CN115366946A - 轨道车辆定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种轨道车辆定位方法、装置、设备及存储介质，本发明通过获取目标列车与若干个通信基站之间的通信报文，根据所述通信报文中的通信时间确定目标列车与各通信基站之间的目标距离，减少信标的使用，从而减少成本并在预设基站分布图上确定各通信基站内的基站位置，最后结合目标列车与多个通信基站的距离对目标列车进行定位，提高了定位精度，避免了现有技术列车轨道定位信标的使用寿命较短，成本较高的技术问题，在不影响定位精度的前提下，减少信标的使用，从而节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种轨道车辆定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
传统的轨道列车定位技术主要通过在轨道上安装大量的信标，以通过列车上的天线与信标进行近距离的信息交互，从而确定列车的具体位置，但是这种信标成本较高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种轨道车辆定位方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术列车轨道定位信标的使用寿命较短，成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种轨道车辆定位方法，所述方法包括以下步骤：
获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；
提取所述通信报文中的通信时间；
根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；
通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；
根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息。
可选地，所述获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文之前，还包括：
在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，根据所述列车定位请求生成定位响应信号；
通过各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车，以使所述目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻；
根据所述定位响应信号与所述列车定位请求确定通信时间；
根据所述列车定位请求、所述定位响应信号以及所述通信时间生成通信报文。
可选地，所述通信基站中安装有两个通信节点，分别与所述目标列车上安装的多个UWB定位标签信息进行数据交互；
所述通过各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车，以使所述目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻，包括：
根据所述定位请求确定目标列车的第一身份识别信息与通信基站的第二身份识别信息，所述第一身份识别信息包括：所述目标列车上安装的多个UWB定位标签信息；
将所述定位响应信号通过所述第二身份识别信息对应的通信基站转发至所述UWB定位标签信息对应的UWB定位标签，以使所述UWB定位标签反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
可选地，所述通信时间包括：请求生成时刻、请求接收时刻、信号发送时刻以及信号接收时刻；
所述根据所述定位响应信号与所述列车定位请求确定通信时间，包括：
从所述列车定位请求中提取所述请求发送时刻；
在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，确定请求接收时刻；
在将所述定位响应信息通过各通信基站成功转发至所述目标列车时，获取信息发送时刻，并接收所述目标列车上UWB定位标签反馈的信号接收时刻。
可选地，所述通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置，包括：
通过预设基站分布图确定第二目标身份识别信息对应的目标基站；
基于预设坐标系确定所述目标基站的基站坐标；
将所述基站坐标记为基站位置。
可选地，所述根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息，包括：
根据所述距离信息与所述基站位置在预设坐标系中对所述目标列车进行定位，获得基站距离框图；
根据所述基站距离框图确定所述目标列车的初始位置信息；
获取目标列车与多个通信基站之间的历史通信报文；
根据所述历史通信报文确定列车车速；
根据所述列车车速修正所述目标列车的初始位置信息，获得当前位置信息。
可选地，所述根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息之后，还包括：
通过安装在所述目标列车的目标轴体上的编码里程计采集所述目标列车的已行驶路程信息；
根据所述当前位置信息、所述列车车速以及所述已行驶路程信息生成列车减速参数组；
对所述列车减速参数组进行筛选，获得目标列车减速参数；
根据所述目标列车减速参数控制所述目标列车的运行。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种轨道车辆定位装置，所述轨道车辆定位装置包括：
报文获取模块，用于获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；
时间提取模块，用于提取所述通信报文中的通信时间；
距离确定模块，用于根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；
位置确定模块，用于通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；
列车定位模块，用于根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种轨道车辆定位设备，所述轨道车辆定位设备包括：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轨道车辆定位程序，所述轨道车辆定位程序配置为实现如上文所述的轨道车辆定位方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有轨道车辆定位程序，所述轨道车辆定位程序被处理器执行时实现如上文所述的轨道车辆定位方法的步骤。
本发明公开了一种轨道车辆定位方法，所述轨道车辆定位方法包括：获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；提取所述通信报文中的通信时间；根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息，与现有技术相比，本发明通过获取目标列车与若干个通信基站之间的通信报文，根据所述通信报文中的通信时间确定目标列车与各通信基站之间的目标距离，减少信标的使用，从而减少成本并在预设基站分布图上确定各通信基站内的基站位置，最后结合目标列车与多个通信基站的距离对目标列车进行定位，提高了定位精度，避免了现有技术列车轨道定位信标的使用寿命较短，成本较高的技术问题，在不影响定位精度的前提下，减少信标的使用，从而节约成本。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的轨道车辆定位设备的结构示意图；
图2为本发明轨道车辆定位方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明轨道车辆定位方法一实施例的信号传输逻辑示意图；
图4为本发明轨道车辆定位方法第二实施例的流程示意图；
图5为本发明轨道车辆定位方法一实施例的红蓝通信网络的数据交互示意图；
图6为本发明轨道车辆定位方法第三实施例的流程示意图；
图7为本发明轨道车辆定位方法第一实施例的多边定位示意图；
图8为本发明轨道车辆定位装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的轨道车辆定位设备结构示意图。
如图1所示，该轨道车辆定位设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对轨道车辆定位设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及轨道车辆定位程序。
在图1所示的轨道车辆定位设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明轨道车辆定位设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在轨道车辆定位设备中，所述轨道车辆定位设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的轨道车辆定位程序，并执行本发明实施例提供的轨道车辆定位方法。
本发明实施例提供了一种轨道车辆定位方法，参照图2，图2为本发明一种轨道车辆定位方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述轨道车辆定位方法包括以下步骤：
步骤S10：获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文。
需要说明的是，本实施例方法的执行主体可以是具有数据接收、数据传输以及数据处理功能的设备，例如：控制计算机、服务器以及电脑等，还可以是其他具有相同或者相似功能的设备或者程序等，本实施例对此不做具体限制，在本实施例以及下述实施例总中，将会以列车控制服务器为例进行说明。
可以理解的是，由于在传统技术中，列车一般是通过列车上的天线，与延轨道铺设的信标进行数据交互，其中，所述信标一般属于雷达反射器类信标，即通过反射接受的电磁波能量形成局部包含特殊数字信息的场强区域，因此导致列车天线可以进行数据交互的范围较小，因此，只有在天线足够靠近信标时，才能进行定位，所以传统技术中为了保证列车的定位性能，需要沿轨道铺设密集的信标保证定位的准确性。
值得说明的是，在轨道上的每一辆列车上都会至少安装两个基于超宽带(UltraWide Band，UWB)技术的定位标签，例如：车头车尾各一个，本实施例对此不做具体限制，UWB定位标签用于向外界发送定位脉冲信号，并接收外界基站根据定位脉冲信号反馈的定位响应信号，从而进行数据交互，其中，UWB定位标签发射的时纳秒级的非正弦波窄脉冲信号，所占的频谱范围很宽，且功率谱密度低，对信道衰落不敏感、截获能力低以及定位精度高等优点。
在本实施例中，通信基站不需要沿途密集铺设，可以沿着轨道的方向选择现有的通信基站加载一个信号接收设备即可，例如：每间隔200m的通信基站加载一个信号接收设备，通信基站在接收到定位请求信号时，可以根据定位请求信号向目标列车反馈一个定位响应信号，从而完成信息交互，具体的定位过程是在与通信基站连接的列车控制服务器中进行。
应当说明的是，通信报文是指目标列车上的UWB定位标签与各通信基站的信息交互记录，包括：通信时间、通信数据以及列车身份信息等，本实施例对此不作具体限制。
步骤S20：提取所述通信报文中的通信时间。
应当理解的是，通信时间包括：请求生成时刻、请求接收时刻、信号发送时刻以及信号接收时刻，其中，请求生成时刻是指列车上的UWB定位标签生成定位请求并将所述定位请求向外接发送的时间；请求接收时刻是指通信基站接收到UWB定位标签发射的定位请求时的时间；信号发送时刻是指通信基站根据所述定位请求反馈定位响应信号的时间；信号接收时刻是指UWB定位标签接收到定位响应信号的时间。
步骤S30：根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离。
需要说明的是，预设通信速率是指脉冲信号的传播速率，一般以光速作为预设通信速率，参考图3，图3中的定位请求信号与定位响应信号的传输过程，由于脉冲信号的传输速率是固定的，因此，通过计算UWB定位标签从发出定位请求信号到接收到定位响应信号的时间差内，信号以光速运动了一个来回，因此，确定信号传输的各个时刻之后，根据信号交互的时间差，进而确定通信基站与UWB定位标签的距离，获取通信基站与UWB定位标签之间的距离的公式为：
S＝ΔT*c
其中，S为通信基站与UWB定位标签之间的距离，ΔT是指单次信号传输的时间差，c是指光速。
获取单次信号传输的时间差的获取公式为：
其中，T1是指请求生成时刻，T2是指请求接收时刻，T3是指信号发送时刻，T4是指信号接收时刻。
步骤S40：通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置。
可以理解的是，预设基站分布图记载有轨道沿线的各个通信基站在地图上的位置。
在具体实现中，通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置的过程，可以是通过通信基站上传的通信数据确定对应通信基站的身份识别信息，进而在预设基站分布图中查询到该通信基站的所在位置。
步骤S50：根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息。
应当说明的是，根据列车上UWB定位标签与多个通信基站的距离结合基站的位置通过多边测量法，以确定目标列车上各UWB定位标签的位置信息，进而根据各UWB定位标签的位置信息确定目标列车的当前位置信息。
本实施例公开了一种轨道车辆定位方法，所述轨道车辆定位方法包括：获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；提取所述通信报文中的通信时间；根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息，本实施例通过获取目标列车与若干个通信基站之间的通信报文，根据所述通信报文中的通信时间确定目标列车与各通信基站之间的目标距离，减少信标的使用，从而减少成本并在预设基站分布图上确定各通信基站内的基站位置，最后结合目标列车与多个通信基站的距离对目标列车进行定位，提高了定位精度，避免了现有技术列车轨道定位信标的使用寿命较短，成本较高的技术问题，在不影响定位精度的前提下，减少信标的使用，从而节约成本。
参考图4，图4为本发明一种轨道车辆定位方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤S10之前，还包括：
步骤S01：在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，根据所述列车定位请求生成定位响应信号。
需要说明的是，列车定位请求是目标列车上安装的UWB定位标签不间断的发送的定位脉冲信号，其中，该定位脉冲信号包括了所在列车的身份信息与标签编号等信息，在任意一通信基站接收到UWB定位标签之后，将接收到的定位脉冲信号通过数据交换机或者网关设备转发至列车控制服务器，以使列车控制服务器根据列车定位请求生成定位响应信号，进而通过原通信基站向目标列车发送定位响应信号。
步骤S02：通过各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车，以使所述目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
值得说明的是，各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车时，还会将定位响应信号发送的时间回传至列车控制服务器，记为信号生成时刻。
在具体实现中，为了提高获取通信时间的准确性，目标列车在接收到通信基站反馈的定位响应信号时，可以向通信基站回传一个确认信号，所述确认信号中包括了目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
进一步地，本实施例所提到的通信时间，都是基于同一通信基站与同一目标列车的UWB定位标签的基础上获得的，为了保证信号传输的准确性，所述步骤S02，包括：
根据所述定位请求确定目标列车的第一身份识别信息与通信基站的第二身份识别信息，所述第一身份识别信息包括：所述目标列车上安装的多个UWB定位标签信息；
将所述定位响应信号通过所述第二身份识别信息对应的通信基站转发至所述UWB定位标签信息对应的UWB定位标签，以使所述UWB定位标签反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
应当说明的是，目标列车向外发送定位请求信号时，不指定通信基站，而列车控制服务器根据通信基站上传的定位请求信号生成定位响应信号之后，只能通过第二身份识别信息确定原通信基站，进而根据第一身份识别信息确定目标列车上的UWB定位标签，并发送定位响应信号，以使所述UWB定位标签反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
在本实施例中，参考图5，通信基站与目标列车之间存在有两套通信系统，分别为红蓝通信网络，用于提高通信精度，避免出现通信数据丢失的情况，其中，两套通信网络之间不会相互干扰，且每一个通信基站都会安装有两套通信系统对应的通信节点，所述通信节点用于接收列车定位请求与发送定位响应信号。
在具体实现中，列车的UWB定位标签分别安装在列车的前后两端，且前后两端的UWB定位标签分别归属于红蓝通信网络，且在进行列车定位时，根据列车所处地理位置不同或者所处轨道位置不同，所需要进行数据交互的通信基站的数量也不同，例如：车头所在位置的前三个基站与后三个基站，对于基站数量与位置的选择，可以是4～6个基站，且分别位于UWB定位标签的前后端，本实施例对此不做具体限制。
步骤S03：根据所述定位响应信号与所述列车定位请求确定通信时间。
应当理解的是，所述通信时间包括：请求生成时刻、请求接收时刻、信号发送时刻以及信号接收时刻，其中，请求生成时刻是指列车上的UWB定位标签生成定位请求并将所述定位请求向外接发送的时间；请求接收时刻是指通信基站接收到UWB定位标签发射的定位请求时的时间；信号发送时刻是指通信基站根据所述定位请求反馈定位响应信号的时间；信号接收时刻是指UWB定位标签接收到定位响应信号的时间。
进一步地，所述步骤S03，包括：
从所述列车定位请求中提取所述请求发送时刻；
在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，确定请求接收时刻；
在将所述定位响应信息通过各通信基站成功转发至所述目标列车时，获取信息发送时刻，并接收所述目标列车上UWB定位标签反馈的信号接收时刻。
步骤S04：根据所述列车定位请求、所述定位响应信号以及所述通信时间生成通信报文。
可以理解的是，通信报文包括了目标列车的UWB定位标签与通信基站之间的数据交互记录，包括：列车定位请求、定位响应信号以及通信时间等，本实施例对此不做具体限制。
本实施例通过确定目标列车的UWB定位标签与通信基站之间的列车定位请求与定位响应信号，以及各个信号发送与接收的时间，进而生成通信报文，以便于后续进行列车定位。
参考图6，图6为本发明一种轨道车辆定位方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第二实施例，在本实施例中，所述步骤S50，包括：
步骤S501：根据所述距离信息与所述基站位置在预设坐标系中对所述目标列车进行定位，获得基站距离框图。
需要说明的是，预设坐标系是建立在预设基站分布图上的坐标系，根据基站的位置不同，所述预设坐标系可以是三维坐标系，其原点与三维坐标可以由用户自行设置，本实施例对此不做具体限制。
值得说明的是，参考图7，基站距离框图是指接收到目标列车上的UWB定位标签的列车定位请求的几个基站与UWB定位标签的距离，采用多边测距法进而获得基站距离框图，即确定各个通信基站与UWB定位标签的距离之后，以通信基站为圆心，以距离为半径画圆，在不考虑信号传输延迟的情况下，最终各个圆会相交于同一点，该点就是UWB定位标签的位置。
步骤S502：根据所述基站距离框图确定所述目标列车的初始位置信息。
应当理解的是，参考图6，基站距离框图中根据各基站的距离相交点，进而确定目标列车的初始位置信息，由于列车在定位过程中，也在移动中，并且还看由于移动基站的设备老化或者数据传输的延迟等原因，会导致初始位置信息与目标列车的实际位置存在偏差。
步骤S503：获取目标列车与多个通信基站之间的历史通信报文。
可以理解的是，历史通信报文是指在历史一段时间内的目标列车与通信基站之间的通信报文。
步骤S504：根据所述历史通信报文确定列车车速。
应当说明的是，根据历史通信报文中的历史列车位置与通信时间，可以计算历史时刻的列车车速，以便于后续对目标列车的初始位置信息进行修正，获得实际位置信息。
步骤S505：根据所述列车车速修正所述目标列车的初始位置信息，获得当前位置信息。
应当理解的是，当前位置信息是指准确的目标列车位置，特别是在基站距离框图中，各基站的定位框图不能准确的形成一个交点时，可以通过列车车速修正定位框图的交点，进而确定目标列车的当前位置信息。
进一步地，由于列车在进站时，需要极为精准的定位，避免出现安全隐患，所述步骤S505之后，还包括：
通过安装在所述目标列车的目标轴体上的编码里程计采集所述目标列车的已行驶路程信息；
根据所述当前位置信息、所述列车车速以及所述已行驶路程信息生成列车减速参数组；
对所述列车减速参数组进行筛选，获得目标列车减速参数；
根据所述目标列车减速参数控制所述目标列车的运行。
值得说明的是，由于不同的列车减速力矩不同，导致列车停车的时间存在区别，因此，根据列车车速、当前位置信息以及编码里程计采集到的已行驶路程信息可以确定列车减速参数组，其中，所述列车减速参数组中包括：列车加速度、列车减速度以及停车时间等，本实施例对此不做具体限制。
在本实施例中，对于编码里程计采集列车的已行驶路程信息可以是通过安装在列车制动轴或者其他轴体上的光电二极管检测形式方向与齿轮转动圈数，进而确定列车的行驶距离与行驶方向等，从而根据行驶距离与行驶方向确定列车的已行驶路程信息。
在具体实现中，对列车减速参数组进行筛选的过程是指针对相邻时间段内的车速筛选，即相邻时间段内的车速相差不能过大，防止由于车速变化过大导致的用户倾倒等现象，影响用户的乘坐体验。
本实施例通过目标列车与多个通信基站之间的历史通信报文确定目标列车的列车车速，进而对基站距离框图进行位置修正，从而获得列车的实际位置。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有轨道车辆定位程序，所述轨道车辆定位程序被处理器执行时实现如上文所述的轨道车辆定位方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
参照图8，图8为本发明轨道车辆定位装置第一实施例的结构框图。
如图8所示，本发明实施例提出的轨道车辆定位装置包括：
报文获取模块10，用于获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文。
时间提取模块20，用于提取所述通信报文中的通信时间。
距离确定模块30，用于根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离。
位置确定模块40，用于通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置。
列车定位模块50，用于根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息。
本实施例公开了一种轨道车辆定位方法，所述轨道车辆定位方法包括：获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；提取所述通信报文中的通信时间；根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息，本实施例通过获取目标列车与若干个通信基站之间的通信报文，根据所述通信报文中的通信时间确定目标列车与各通信基站之间的目标距离，减少信标的使用，从而减少成本并在预设基站分布图上确定各通信基站内的基站位置，最后结合目标列车与多个通信基站的距离对目标列车进行定位，提高了定位精度，避免了现有技术列车轨道定位信标的使用寿命较短，成本较高的技术问题，在不影响定位精度的前提下，减少信标的使用，从而节约成本。
在一实施例中，所述报文获取模块10，还用于在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，根据所述列车定位请求生成定位响应信号；通过各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车，以使所述目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻；根据所述定位响应信号与所述列车定位请求确定通信时间；根据所述列车定位请求、所述定位响应信号以及所述通信时间生成通信报文。
在一实施例中，所述报文获取模块10，还用于根据所述定位请求确定目标列车的第一身份识别信息与通信基站的第二身份识别信息，所述第一身份识别信息包括：所述目标列车上安装的多个UWB定位标签信息；将所述定位响应信号通过所述第二身份识别信息对应的通信基站转发至所述UWB定位标签信息对应的UWB定位标签，以使所述UWB定位标签反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
在一实施例中，所述报文获取模块10，还用于从所述列车定位请求中提取所述请求发送时刻；在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，确定请求接收时刻；在将所述定位响应信息通过各通信基站成功转发至所述目标列车时，获取信息发送时刻，并接收所述目标列车上UWB定位标签反馈的信号接收时刻。
在一实施例中，所述位置确定模块40，还用于通过预设基站分布图确定第二目标身份识别信息对应的目标基站；基于预设坐标系确定所述目标基站的基站坐标；将所述基站坐标记为基站位置。
在一实施例中，所述列车定位模块50，还用于根据所述距离信息与所述基站位置在预设坐标系中对所述目标列车进行定位，获得基站距离框图；根据所述基站距离框图确定所述目标列车的初始位置信息；获取目标列车与多个通信基站之间的历史通信报文；根据所述历史通信报文确定列车车速；根据所述列车车速修正所述目标列车的初始位置信息，获得当前位置信息。
在一实施例中，所述列车定位模块50，还用于在检测到列车进站时，获取站台位置信息；通过安装在所述目标列车的目标轴体上的编码里程计采集所述目标列车的已行驶路程信息；根据所述站台位置信息、所述当前位置信息以及所述已行驶路程信息确定位置差值；根据所述列车车速与所述位置差值生成列车减速参数组；对所述列车减速参数组进行筛选，获得目标列车减速参数；根据所述目标列车减速参数控制所述目标列车的运行。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的轨道车辆定位方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
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上述实施例方法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，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种轨道车辆定位方法，其特征在于，所述轨道车辆定位方法包括：
获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；
提取所述通信报文中的通信时间；
根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；
通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；
根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息。
2.如权利要求1所述的轨道车辆定位方法，其特征在于，所述获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文之前，还包括：
在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，根据所述列车定位请求生成定位响应信号；
通过各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车，以使所述目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻；
根据所述定位响应信号与所述列车定位请求确定通信时间；
根据所述列车定位请求、所述定位响应信号以及所述通信时间生成通信报文。
3.如权利要求2所述的轨道车辆定位方法，其特征在于，所述通信基站中安装有两个通信节点，分别与所述目标列车上安装的多个UWB定位标签信息进行数据交互；
所述通过各通信基站将所述定位响应信号转发至所述目标列车，以使所述目标列车反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻，包括：
根据所述定位请求确定目标列车的第一身份识别信息与通信基站的第二身份识别信息，所述第一身份识别信息包括：所述目标列车上安装的多个UWB定位标签信息；
将所述定位响应信号通过所述第二身份识别信息对应的通信基站转发至所述UWB定位标签信息对应的UWB定位标签，以使所述UWB定位标签反馈接收到所述定位响应信号的信号接收时刻。
4.如权利要求2所述的轨道车辆定位方法，其特征在于，所述通信时间包括：请求生成时刻、请求接收时刻、信号发送时刻以及信号接收时刻；
所述根据所述定位响应信号与所述列车定位请求确定通信时间，包括：
从所述列车定位请求中提取所述请求发送时刻；
在接收到各通信基站转发的列车定位请求时，确定请求接收时刻；
在将所述定位响应信息通过各通信基站成功转发至所述目标列车时，获取信息发送时刻，并接收所述目标列车上UWB定位标签反馈的信号接收时刻。
5.如权利要求1-4任一项所述的轨道车辆定位方法，其特征在于，所述通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置，包括：
通过预设基站分布图确定第二目标身份识别信息对应的目标基站；
基于预设坐标系确定所述目标基站的基站坐标；
将所述基站坐标记为基站位置。
6.如权利要求1-4任一项所述的轨道车辆定位方法，其特征在于，所述根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息，包括：
根据所述距离信息与所述基站位置在预设坐标系中对所述目标列车进行定位，获得基站距离框图；
根据所述基站距离框图确定所述目标列车的初始位置信息；
获取目标列车与多个通信基站之间的历史通信报文；
根据所述历史通信报文确定列车车速；
根据所述列车车速修正所述目标列车的初始位置信息，获得当前位置信息。
7.如权利要求6所述的轨道车辆定位方法，其特征在于，所述根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息之后，还包括：
通过安装在所述目标列车的目标轴体上的编码里程计采集所述目标列车的已行驶路程信息；
根据所述当前位置信息、所述列车车速以及所述已行驶路程信息生成列车减速参数组；
对所述列车减速参数组进行筛选，获得目标列车减速参数；
根据所述目标列车减速参数控制所述目标列车的运行。
8.一种轨道车辆定位装置，其特征在于，所述轨道车辆定位装置包括：
报文获取模块，用于获取目标列车与多个通信基站之间的通信报文；
时间提取模块，用于提取所述通信报文中的通信时间；
距离确定模块，用于根据所述通信时间与预设通信速率确定所述通信基站与所述目标列车的目标距离；
位置确定模块，用于通过预设基站分布图确定各通信基站的基站位置；
列车定位模块，用于根据所述距离信息与所述基站位置对所述目标列车进行定位，获得所述目标列车的当前位置信息。
9.一种轨道车辆定位设备，其特征在于，所述轨道车辆定位设备包括：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轨道车辆定位程序，所述轨道车辆定位程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的轨道车辆定位方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有轨道车辆定位程序，所述轨道车辆定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的轨道车辆定位方法。
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| CN202210933418.2A CN115366946A (zh) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 轨道车辆定位方法、装置、设备及存储介质 |
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- 2022-08-04 CN CN202210933418.2A patent/CN115366946A/zh active Pending
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