提升，为了保证车载天线与其同侧的地面定位设备能够正常通信，车载天线可以较高的第二功率运行。需要说明的是，当列车1两侧的车载天线均以自动驾驶模式下的第二功率运行时，若第一车载天线13和第二车载天线14的左右间距已经能够将两侧的车载天线相互之间的干扰降低在允许的范围内，则列车1在无定位状态下以及获得定位后可以同样的功率运行。

列车1在无定位状态下处于人工限制驾驶模式且列车的行驶速度相对于自动驾驶模式时的行驶速度受到限制，行驶速度较低。由于列车运行的速度较低，当车载天线降低功率后仍能保证与其同侧的地面定位设备的正常通信，具有节约能源的附加效果。同时，列车在无定位状态下左右两侧的车载天线均开启，并使左右两侧的车载天线均以低于列车在自动驾驶模式下的运行功率的第一功率运行，也可以减少在此情况下列车左右两侧的车载天线的互相干扰，保证两侧的车载天线能够与同侧的地面定位设备正常通信的目的。

图2示出了的另一个列车在轨道区段上运行实施例中，列车1在轨道区段2上运行，列车1包括第一车头11和第二车头12，将第一车头11作为激活车头时，第一车载天线13相对于列车1的激活车头的方位为左侧，第二车载天线14相对于列车1的激活车头的方位为右侧，轨道区段2上向右的箭头指明了轨道区段2的默认的运行方向，以该轨道区段2的默认的运行方向为参照，第一地面定位设备21位于该轨道区段2的默认的运行方向的右侧，第二地面定位设备22位于该轨道区段2的默认的运行方向的左侧。同时，在图2中第一地面定位设备21仅能与其同侧的第二车载天线14通信，且第二地面定位设备22仅能与其同侧的第一车载天线13通信。列车1旁边的实线箭头示出了列车1的运行方向与轨道区段2的默认运行方向相同，此时的激活车头为第二车头11，列车1相对于轨道区段2上行；列车1 旁边的虚线箭头示出了列车1的运行方向与轨道的默认运行方向相反，此时的激活车头为第一车头12，列车1相对于轨道区段2下行。可以看出，图2仅是将图1中列车1的车头调换了位置，可看成是图1中的列车1调头之后的状态。

图2中，列车1的横向两侧的第一车载天线13和第二车载天线14在列车1的长度方向上设置有间距，且该间距足以防止两侧的车载天线之间互相干扰。在该实施方式中，通过将列车1的横向两侧的车载天线间隔地设置在列车1的不同长度位置，也可以避免列车1的左右两侧的车载天线互相干扰，这时只要第一车载天线13和第二车载天线14在列车1的长度方向上的间距够大，则列车1在无定位状态下以及获得定位后均无需改变第一车载天线13和第二车载天线14的功率，左右两侧的车载天线以同样的功率运行时也不会互相干扰扰。

结合图1和图2中示出的列车1在轨道区段2上运行的示意图，为了达到地面定位设备仅能与其同侧的车载天线通信的目的，仅需要通过调整地面定位设备相对于轨道区段2的两条轨道中轴线偏左或偏右的距离以及车载天线相对于列车1偏左或偏右的间距即可。示例性地，可以将第一地面定位设备21向右偏离轨道区段2，将第二地面定位设备 22向左偏离轨道区段2。

在本实施例中，地面定位设备为能够与位于其同侧的第一车载天线13或第二车载天线14进行点对点通信的设备，比如地面定位设备可以为地面应答器或者信标。具体地，地面应答器可以为有源地面应答器或无源地面应答器。有源地面应答器可以持续发送指示该应答器位置的报文信息(例如设备标识信息)，或者当检测到列车1进入特定区域后开始发送指示该应答器位置的报文信息。当列车1经过无源地面应答器上方时无源地面应答器获取车载天线的感应能量，基于所获得的感应能量，能够发送包含能够指示应答器位置的报文信息。例如，报文信息中携带有该应答器的编号信息，列车从电子地图或者数据库中查询该编号信息对应的位置信息，以获得该应答器的在轨道中的位置。

在上述实施方式中，结合图1和图2并以列车1在实际运行过程中的各种情况为例，列车1的激活车头可以为位于其两端的第一车头11和第二车头12中之一，列车1相对于第一车头11在其左侧设置有第一车载天线13，而在其右侧设置有第二车载天线14。其中，激活车头与列车1的前进方向是相应的，例如，图1中当列车1相对于轨道区段 2上行时第二车头12为激活车头，当列车1相对于轨道区段2下行时第一车头11为激活车头；接收地面定位设备的报文信息的车载天线包括第一车载天线13和第二车载天线 14两种情形。此外，地面定位设备也有位于轨道区段2的左侧和右侧两种情况，组合之后就能够得到8种情况，且在每一种情况下均能够得到相应的列车1的行驶方向，如下表1所示。

表1-列车1行驶方向对照表

从表1可看出，当收到报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与地面定位设备相对于所述轨道区段2的默认运行方向的方位相同时，表明列车1的激活车头的朝着轨道区段2的默认运行方向，可将轨道区段2的默认运行方向确定为列车1的当前行驶方向，即此时列车1相对于该轨道区段2上行；反之，当收到报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与地面定位设备相对于所述轨道区段2的默认运行方向的方位不同时，表明列车1的激活车头的背向轨道区段2的默认运行方向，可将与轨道区段2的默认运行方向相反的方向确定为列车1的当前行驶方向，即此时列车1相对于该轨道区段2下行。

第一方面，如图3所示，在本发明提供的一种用于列车1定位的方法的一个实施例中，列车所行驶的轨道区段2的延伸方向上的同一位置处仅在轨道区段2的一侧设置有地面定位设备，列车1在其横向的两侧各设置有一车载天线，且每个车载天线仅能与置于同侧的地面定位设备通信；该方法包括：

S1、在列车1无定位状态下开启两侧的车载天线以获取来自地面定位设备的第一报文信息；

S2、根据车载天线获得的一个地面定位设备的第一报文信息，查询该地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位；

S3、判断收到第一报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位是否相同；

S4、当步骤S3判断为相同时，则将轨道区段2的默认运行方向确定为列车1的当前行驶方向；以及，当步骤S3判断为不同时，则将与轨道区段2的默认运行方向相反的方向确定为列车1的当前行驶方向；

S5、发送包含当前行驶方向第二报文信息。

在本实施例中，轨道区段2在其同一里程位置仅在其左侧或右侧设置有地面定位设备，以及在列车1的左右两侧均设置车载天线，通过调整地面定位设备相对于轨道区段 2的两条轨道中轴线偏左或偏右的距离以及车载天线相对于列车1偏左或偏右的间距，即可达到车载天线仅能与其同侧的地面定位设备通信的目的。在此基础上，当收到第一报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与发送该第一报文信息的地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位相同时，表明列车1的激活车头朝着轨道区段2的上行方向，同时也能得到此时列车1在该轨道区段2上的行驶方向为上行的结果；反之，当收到第一报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与发送该第一报文信息的地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位不同时，表明列车 1的激活车头是背向与轨道区段2的上行方向的，同时也能得到列车1此时在该轨道区段2上的行驶方向为下行的结果。在此基础上，当列车1在获取定位的过程中，只需要获取一个地面定位设备的第一报文信息，且在通过第二个地面定位设备之前就能够确定行驶方向，极大地缩短了列车1定位所需的时间，减少列车处于无定位状态的时间会有利于列车的安全运行，以及有利于减小列车1定位过程中对轨道上其他列车1的正常运营的影响。同时，在该实施方式中，针对以上8种情况中的每一种，都可以利用本实施方式中的步骤S3和S4的上述判断方法确定列车1的行驶方向，使得确定列车1的行驶方向的步骤更简单方便和高效。

在本发明提供的上述步骤S2的一种优选的实施方式中，可以在列车1的数据库中查询该地面定位设备相对于所述轨道区段2的默认运行方向的方位，在一种可能的情形中，沿着轨道区段2的延伸方向，所有的地面定位设备可以均设置在相对于轨道区段2的默认的运行方向的左侧，或者所有的地面定位设备也可以均设置在相对于轨道区段2的默认的运行方向的右侧。即，所述数据库中存储有不同地面定位设备相对于所述轨道区段 2的默认运行方向的一致的方位信息。这样，在查询发送第一报文信息的地面定位设备相对于轨道区段2的方位时就只需要在在列车1的数据库中查询发送第一报文信息的地面定位设备均位于轨道区段2的左方还是右方即可。需要说明的是，在列车获得定位后，查询下一个地面定位设备相对于轨道区段的方位时也可以采取在数据库中查询的方式。

在另一种可能的情形中，在列车1的数据库中查询发送第一报文信息的地面定位设备位于轨道区段2的左方还是右方时，如图1和图2所示，在轨道区段2的延伸方向上有的位置的地面定位设备相对于其默认的运行方向设置在其左侧，例如第二地面定位设备22；而轨道区段2的延伸方向有的位置则将地面定位设置在相对其默认的运行方向的右侧，例如第一定位设备21。在这种情况下，可以在数据库中存储有地面定位设备的标识信息与该地面定位设备相对于所述轨道区段2的默认运行方向的方位的对应关系，该数据库可以为电子地图。可以在数据库查询的方式来得到发送该第一报文信息的地面定位设备位于该轨道区段2的左方还是右方的信息。具体地，地面定位设备发送的报文信息中一般会包含该地面定位设备的编号等身份标识信息，通过在数据库中根据该身份标识信息查找，即可找到首个地面定位设备在轨道区段2的左方还是右方。

在步骤S3之前，还包括确定收到第一报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位，在这个过程中，可以先确定列车1在其横向两侧的车载天线相对于激活车头的方位，然后再确认是哪个车载天线收到的第一报文信息；此外，也可以先确定是哪个车载天线收到了第一报文信息，然后再判断该车载天线相对于激活车头的方位。

步骤S5中，列车1由车载天线发送的第二报文信息，可由地面上的轨旁设备接收，该轨旁设备例如可以为区域控制器(ZC，zone controller)，从而地面监控系统能够得知列车1已经确定了行驶方向以及列车1具体的行驶方向。

需要说明的是，尽管上文详细描述了本实施例方法的详细步骤，但是，在不偏离本实施例的基本原理的前提下，本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序，如此修改后的实施范式并没有改变本实施例的基本构思，因此也落入本发明的保护范围之内。例如，可以先查询收到该第一报文信息的地面定位设备相对于所述轨道区段 2的默认运行方向的方位，再确定收到第一报文信息的车载天线相对于列车的激活车头的方位，该两个步骤还可以同时进行或者转换顺序，均能够实现本发明的目的。

作为本发明提供的上述实施例中方法的一种优选的实施方式，在步骤S5之前，该方法还可以包括：基于第一报文信息确定列车1的当前位置。这样在步骤S5中可以发送的第二报文信息中可以包含列车1的当前行驶方向以及当前位置。

在该实施方式中，列车1的当前位置可以用一个位置范围表示，该位置范围可以由地面定位设备的实际位置、安装不确定度以及信号辐射范围确定。同时，列车1的第一车头11的位置和第二车头12的位置，即列车的前端和后端的位置可以结合各自相对于有效车载天线的距离来确定。其中，安装不确定度表示地面定位设备安装时的位置误差，信号辐射范围表示列车1相对于定位设备能够接受到报文信息的距离。

其中，在轨道交通技术领域中，根据列车1定位精度模型，列车1走行距离值存在误差，该误差区间通常称为置信区间(confidenceInterval)，即列车1位置估计值的估计范围，置信区间由车载设备测距精度和地面定位设备的安装精度决定。由此，上述的列车1的当前位置可以表示为(Fmin，Fmax；Rmin，Rmax)；其中，Fmin为列车1的最小安全前端的位置，Fmax为列车1的最大安全前端的位置，Rmin为列车1的最小安全后端的位置，Rmax为列车1的最大安全后端的位置。

在该实施方式中，由于列车1在无定位状态下处于人工限制驾驶模式，当列车1确定其当前的位置和行驶方向后可随即完成位置的初始化，即获得列车的初始位置，并再此基础上，随着列车的运行持续更新列车的位置，这样，在其他有关条件具备的情况下，随后列车1就可进入自动驾驶模式。

作为本发明提供的上述实施例中方法的一种优选的实施方式，如图4所示，在步骤S5之后还包括：

S6、在列车1获得定位后，按照列车1的当前行驶方向，查询下一个地面定位设备相对于所述轨道区段2的默认运行方向的方位；

S7、保持与所述下一个地面定位设备同侧的车载天线开启并关闭另一侧的车载天线。

示例性地，在步骤S6中，在列车1获得定位后，查询下一个地面定位设备相对于轨道区段2的方位时也可以采取在数据库中查询的方式。其中，列车1在获得定位后，列车1会根据其行驶距离来持续更新其当前位置，但是随着列车1向前行进，更新后的位置与真实位置会存在偏差并不断加大，所以列车1在获得定位之后，在行进过程中需要隔一段距离经过一个地面定位设备来对其位置进行校正，以缩小偏差。

在该实施方式中，在列车1获得定位后转换为自动驾驶模式且列车的行驶速度得到提升，为了保证车载天线与其同侧的地面定位设备能够正常通信，车载天线可以较高的第二功率运行。同时，由于列车1的无定位状态相对于有定位状态属于特殊情况，列车 1在获得定位后的运行时间相对于无定位状态的时间要长得多，依据下一个地面定位设备相对于轨道区段2的方位仅开启相应一侧的车载天线能够达到节约能源的目的。同时，当列车1的左侧和右侧的车载天线在列车1的同一长度位置相对地设置在列车1的横向两侧时，关闭另一侧的车载天线还能达到防止列车左右两侧的车载天线的互相干扰的目的。

需要说明的是，以下第二方面介绍的用于列车1定位的系统与上述实施例中的方法是相互对应的，以下实施例中的系统可参照上述方法的实施例进行理解，相同的内容将不再进行赘述。

第二方面，在本发明提供的一种用于列车1定位的系统的一个实施例中，列车所行驶的轨道区段2的延伸方向上的同一位置处仅在轨道区段2的一侧设置有地面定位设备，列车1在其横向的两侧各设置有一车载天线，且每个车载天线仅能与置于同侧的地面定位设备通信；如图5所示，该系统包括：控制模块31、查询模块32、判断模块33、确定模块34、发送模块35。

其中，控制模块31用于在列车1无定位状态下开启两侧的车载天线以获取来自地面定位设备的第一报文信息；查询模块32用于根据车载天线获得的一个地面定位设备的第一报文信息，查询该地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位；判断模块 33用于判断收到第一报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位是否相同；确定模块34用于当判断模块33 判断为相同时，则将轨道区段2的默认运行方向确定为列车1的当前行驶方向；以及，当判断模块33判断为不同时，则将与轨道区段2的默认运行方向相反的方向确定为列车1的当前行驶方向；发送模块35用于发送包含当前行驶方向第二报文信息。

可知，在本实施例中，控制模块31可用于执行上述方法实施例中的步骤S1，查询模块32可用于执行上述方法实施例中的步骤S2，判断模块33可用于执行上述方法实施例中的步骤S3，确定模块34可用于执行上述方法实施例中的步骤S4，发送模块35可用于执行上述方法实施例中的步骤S5。

作为本发明提供的上述实施例中系统的一种优选的实施方式，在列车1获得定位后，查询模块32还用于按照列车1的当前行驶方向，查询下一个地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位；控制模块31还用于保持与下一个地面定位设备同侧的车载天线开启并关闭另一侧的车载天线。

可知，在本实施例中，查询模块32还可用于执行上述方法实施例中的步骤S6，控制模块31还可用于执行上述方法实施例中的步骤S7。

作为本发明提供的上述实施例中系统的一种优选的实施方式，在列车1无定位状态下，控制模块31还用于控制列车1两侧的车载天线均以第一功率运行；其中，第一功率为列车1在以无定位状态下的行驶速度运行时能够保证车载天线与同侧的地面定位设备通信并能防止两侧的车载天线相互干扰的功率；在列车1获得定位后，控制模块31还用于控制与下一个地面定位设备同侧的车载天线以第二功率运行；其中，述第二功率为列车1在以获得定位后的行驶速度运行时能够保证车载天线与其同侧的地面定位设备通信的功率；其中，第二功率大于第一功率。

作为本发明提供的上述实施例中系统的一种优选的实施方式，查询模块32用于在列车1的数据库中查询该地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位；其中，数据库中存储有不同地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的一致的方位信息；或者，数据库中存储有地面定位设备的标识信息与该地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位的对应关系。

需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

第三方面，在本发明提供的一种计算机可读存储介质的一个实施例中，存储介质上存储有计算机指令，计算机指令在被处理器执行时，使处理器执行上述第一方面中用于列车定位的方法的任一实施方式中的方法。

在这种情况下，从存储介质读取的计算机指令本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此计算机指令和存储计算机指令的存储介质构成了本发明的一部分。用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、 CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载计算机指令。

此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的计算机指令，而且可以通过计算机指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。

此外，可以理解的是，将由存储介质读出的计算机指令写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于计算机指令的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。

以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种用于列车定位的方法、系统及存储介质。本发明涉及轨道交通技术领域，特别是一种用于列车定位的方法、系统及存储介质。轨道区段2上在其默认运行方向上的同一位置处仅在其一侧设置有地面定位设备，以及列车1在其横向的两侧各设置的一车载天线仅能与置于同侧的地面定位设备通信。在列车1无定位状态下开启两侧的车载天线以获取来自地面定位设备的第一报文信息，并通过判断收到第一报文信息的车载天线相对于列车1的激活车头的方位与地面定位设备相对于轨道区段2的默认运行方向的方位是否相同，以确定列车1的当前行驶方向，如此，极大地缩短了列车1定位所需的时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于列车定位的方法，其特征在于，所述列车所行驶的轨道区段(2)的延伸方向上的同一位置处仅在轨道区段(2)的一侧设置有地面定位设备(21、22)，所述列车(1)在其横向的两侧各设置有一车载天线(13、14)，且每个所述车载天线(13、14)仅能与置于同侧的地面定位设备(21、22)通信；所述方法包括：

在列车(1)无定位状态下开启(S1)两侧的车载天线(13、14)以获取来自地面定位设备(21、22)的第一报文信息；

根据车载天线(13、14)获得的一个地面定位设备(21、22)的第一报文信息，查询(S2)该地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位；

判断(S3)收到所述第一报文信息的车载天线相对于所述列车(1)的激活车头的方位与所述地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位是否相同；

当步骤(S3)判断为相同时，则将所述轨道区段(2)的默认运行方向确定为列车(1)的当前行驶方向；以及，当步骤(S3)判断为不同时，则将与所述轨道区段(2)的默认运行方向相反的方向确定为列车(1)的当前行驶方向(S4)；

发送(S5)包含所述当前行驶方向第二报文信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在列车(1)获得定位后，按照列车(1)的当前行驶方向，查询(S6)下一个地面定位设备(21、22)相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位；

保持与所述下一个地面定位设备(21、22)同侧的车载天线(13、14)开启并关闭(S7)另一侧的车载天线(13、14)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在列车(1)无定位状态下，控制列车(1)两侧的车载天线(13、14)均以第一功率运行；其中，所述第一功率为列车(1)在以无定位状态下的行驶速度运行时能够保证所述车载天线(13、14)与同侧的地面定位设备(21、22)通信并能防止两侧的车载天线(13、14)相互干扰的功率；

在列车(1)获得定位后，控制与所述下一个地面定位设备(21、22)同侧的车载天线(13、14)以第二功率运行；其中，所述第二功率为列车(1)在以获得定位后的行驶速度运行时能够保证所述车载天线(13、14)与其同侧的地面定位设备(21、22)通信的功率；

其中，所述第二功率大于所述第一功率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(S2)中在列车(1)的数据库中查询该地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位；其中，

所述数据库中存储有不同地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的一致的方位信息；或者，所述数据库中存储有地面定位设备的标识信息与该地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位的对应关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车(1)的横向两侧的车载天线(13、14)在列车(1)的长度方向上设置有间距，且该间距足以防止两侧的车载天线(13、14)之间互相干扰。

6.一种用于列车定位的系统，其特征在于，所述列车所行驶的轨道区段(2)的延伸方向上的同一位置处仅在轨道区段(2)的一侧设置有地面定位设备(21、22)，所述列车(1)在其横向的两侧各设置有一车载天线(13、14)，且每个所述车载天线(13、14)仅能与置于同侧的地面定位设备(21、22)通信；所述系统包括：

控制模块(31)，用于在列车(1)无定位状态下开启两侧的车载天线(13、14)以获取来自地面定位设备(21、22)的第一报文信息；

查询模块(32)，用于根据车载天线(13、14)获得的一个地面定位设备的第一报文信息，查询该地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位；

判断模块(33)，用于判断收到所述第一报文信息的车载天线相对于所述列车(1)的激活车头的方位与所述地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位是否相同；

确定模块(34)，用于当所述判断模块(33)判断为相同时，则将所述轨道区段(2)的默认运行方向确定为列车(1)的当前行驶方向；以及，当所述判断模块(33)判断为不同时，则将与所述轨道区段(2)的默认运行方向相反的方向确定为列车(1)的当前行驶方向；

发送模块(35)，用于发送包含所述当前行驶方向第二报文信息。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在列车(1)获得定位后，

所述查询模块(32)还用于按照列车(1)的当前行驶方向，查询下一个地面定位设备(21、22)相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位；

所述控制模块(31)还用于保持与所述下一个地面定位设备(21、22)同侧的车载天线(13、14)开启并关闭另一侧的车载天线(13、14)。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

在列车(1)无定位状态下，所述控制模块(31)还用于控制列车(1)两侧的车载天线(13、14)均以第一功率运行；其中，所述第一功率为列车(1)在以无定位状态下的行驶速度运行时能够保证所述车载天线(13、14)与同侧的地面定位设备(21、22)通信并能防止两侧的车载天线(13、14)相互干扰的功率；

在列车(1)获得定位后，所述控制模块(31)还用于控制与所述下一个地面定位设备(21、22)同侧的车载天线(13、14)以第二功率运行；其中，所述第二功率为列车(1)在以获得定位后的行驶速度运行时能够保证所述车载天线(13、14)与其同侧的地面定位设备(21、22)通信的功率；

其中，所述第二功率大于所述第一功率。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述查询模块(32)用于在列车(1)的数据库中查询该地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位；其中，

所述数据库中存储有不同地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的一致的方位信息；或者，所述数据库中存储有地面定位设备的标识信息与该地面定位设备相对于所述轨道区段(2)的默认运行方向的方位的对应关系。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述的方法。

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