CN114889674A - 智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法及系统 - Google Patents

智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法及系统 Download PDF

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CN114889674A CN202210340879.9A CN202210340879A CN114889674A CN 114889674 A CN114889674 A CN 114889674A CN 202210340879 A CN202210340879 A CN 202210340879A CN 114889674 A CN114889674 A CN 114889674A
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Abstract

本发明公开了智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法及系统，该方法包括，获取有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据、差分定位数据和惯导数据，基于预设时间间隔，精准获取有轨电车当前精准实际位置，根据站台位置数据和差分定位数据，建立了差分模型，可以准确的获取有轨电车的实时位置；将站台由传统设置在道路中间移至路侧人行道上，在保证乘客上下车安全的同时，提高了机动车通行效率；当判断有轨电车到达进站提示线时，则将其同向机动车信号灯置为红灯；通过平稳减速停车模型，控制有轨电车平稳停到规定的停车线，当检测到在机动车停止线至乘客上下车通道无机动车通行时，开启乘客上下车信号灯，提示乘客通过乘客上下车通道安全上下车。

Description

智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法及系统
技术领域
本发明涉及有轨电车控制领域，具体涉及智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法及系统。
背景技术
有轨电车是城市公共交通重要组成部分，不仅运量大，而且低碳环保，近年来许多城市都在兴建有轨电车。有轨电车的行驶轨道由高架、地下、地面等多种模式构成，其中地面设置的行驶轨道又分为：分别在道路两侧的，都在道路一侧的以及都在道路中间的。当有轨电车的行驶轨道设置在道路中间时，且站台也设在道路中间，为了确保乘客安全上下车，其站台区域严禁机动车进入，因此，严重影响了道路畅通，同时容易被机动车撞坏。乘客在上下车过程中，需要穿越两侧的机动车道，乘客的安全得不到有效保障，同时，当无有轨电车停靠时，站台始终占用一排机动车道，影响了机动车通行效率。因此亟待提出一种有轨电车站台的设置和管控方案。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中有轨电车站台设置在道路中间导致乘客的安全得不到保障和影响道路通行效率的缺陷问题，从而提供智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法及系统。
根据第一方面，本发明实施例公开了一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，包括：获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据的差分处理模型计算得到的；若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第二定位数据；基于所述第二定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的机动车的信号灯设置为禁止通行状态；基于所述第二定位数据获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离；若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。
可选地，所述方法还包括：若所述第一定位数据进行更新，则按照所述预设时间间隔，获取所述有轨电车第一定位数据，并执行所述判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线的步骤至若所述第一距离小于预设距离，则控制所述有轨电车制动的步骤。
可选地，所述方法还包括：若所述有轨电车到达或越过所述进站提示位置并没到达停车位置，则执行所述获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离的步骤至所述若所述第一距离小于预设距离，则控制所述有轨电车制动的步骤。
可选地，所述方法还包括：若所述第一距离不小于预设距离，则基于所述预设时间间隔获取乘客位置信息；基于所述第一定位数据判断所述站台内是否停有所述有轨电车；若所述站台内停有所述有轨电车，则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，乘客上下车提示信号设置为通行状态，直至基于所述乘客位置信息确定所述站台上的乘客数量为零，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态。
可选地，所述方法还包括：若所述站台内未停有所述有轨电车，则基于各所述有轨电车的第一定位数据确定距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置；基于距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置判断所述有轨电车是否到达所述进站提示线；若到达所述进站提示线，则获取当前时刻，并计算下一时刻所述有轨电车的速度；基于下一时刻所述有轨电车的速度控制所述有轨电车的行驶速度；当所述有轨电车的速度为零时，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为通行状态。
可选地，所述方法还包括：若未在所述进站提示线，则基于所述第一定位数据判断最近的一所述有轨电车的位置是否在所述进站提示线与所述相应停车线之间；若所述最近的一所述有轨电车的位置不在所述进站提示线与所述相应停车线之间，则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态，并执行所述获取定位信息、站台位置数据和差分定位数据的步骤到所述若所述第一距离小于预设距离，则控制所述有轨电车停车的步骤。
可选地，所述方法还包括：若所述最近的一所述有轨电车的位置在所述进站提示线与所述相应停车线之间，则执行所述则获取当前时刻，并计算下一时刻所述有轨电车的速度的步骤至所述当所述有轨电车的速度为零时，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为通行状态的步骤。
可选地，所述下一时刻所述有轨电车的速度，通过以下模型计算得到：
Figure BDA0003570309070000031
其中VD表示当前时刻速度值，VD+1表示下一时刻电车速值，S表示所述进站提示线与相应停车线之间的距离，ΔT表示时间最小步长，n表示从所述进站提示线到所述相应停车线之间所需要的ΔT的个数。
可选地，所述差分处理模型，通过以下公式计算得到：
Wi＝(WD0-WDc)+WD1
其中，Wi表示第一定位数据，WD0表示站台位置数据，WD1表示卫星定位数据，WDc表示差分定位数据。
根据第二方面，本发明实施例还公开了一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置，包括：获取模块，用于获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；更新模块，用于基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据通过差分处理模型得到的；惯导定位模块，用于若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；判断模块，用于基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第一定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；信号灯设置模块，用于判断若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的机动车的信号灯设置为禁止通行状态；距离模块，用于基于所述第二定位数据获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离；制动模块，用于判断若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。
根据第三方面，本发明实施例还公开了一种有轨电车停靠站台系统，包括智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置、有轨电车轨道、信号灯、站台、乘客上下车通道及相应停车线，所述站台设置于有轨电车轨道所在道路的两侧人行道上，所述乘客上下车通道设置于所述站台与所述有轨电车之间，所述机动车信号灯设置于越过所述乘客上下车通道的机动车行驶方向的前方所述乘客上下车通道在机动车行驶方向侧，上下车乘客信号灯，一处设置于对应乘客上下车通道的人行道上，另一处设置在有轨电车的车厢外侧上方；所述相应停车线设置于两根轨道之间，用于指示所述有轨电车的停车位置，以使所述站台与所述有轨电车的车门处通过所述乘客上下车通道对应；所述智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置用于执行如第一方面或第一方面任意可选实施方式所述的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，以控制所述有轨电车停靠在所述站台。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法、装置及系统，该方法包括：获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据的差分处理模型计算得到的；若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第一定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的信号灯中的机动车的信号灯设置为禁止通行状态；获取所述有轨电车在到达所述进站提示线之后与相应停车线的第一距离；若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。根据卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据可以实时获取有轨电车的位置，根据惯性导航定位信息可以在未更新定位数据的情况下对有轨电车进行定位，实现了有轨电车的精准定位和对信号灯的实时控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置的一个具体示例的原理框图；
图3为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制系统的一个具体示例的原理框图；
图4为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体示例的流程图；
图5本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制系统的一个具体示例的示意图；
图6为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体示例的示意图；
图7为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体示例的流程图；
图8为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体示例的示意图；
图9为本发明实施例中智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体示例的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例公开了一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101，获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据。
示例性地，卫星定位数据WD1为有轨电车中内置的卫星定位装置获取的定位数据，其中卫星定位装置可以是GPS定位模块(Global Positioning System，全球定位系统简称GPS)或北斗定位模块，卫星定位数据可以是GPS信号或者北斗信号等。站台位置数据WD0为根据各种手段得到的站台位置固的经纬度数据。差分定位数据WDc是根据固定在站台位置卫星定位装置实时获得的数据，通过差分计算模型，计算得到的当前时刻有轨电车精确的第一定位数据，其中第一定位数据计算模型Wi＝(WD0-WDc)+WD1。
要通过车站差分卫星装置获取的数据，修正有轨电车车载卫星定位装置的位置数据，除了利用提出的差分模型对获取的各种数据进行计算外，还必须对卫星定位模块装置的一致性进行筛选，否则，差分修正后的位置数据偏差不仅不会变小，还会进一步扩大，其筛选方法：将所有卫星定位装置在安装之前将对应的天线都放在一起，在同一个时间段里，实时读取每一个卫星定位模块的经、纬度数据，当得到的经、纬度都在设定的范围内时，这些卫星定位模块才能通过差分模型计算，获取高精度位置数据。例如设定的范围可以为所有卫星定位装置获得的经纬度误差精度在小数点后第三位为准。
步骤102，基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据的差分处理模型计算得到的。
示例性地，预设时间间隔为读取第一定位数据的时间间隔，例如可以是每0.01s读取一次第一定位数据，但是卫星定位模块的刷新速度大于等于1s，所以在读取第一定位数据时，会存在两种情况，一种是两次读取的数据是一样的，也就是卫星定位数据没有更新，所以第一定位数据也没有更新；另一种是两次读取的数据是不一样的，也就是卫星定位数据已经更新，所以第一定位数据两次读取的数值是不一样的。差分定位模型为上述步骤101中第一定位数据的计算公式。本发明实施例对预设时间间隔和更新周期的具体时间长短不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
步骤103，若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息。示例性地，惯性导航定位信息为由有轨电车内置的惯导定位模块获取的数据，在卫星定位数据没有更新的情况下，由惯导定位模块提供定位数据，避免了在没有GPS或者北斗定位信号的情况下，无法获取有轨电车的位置。
步骤104，基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第二定位数据。
示例性地，第二定位数据为根据惯性导航定位信息获取的有轨电车的实际定位数据，根据惯性导航定位信息，判断相应的有轨电车的位置是否达到此有轨电车的进站提示线，由于第一定位数据没有更新，因此根据惯性导航定位数据判断有轨电车是否到达预设的进站提示线。当有轨电车刚到达进站提示线，设从当前位置到有轨电车停止位置的时间设为10s，与有轨电车乘客上下车方向相同的信号灯中的机动车信号灯，设置为红灯(禁止通行状态)，在这10s内，以预设时间间隔0.01s获取有轨电车的实时位置。本发明实施例对从当前位置到有轨电车停止位置的时间的具体时间长短不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
步骤105，基于所述第二定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线。
步骤106，若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的信号灯中的机动车的信号灯设置为禁止通行状态。
示例性地，根据预设时间间隔获取到的第二定位数据，实时判断有轨电车是否到达进站提示线，当有轨电车到达进站提示线之后，说明有轨电车即将到站，这时，将有轨电车的乘客进行上下车方向的机动车信号设置为禁止通行状态(红灯)，确保了有轨电车进站，乘客的上下车时的安全。
步骤107，获取所述有轨电车在到达所述进站提示线之后与相应停车线的第一距离。
示例性地，在检测到有轨电车到达进站提示线之后，以精确到0.1米的精度读取有轨电车的实时位置。第一距离为有轨电车距离相应停车线的实际距离，不同的有轨电车由于车型的不同，为确保乘客上车位置的一致(有轨电车车门与站台对应)，所对应的停车位置是不同的。本发明实施例对距离精度的大小不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
步骤108，若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动。示例性地，预设距离可以是1米、1.5米或者2米等，当有轨电车距离相应停车线小于预设距离时，有轨电车进行制动停车。平稳减速模型在以下实施例中进行介绍。本发明实施例对预设距离的大小不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
本发明提供的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，包括：获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据的差分处理模型计算得到的；若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第二定位数据；基于所述第二定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的机动车的信号灯设置为禁止通行状态；基于所述第二定位数据获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离；若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动。根据卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据可以实时获取有轨电车的位置，根据惯性导航定位信息可以在未更新定位数据的情况下对有轨电车进行定位，实现了有轨电车的精准定位和对信号灯的实时控制。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：步骤102中，若所述第一定位数据进行更新，则按照所述预设时间间隔，获取所述有轨电车第二定位数据；并执行步骤104至步骤108。示例性地，当获取到的第一定位数据已更新，则根据第一定位数据判断有轨电车是否到达预设进站提示线，具体地，有轨电车到达进站提示线之后的详细内容见上述步骤104至步骤108的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：步骤105中，若所述有轨电车到达或越过所述进站提示位置并没到达停车位置，则执行所述步骤107至步骤108。示例性地，当有检测到轨电车没有在进站提示线，可能存在有轨电车在越过进站提示线时没有检测到，此时有轨电车已经在进展提示线和相应停车线之间，此时需要以更加精确的精度来监控实时有轨电车的位置，从而实现有轨电车的平稳停车，例如，以精确到0.1米的精度读取有轨电车的第二定位数据，根据第二定位数据执行步骤107至108的步骤，具体地，详细内容见上述步骤107至步骤108的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，如图4所示，所述方法还包括，步骤108中，步骤1081，若所述第一距离不小于预设距离，则基于所述预设时间间隔获取乘客位置信息；步骤1082，基于所述第一定位数据判断所述站台内是否停有所述有轨电车；若所述站台内停有所述有轨电车，步骤1083，则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，乘客上下车提示信号设置为通行状态，直至基于所述乘客位置信息确定所述站台上的乘客数量为零，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态。
示例性地，当第一距离不小于预设距离时，实时获取乘客的位置信息，以及机动车的位置信息，其中乘客的位置信息和可以根据站台中设置的红外传感器，机动车的位置信息可以根据卫星定位装置或者在站台设置位置感知装置获得。本发明实施例对乘客的位置信息和机动车的位置信息的获取方式不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
在获取了上述的有轨电车的实时位置、乘客的位置信息，以及取每台机动车的位置信息后，根据有轨电车的实时位置确定站台处是否已经停有有轨电车，若站台处有停止的有轨电车，则将信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，乘客上下车提示信号设置为通行状态，并可以通过有轨电车车厢外的显示屏和音响设备提示乘客快速通过乘客上下车通道上车或者下车，直至根据乘客的位置信息检测到乘客上下车通道或者站台处的乘客数量为0时，将信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态，并且信号灯可以间断的发出提示音“请乘客在路缘站台等待，电车到站停稳后在进入乘客上下车通道上车”，同时实时确定乘客的位置直至站台处停有有轨电车时再一次执行上述步骤。
作为本发明一个可选实施方式，如图9所示，所述步骤1082中还包括：若所述站台内未停有所述有轨电车，步骤10821，则基于各所述有轨电车的第一定位数据确定距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置；步骤10822，基于所述距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置判断所述有轨电车是否到达所述进站提示线；若到达所述进站提示线，步骤10823，则获取当前时刻，并计算下一时刻所述有轨电车的速度；步骤10824基于下一时刻所述有轨电车的速度控制所述有轨电车的行驶速度；步骤10825，当所述有轨电车的速度为零时，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为通行状态。
作为本发明一个可选实施方式，所述下一时刻所述有轨电车的速度，通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003570309070000121
其中VD表示当前时刻速度值，VD+1表示下一时刻电车速值，S表示所述进站提示线与相应停车线之间的距离，ΔT表示时间最小步长，n表示从所述进站提示线到所述相应停车线之间所需要的ΔT的个数。
示例性地，若站台没有停有轨电车，读取每一辆有轨电车的实时位置，并在站台的显示屏上显示每台有轨电车的到站的时间，其中最近一辆有轨电车到站的时间可以精确到秒。判断最近一辆有轨电车是否到达进站提示线，若到达进站提示线，则根据当前时刻T0，根据平稳减速模型：
Figure BDA0003570309070000122
计算下一时刻的有轨电车车速，其中VD表示当前时刻速度值，VD+1表示下一时刻电车速值，ST表示所述进站提示线与相应停车线之间的距离，ΔT表示时间最小步长，可以是1s，进站时间控制在10s，n表示从所述进站提示线到所述相应停车线之间所需要的ΔT的个数，因此n＝10，如图6所示为进行速度控制的示意图，图中TD为进站提示线与有轨电车的距离，TT为初始时间，SD进站提示线与有轨电车的距离，ST为进站提示线与相应停车线的距离，SS为有轨电车与相应停车线的距离。
根据计算的下一秒的速度控制有轨电车的速度，直至有轨电车的车速为0，则将信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，乘客上下车提示信号设置为通行状态，并可以通过有轨电车车厢外的显示屏和音响设备提示乘客快速通过乘客上下车通道上车或者下车。
作为本发明一个可选实施方式，如图9所示，所述步骤1082中还包括：若未到达所述进站提示线，步骤10826，则基于所述第一定位数据判断最近的一所述有轨电车的位置是否在所述进站提示线与所述相应停车线之间；若所述最近的一所述有轨电车的位置不在所述进站提示线与所述相应停车线之间，步骤10827，则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态，并执行步骤101至步骤108。
示例性地，若有轨电车未在进站提示线，存在两种情况，一种是有轨电车没有到达进站提示线，另一种是有轨电车已经越过进站提示线，且在进站提示线与相应停车线之间。当是第一种情况时，并执行步骤101及之后的步骤。
作为本发明一个可选实施方式，步骤1082中，若所述最近的一所述有轨电车的位置在所述进站提示线与所述相应停车线之间，则执行步骤10823至步骤10825。示例性地，若是第二种情况，则说明有轨电车需要进行停车制动，详细的内容见上述步骤10823至步骤10825的内容，此处不再赘述。
根据上述描述，图7为上述智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法的一个具体实施例的流程图。具体的，读取电车卫星定位数据WD1和站台差分卫星定位数据WDc，根据卫星定位数据WD1和站台差分卫星定位数据WDc由公式Wi＝(WD0-WDc)+WD1，计算得到电车的第一定位数据，判断第一定位数据是否更新，如果没有更新，则通过惯导定位，进行第二定位数据，当惯导定位数据检测到电车到达进站提示线，将置机动车灯为红灯，读取当前惯导提供的电车当前精准位置SD和离开进站提示线ST的精确到0.1米的距离，计算SS＝ST-SD，当SS小于1米，进行制动，每0.01s精准确定每台机动车的位置和每个乘客当前位置，判断当前站台停是否停有有电车，如果有电车，通过电车车厢外侧信息显示屏和站台信息显示屏音响设备的语音通知乘客快速通过乘客上下车通道上车或下车，检测乘客上下车通道和路缘外站台乘客数量，数量为零时，置机动车信号灯为绿灯，间断发出提示音：“请乘客在路缘站台等待，电车到站停稳后再进入乘客上下车通道上车”。如果没有电车，读取每一台电车当前位置并显示，站台电子站牌实时显示最近一台电车精确到秒的到站时间，当电车到达进站提示线后，根据
Figure BDA0003570309070000141
计算电车下一时刻的速度，并控制电车以这个速度行驶，直至车辆速度为零，电车车厢外信息显示屏、站台显示屏显示行人灯为绿灯，语音提示快速上下车。
当第一定位数据已经更新，每0.01s精准确定电车当前位置Wi，检测到电车到达进站提示线，将置机动车灯为红灯，读取当前惯导提供的电车当前精准位置SD和离开进站提示线ST的精确到0.1米的距离，计算SS＝ST-SD，当SS小于1米，进行制动，每0.01s精准确定每个乘客当前位置，当前站台停有电车，如果有电车，通过电车车厢外侧信息显示屏和站台信息显示屏音响设备的语音通知乘客快速通过乘客上下车通道上车或下车，检测乘客上下车通道和路缘外站台乘客数量，数量为零时，置机动车信号灯为绿灯，间断发出提示音：“请乘客在路缘站台等待，电车到站停稳后再进入乘客上下车通道上车”。如果没有电车，读取每一台电车当前位置并显示，站台电子站牌实时显示最近一台电车精确到秒的到站时间，当电车到达进站提示线后，根据
Figure BDA0003570309070000142
计算电车下一时刻的速度，并控制电车以这个速度行驶，直至车辆速度为零，电车车厢外信息显示屏、站台显示屏显示行人灯为绿灯，语音提示快速上下车。
如图8所示，有轨电车中可设置有定位模块(GPS、北斗和卫星陀螺仪)、第一显示模块、第一通信模块(5G模块)、时间模块、速度模块和距离模块；定位模块用于获取所述有轨电车的位置信息；第一显示模块用于显示所述有轨电车的时间信息(计划时刻表)、速度信息和位置信息；所述第一通信模块用于与所述信号灯控制设备和站台控制设备进行通信；所述时间模块用于设置所述有轨电车的时间信息，并向所述第一显示模块发送所述有轨电车的时间表；所述速度模块用于监测所述有轨电车的速度信息，并向所述第一显示模块发送所述有轨电车的速度信息；所述距离模块用于计算所述有轨电车与目的站台的距离信息；
站台可以包括路侧信号灯控制设备包括第二通信模块(5G模块)、信号灯模块(行人信号灯和机动车信号等)和感知模块；所述第二通信模块用于与所述有轨电车卫星设备进行通信，获取所述有轨电车卫星设备的时间信息、速度信息和位置信息；所述信号灯模块用于基于所述有轨电车卫星设备的时间信息、速度信息和位置信息切信号灯状态；
所述站台控制设备包括第三通信模块(5G模块)、第二显示模块和语音模块；所述第三通信模块用于获取所述有轨电车卫星设备的时间信息、速度信息和位置信息；所述第二显示模块用于基于所述有轨电车卫星设备的时间信息、速度信息和位置信息显示所述站台的通行信息；所述语音模块用于播报所述通行信息。
本发明实施例还公开了一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置，如图2所示，该装置包括：
第一获取模块201，用于获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤101的内容，此处不再赘述。
更新模块202，用于基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据通过差分处理模型得到的。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤102的内容，此处不再赘述。
惯导定位模块203，用于若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤103的内容，此处不再赘述。
第二获取模块204，用于基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第二定位数据。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤104的内容，此处不再赘述。
判断模块205，用于基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第一定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤105的内容，此处不再赘述。
信号灯设置模块206，用于判断若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤106的内容，此处不再赘述。
距离模块207，用于获取所述有轨电车在到达所述进站提示线之后与相应停车线的第一距离。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤107的内容，此处不再赘述。
制动模块208，用于判断若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。示例性地，详细内容见上述方法实施例中步骤108的内容，此处不再赘述。
本发明提供的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置，包括：获取模块201，用于获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；更新模块202，用于基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据通过差分处理模型得到的；惯导定位模块203，用于若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；第二获取模块204，用于基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取所述第二定位数据；判断模块205，用于基于所述惯性导航定位信息，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；信号灯设置模块206，用于判断若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态；距离模块207，用于获取所述有轨电车在到达所述进站提示线之后与相应停车线的第一距离；制动模块208，用于判断若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。根据卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据可以实时获取有轨电车的位置，根据惯性导航定位信息可以在未更新定位数据的情况下对有轨电车进行定位，实现了有轨电车的精准定位和对信号灯的实时控制。
作为本发明一个可选实施方式，所述装置还包括：更新模块202，若所述第一定位数据进行更新，则按照所述预设时间间隔，获取所述有轨电车第二定位数据；并触发第二判断模块204至制动模块208。示例性地，详细内容见上述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，所述装置还包括：判断模块2055中，若所述有轨电车到达或越过所述进站提示位置并没到达停车位置，则触发所述距离模块207和制动模块208，并执行相应步骤。示例性地，详细内容见上述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，装置还包括，制动模块208，若所述第一距离不小于预设距离，则触发第一获取子模块，用于基于所述预设时间间隔获取乘客位置信息；第一判断子模块，用于基于所述第一定位数据判断所述站台内是否停有所述有轨电车；若所述站台内停有所述有轨电车，则触发第一信号灯子模块，用于将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，乘客上下车提示信号设置为通行状态，直至基于所述乘客位置信息确定所述站台上的乘客数量为零，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态。示例性地，详细内容见上述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，所述判断子模块还包括：若所述站台内未停有所述有轨电车，则触发第二获取子模块，基于各所述有轨电车的第一定位数据确定距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置；第二判断子模块，用于基于所述距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置判断所述有轨电车是否到达所述进站提示线；若到达所述进站提示线，则触发第三获取子模块，用于获取当前时刻，并计算下一时刻所述有轨电车的速度；控制模块，用于基于下一时刻所述有轨电车的速度控制所述有轨电车的行驶速度；第二信号灯子模块，用于当所述有轨电车的速度为零时，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为通行状态。示例性地，详细内容见上述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，所述下一时刻所述有轨电车的速度，通过以下公式计算得到：
Figure BDA0003570309070000181
其中VD表示当前时刻速度值，VD+1表示下一时刻电车速值，S表示所述进站提示线与相应停车线之间的距离，ΔT表示时间最小步长，n表示从所述进站提示线到所述相应停车线之间所需要的ΔT的个数。示例性地，详细内容见上述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
作为本发明一个可选实施方式，所述第一判断子模块还包括：若未到达所述进站提示线，则触发第二判断子模块，基于所述第一定位数据判断最近的一所述有轨电车的位置是否在所述进站提示线与所述相应停车线之间；若所述最近的一所述有轨电车的位置不在所述进站提示线与所述相应停车线之间，通行模块，用于则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态，并依次触发第一获取模块201至制动模块208。示例性地，详细内容见上述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
本发明实施例还公开了一种有轨电车停靠站台系统，如图3所示，包括：智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置(图中未标出)、有轨电车轨道301、信号灯302、站台303、乘客上下车通道304及相应停车线305，所述站台303设置于有轨电车轨道301所在道路的两侧人行道上，所述乘客上下车通道304设置于所述站台303与所述有轨电车之间，所述机动车信号灯302设置于越过所述乘客上下车通道304的机动车行驶方向的前方所述乘客上下车通道304在机动车行驶方向侧，上下车乘客信号灯302，一处设置于对应乘客上下车通道304的人行道上，另一处设置在有轨电车的车厢外侧上方；所述相应停车线305设置于两根轨道之间，用于指示所述有轨电车的停车位置，以使所述站台303与所述有轨电车的车门处通过所述乘客上下车通道304对应。所述智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置用于执行如上述方法实施例中任一项所述的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，以控制所述有轨电车停靠在所述站台。
示例性地，与上述方法实施例中对应的，将站台设置与路缘线外的人行道处，在站台上可以设置差分卫星定位设备，精准确定安装位置的经纬度，设置音响设备，置摄像头，施划机动车停止线，同时还可以根据不同的车型，施划不同车型电车停止线和进站提示线，站台上设置信息显示屏和电子站牌，施划通往电车门的乘客上下车通道位置，设置精准连续跟踪机动车设备，在电车车厢外侧设置信息显示屏，在电车车厢前端外侧设置提示位置、停止位置识别装置，在机动车停止线前方，设置机动车信号，在道路中心线上设置隔离护栏，防止不定因素干扰有轨电车的行驶，如图5所示为有轨电车停靠站台系统的一个具体实施例的示意图。
本发明提供的有轨电车停靠站台系统，包括智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置、有轨电车轨道301、信号灯302、站台303、乘客上下车通道304及相应停车线305，所述站台303设置于有轨电车轨道301所在道路的两侧人行道上，所述乘客上下车通道304设置于所述站台303与所述有轨电车之间，所述机动车信号灯302设置于越过所述乘客上下车通道304的机动车行驶方向的前方所述乘客上下车通道304在机动车行驶方向侧，上下车乘客信号灯302，一处设置于对应乘客上下车通道304的人行道上，另一处设置在有轨电车的车厢外侧上方；所述相应停车线305设置于两根轨道之间，用于指示所述有轨电车的停车位置，以使所述站台303与所述有轨电车的车门处通过所述乘客上下车通道304对应。将站台设置在路缘两侧，乘客通过乘客上下车通道进行上下车，解决了不同方向站台设置在道路中间时，站台凸出部分导致的道路拥堵，保证了机动车和乘客的安全。
所述智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置用于执行如上述方法实施例中任一项所述的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，以控制所述有轨电车停靠在所述站台。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，其特征在于，包括：
获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；
基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据通过差分处理模型计算得到的；
若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；
基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取第二定位数据；
基于所述第二定位数据，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；
若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的信号灯中的机动车的信号灯设置为禁止通行状态；
基于所述第二定位数据获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离；
若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一定位数据进行更新，则按照所述预设时间间隔，获取所述有轨电车第一定位数据，并执行所述判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线的步骤至若所述第一距离小于预设距离，则控制所述有轨电车制动的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述有轨电车到达或越过所述进站提示线并没到达停车位置，则执行所述获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离的步骤至所述若所述第一距离小于预设距离，则控制所述有轨电车制动的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第一距离不小于预设距离，则基于所述预设时间间隔获取乘客位置信息；
基于所述第一定位数据判断所述站台内是否停有所述有轨电车；
若所述站台内停有所述有轨电车，则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，乘客上下车提示信号设置为通行状态，直至基于所述乘客位置信息确定所述站台上的乘客数量为零，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述站台内未停有所述有轨电车，则基于各所述有轨电车的第一定位数据确定距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置；
基于距离所述站台最近的一所述有轨电车的位置判断所述有轨电车是否到达所述进站提示线；
若到达所述进站提示线，则获取当前时刻，并计算下一时刻所述有轨电车的速度；
基于下一时刻所述有轨电车的速度控制所述有轨电车的行驶速度；
当所述有轨电车的速度为零时，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为通行状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若未在所述进站提示线，则基于所述第一定位数据判断最近的一所述有轨电车的位置是否在所述进站提示线与所述相应停车线之间；
若所述最近的一所述有轨电车的位置不在所述进站提示线与所述相应停车线之间，则将所述信号灯中的机动车提示信号设置为通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为禁止通行状态，并执行所述获取定位信息、站台位置数据和差分定位数据的步骤到所述若所述第一距离小于预设距离，则控制所述有轨电车停车的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述最近的一所述有轨电车的位置在所述进站提示线与所述相应停车线之间，则执行所述则获取当前时刻，并计算下一时刻所述有轨电车的速度的步骤至所述当所述有轨电车的速度为零时，将所述信号灯中的机动车提示信号设置为禁止通行状态，信号灯中的乘客上下车提示信号设置为通行状态的步骤。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述下一时刻所述有轨电车的速度，通过以下模型计算得到：
Figure FDA0003570309060000031
其中VD表示当前时刻速度值，VD+1表示下一时刻电车速值，S表示所述进站提示线与相应停车线之间的距离，ΔT表示时间最小步长，n表示从所述进站提示线到所述相应停车线之间所需要的ΔT的个数。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述差分处理模型，通过以下公式计算得到：
Wi＝(WD0-WDc)+WD1
其中，Wi表示第一定位数据，WD0表示站台位置数据，WD1表示卫星定位数据，WDc表示差分定位数据。
10.一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取所述有轨电车的卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据；
更新模块，用于基于预设时间间隔获取第一定位数据，判断所述第一定位数据是否更新；所述第一定位数据是基于所述卫星定位数据、站台位置数据和差分定位数据通过差分处理模型得到的；
惯导定位模块，用于若所述第一定位数据未进行更新，则获取所述有轨电车的惯性导航定位信息；
第二判断模块，用于基于所述惯性导航定位信息，按照所述预设时间间隔获取第二定位数据；
判断模块，用于基于所述惯性导航定位信息，判断所述有轨电车是否到达预设的进站提示线；
信号灯设置模块，用于判断若所述有轨电车到达所述进站提示线，则将与所述有轨电车进行上下车方向的机动车的信号灯设置为禁止通行状态；
距离模块，用于基于所述第二定位数据获取所述有轨电车与相应停车线的第一距离；
制动模块，用于判断若所述第一距离小于预设距离，则通过平稳减速模型控制所述有轨电车平稳制动最终停在相应停车线上。
11.一种智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制系统，其特征在于，包括智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置、有轨电车轨道、信号灯、站台、乘客上下车通道及相应停车线，
所述站台设置于有轨电车轨道所在道路的两侧人行道上，所述乘客上下车通道设置于所述站台与所述有轨电车之间，所述机动车信号灯设置于越过所述乘客上下车通道的机动车行驶方向的前方；
所述乘客上下车通道在机动车行驶方向侧，上下车乘客信号灯，一处设置于对应乘客上下车通道的人行道上，另一处设置在有轨电车的车厢外侧上方；所述相应停车线设置于两根轨道之间，用于指示所述有轨电车的停车位置，以使所述站台与所述有轨电车的车门处通过所述乘客上下车通道对应；
所述智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制装置用于执行如权利要求1-9中任一项所述的智能物联有轨电车安全停靠站台的设置和控制方法，以控制所述有轨电车停靠在所述站台。
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