CN115499847A - 隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质，该方法包括：基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略；确定测速误差；根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化；根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。本申请提供的方法确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
Description
技术领域
本申请涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质。
背景技术
近年来，随着我国高速铁路地快速发展，高速运行的列车定位的需求日益增长。
在传统的基站布设方法对定位精度的估计中，主要考虑的是伪距的测量误差对定位精度误差的影响，但在高速运行的列车的条件下，只考虑伪距的测量误差所得到的定位精度的误差很大。
且由于不同路段时，高速列车的速度不同，又受限于隧道条件的影响，如果对所有隧道基站布设采用统一标准，则在速度误差较大的位置定位精度会有所下降，因此还需要重新考虑基站的布设。
发明内容
为了解决上述技术缺陷之一，本申请提供了一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质。
本申请第一个方面，提供了一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法，所述方法包括：
基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略；
确定测速误差；
根据所述测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化；
根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。
可选地，所述根据所述测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
根据所述测速误差确定权重；
根据所述权重与平面几何精度因子确定优化目标；
基于所述优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化。
可选地，所述根据所述测速误差确定权重，包括：
通过如下公式确定权重：
其中，ω为权重，
为测速误差的方差，
为初始测速误差的方差。
可选地，所述根据所述权重与平面几何精度因子确定优化目标，包括：
根据所述权重与平面几何精度因子确定如下优化目标：
其中，i为子区域标识，ωi为第i个子区域的权重，m为子区域总数量，HDOPi为第i个子区域的平面几何精度因子，σi为满足第i个子区域精度需求的最大定位误差标准差，
为初始测速误差的标准差。
可选地，
其中，hi1为第i个子区域中第一布设位置的待测标签所在高度，hi2为第i个子区域中第二布设位置的待测标签所在高度。
可选地，所述基于所述优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
基于所述优化目标确定各子区域的基站布设策略中的基站密度；
若存在基站密度小于预设阈值的子区域，则减少该子区域的基站布设策略中的基站布设间隔。
可选地，所述根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略，包括：
整合各子区域优化后的基站布设策略；
基于相邻子区域对整合后的基站布设策略进行调整；
若调整后的基站布设策略满足定位精度要求，则将调整后的基站布设策略确定为最终的基站布局策略。
可选地，所述根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略之后，还包括：
基于最终的基站布局策略，根据列车上接收机的位置以及实际布设施工条件，采用矩形或菱形方式在各子区域布局基站。
本申请第二个方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上述第一个方面所述的方法。
本申请第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上述第一个方面所述的方法。
本申请提供一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质，该方法包括：基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略；确定测速误差；根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化；根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。
本申请提供的方法确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
另外，在一种实现中，根据权重与平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
另外，在一种实现中，明确了权重计算方案，保证了基站布设策略优化的质量，进而保证了定位效果。
另外，在一种实现中，明确了优化目标的实现方案，保证了基站布设策略优化的质量，进而保证了定位效果。
另外，在一种实现中，明确了平面几何精度因子的计算方案，保证了基站布设策略优化的质量，进而保证了定位效果。
另外，在一种实现中，基于优化目标确定各子区域的基站布设策略中的基站密度，若存在基站密度小于预设阈值的子区域，则减少该子区域的基站布设策略中的基站布设间隔，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
另外，在一种实现中，整合各子区域优化后的基站布设策略，基于相邻子区域对整合后的基站布设策略进行调整，若调整后的基站布设策略满足定位精度要求，则将调整后的基站布设策略确定为最终的基站布局策略，保证了最终的基站布局策略的基站密度和定位精度。
另外，在一种实现中，基于最终的基站布局策略，根据列车上接收机的位置以及实际布设施工条件，采用矩形或菱形方式在各子区域布局基站，使得基站布局策略的执行更加服务化实际布设施工条件。
本申请提供的电子设备，其上计算机程序被处理器执行以确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
本申请提供的计算机可读存储介质，其上的计算机程序被处理器执行以确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种精度与速度关系示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基站平面覆盖半径计算示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种矩形和菱形布设示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在实现本申请的过程中，发明人发现，在传统的基站布设方法对定位精度的估计中，主要考虑的是伪距的测量误差对定位精度误差的影响，但在高速运行的列车的条件下，只考虑伪距的测量误差所得到的定位精度的误差很大。且由于不同路段时，高速列车的速度不同，又受限于隧道条件的影响，如果对所有隧道基站布设采用统一标准，则在速度误差较大的位置定位精度会有所下降，因此还需要重新考虑基站的布设。
针对上述问题，本申请实施例中提供了一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质，该方法包括：基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略；确定测速误差；根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化；根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。本申请提供的方法确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
参见图1，本实施例提供的隧道场景下高速列车定位基站布设方法实现过程如下：
101，基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略。
102，确定测速误差。
103，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化。
在具体实现时，
1、根据测速误差确定权重。
其中，通过如下公式确定权重：
其中，ω为权重，
为测速误差的方差，
为初始测速误差的方差。
2、根据权重与平面几何精度因子确定优化目标。
其中，根据权重与平面几何精度因子确定如下优化目标：
其中，i为子区域标识，ωi为第i个子区域的权重，m为子区域总数量，HDOPi为第i个子区域的平面几何精度因子，σi为满足第i个子区域精度需求的最大定位误差标准差，
为初始测速误差的标准差。
其中，hi1为第i个子区域中第一布设位置的待测标签所在高度，hi2为第i个子区域中第二布设位置的待测标签所在高度。
3、基于优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化。
具体的，
1)基于优化目标确定各子区域的基站布设策略中的基站密度。
2)若存在基站密度小于预设阈值的子区域，则减少该子区域的基站布设策略中的基站布设间隔。
本提案所提供的上述步骤103的实现方案，是基于现有的两个掣肘确定的。
现有的列车定位技术主要有两个掣肘，一方面是在面对隧道这种环境时，干扰增多，电磁环境相较宽广路段更复杂，并且由速度引起的误差较大，使得其定位精度明显下降，难以满足精准定位服务的需求；另一方面，列车高速运行状态需要较大的基站密度来保持实时精确定位，而实际中基站的布设往往在靠近车站或城市内这种低速场景下反而更密集，在高速运行的路段或者隧道场景中布设基站较少，与连续精确定位的目标背道而驰。由此可见，现有的基站布设方法并不适用于隧道列车定位这种狭长而接收机又快速移动的定位场景，而高密度布设基站又不经济。
因此，本发明相比于传统的误差分析模型，引入了测速误差这一变量来降低图2中的因速度引起的定位误差，并得出一种综合考虑精度和成本的基站布设的策略。图2中的位置1即为本实施例中的第一布设位置，位置2即为本实施例中的第二布设位置。
多个基站和移动台之间的相对距离将很大程度上决定定位的准确度，其影响因子为精度因子DOP(Dilution of Precision，精度衰减因子)。
具体包括：
GDOP(Geometric Dilution of Precision，几何精度因子)包括：经度，纬度，高程和时间等因子。
PDOP(Position Dilution of Precision，三维位置精度因子)：为纬度、经度和高程等误差平方和的开根号值。
HDOP(Horizontal Dilution of Precision，水平分量精度因子)：为纬度和经度等误差平方和的开根号值。
VDOP(Vertical Dilution of Precision，垂直分量精度因子)。
TDOP(Time Dilution of Precision，钟差精度因子)：为接收仪内时表偏移误差值。
最常用的是HDOP和VDOP，水平和垂直分量精度因子。
精度因子基于如下的单点定位模型：
其中，j和u点标识，ρj为j点的精度因子，xj为j点的精度，yj为j点的维度，zj为j点的高程，tj为j点的时间，xu为u点的精度，yu为u点的维度，zu为u点的高程，tu为u点的时间，c为时间权重。
将定位模型线性化，其线性化公式为：
Δρj＝ljΔxu+mjΔyu+njΔzu-cΔtu
写成矩阵形式：
ΔP＝HΔX
其中，
以k＝4为例，采用最小二乘法求解：
ΔX＝(HTH)-1HTΔP
对称矩阵G＝(HTH)-1的各个分量定量的表示精度因子。
通过测量GPS信号从GPS卫星到接收机的传输时间，在乘以信号的传播速度，可得到GPS卫星与接收机之间大概距离的测量值称为伪距。核心是测量GPS卫星发射的测距码信号(C/A码或P码)到达用户接收机天线的电波传播时间。
在定位精度估计中，定义伪距的测量误差项为
测量误差对精度的影响，即伪距的测量误差对响定位精度误差的影响如下：
XYZ三个方向和时间的误差和伪距误差之间的关系为：
其中伪距误差的均值为0，方差为
所以有：
其中，矩阵H定义为H＝(GTG)-1，通常为权系矩阵，是一个4*4对称阵。
进而测量误差方差
被权系矩阵H放大之后变成定位误差的方差。因此，定位精度与以下两方面因素有关：
1、测量误差：测量误差的方差越大，定位误差的方差也越大。
2、卫星的几何分布：矩阵G和H完全取决于可见卫星或者基站个数及其相对于用户的几何分布，而与信号的强弱或者接收机的好坏无关。权系矩阵中的元素值越小，则测量误差被放大成定位误差的程度就越低。
因此，在隧道环境下，基站布设则是影响矩阵G和H的关键因素，进而基站布设的设计直接影响到定位精度。在理想环境下，基站的布设应主要考虑参与定位解算的基站数量和基站覆盖半径这两个关键参数。对于基站数量，考虑信号覆盖次数过多时，对定位提升的幅度已不明显，可在均匀布设的条件下，选择满足精度要求的最小基站数量。对于基站覆盖半径，假设基站的空间信号感知半径为R，布设所在位置为BS，基站布设高度为H，待测标签所在高度为h，
则平面覆盖半径r如图3所示，其计算公式为：
进而，
因此，权重
其中，ω为权重，
为测速误差的方差，
为初始测速误差的方差。
在实际工况中，列车运行在不同路段的速度也不同，例如靠近车站的路段，上坡下坡的路段，如果对所有隧道基站布设采用统一标准，则在速度误差较大的位置定位精度会有所下降。因此，在实际基站布设时，以权重系数乘以精度因子作为优化目标。通过给测速误差的标准差
较大的路段赋予较大的权重系数来对基站布设位置进行优化，从而获得经济高效的定位效果。
以平面几何精度因子(HDOP)为评价标准，其与H矩阵的关系为：
其中，hi1为第i个子区域中第一布设位置的待测标签所在高度，hi2为第i个子区域中第二布设位置的待测标签所在高度。
对于不同路段的权重系数，将考虑列车运行速度差异的基站布设优化问题转化为求解函数的最优解：
其中，i为子区域标识，ωi为第i个子区域的权重，m为子区域总数量，HDOPi为第i个子区域的平面几何精度因子，σi为满足第i个子区域精度需求的最大定位误差标准差，
为初始测速误差的标准差。
当基站密度过大导致ωiHDOPi不满足要求时，需进一步减小基站布设间隔。
至此得到的各子区域优化后的基站布设策略，即满足了定位精度的要求，又大大降低累积误差。
104，根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。
具体的，
1、整合各子区域优化后的基站布设策略。
2、基于相邻子区域对整合后的基站布设策略进行调整。
3、若调整后的基站布设策略满足定位精度要求，则将调整后的基站布设策略确定为最终的基站布局策略。
4、基于最终的基站布局策略，根据列车上接收机的位置以及实际布设施工条件，采用矩形或菱形方式在各子区域布局基站。
本实施例提供的上述隧道场景下高速列车定位基站布设方法，在具体实现时分为三个阶段，如图4所示：
第一阶段：确定布设策略
该阶段即上述步骤101。明确待布设区域中各个子区域的列车行驶状态以及该区域的精度需求，确定每个子区域的基站布设策略。
第二阶段：确定布设参数
该阶段即上述步骤102和103。根据各子区域的定位精度要求，先采用理想状态下的基站布局完成初始布设，再根据该路段的实际情况和建筑布局进行方案调整，使布设方案具有可行性。
第三阶段：综合调整与方案验证
该阶段即上述步骤104。将各子区域的布设方案进行整合，考虑相邻区域的基站布设，进行综合调整，并通过分析区域定位的DOP值对调整后的方案进行验证。如满足定位精度要求，则可进一步生成工程化的方案，否则需重新进行布设策略的确定，直至方案通过验证。
另外，具体实施基站布设时，每一个布设小区的四个基站可有两种布设位置，矩形或菱形，如图5所示，其中矩形布设的HDOP值较低的位置出现在矩形小区的两侧，而菱形布设的HDOP值较低处出现在菱形小区的中心，因此可以考虑列车上接收机的位置以及实际布设施工条件来做出选择。
本实施例提供的方法，比于传统的误差分析模型，引入了测速误差这一变量，除了考虑伪距误差之外，还考虑了高速列车的测速误差对定位精度的影响。通过推导公式可定义一个权重系数，在实际基站布设时，以权重系数乘以精度因子作为优化目标。通过给速度误差较大的路段赋予较大的权重系数来对基站布设位置进行优化，并将考虑列车运行速度差异的基站布设优化问题转化为求解函数的最优解，以此来优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
本实施例提供的隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质，该方法包括：基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略；确定测速误差；根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化；根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
基于隧道场景下高速列车定位基站布设方法的同一发明构思，本实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：存储器，处理器，以及计算机程序。
其中，计算机程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行以实现上述隧道场景下高速列车定位基站布设方法。
具体的，
基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略。
确定测速误差。
根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化。
根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。
可选地，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
根据测速误差确定权重。
根据权重与平面几何精度因子确定优化目标。
基于优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化。
可选地，根据测速误差确定权重，包括：
通过如下公式确定权重：
其中，ω为权重，
为测速误差的方差，
为初始测速误差的方差。
可选地，根据权重与平面几何精度因子确定优化目标，包括：
根据权重与平面几何精度因子确定如下优化目标：
其中，i为子区域标识，ωi为第i个子区域的权重，m为子区域总数量，HDOPi为第i个子区域的平面几何精度因子，σi为满足第i个子区域精度需求的最大定位误差标准差，
为初始测速误差的标准差。
可选地，
其中，hi1为第i个子区域中第一布设位置的待测标签所在高度，hi2为第i个子区域中第二布设位置的待测标签所在高度。
可选地，基于优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
基于优化目标确定各子区域的基站布设策略中的基站密度。
若存在基站密度小于预设阈值的子区域，则减少该子区域的基站布设策略中的基站布设间隔。
可选地，根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略，包括：
整合各子区域优化后的基站布设策略。
基于相邻子区域对整合后的基站布设策略进行调整。
若调整后的基站布设策略满足定位精度要求，则将调整后的基站布设策略确定为最终的基站布局策略。
可选地，根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略之后，还包括：
基于最终的基站布局策略，根据列车上接收机的位置以及实际布设施工条件，采用矩形或菱形方式在各子区域布局基站。
本实施例提供的电子设备，其上计算机程序被处理器执行以确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
基于隧道场景下高速列车定位基站布设方法的同一发明构思，本实施例提供一种计算机可其上存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行以实现上述隧道场景下高速列车定位基站布设方法。
具体的，
基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略。
确定测速误差。
根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化。
根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。
可选地，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
根据测速误差确定权重。
根据权重与平面几何精度因子确定优化目标。
基于优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化。
可选地，根据测速误差确定权重，包括：
通过如下公式确定权重：
其中，ω为权重，
为测速误差的方差，
为初始测速误差的方差。
可选地，根据权重与平面几何精度因子确定优化目标，包括：
根据权重与平面几何精度因子确定如下优化目标：
其中，i为子区域标识，ωi为第i个子区域的权重，m为子区域总数量，HDOPi为第i个子区域的平面几何精度因子，σi为满足第i个子区域精度需求的最大定位误差标准差，
为初始测速误差的标准差。
可选地，
其中，hi1为第i个子区域中第一布设位置的待测标签所在高度，hi2为第i个子区域中第二布设位置的待测标签所在高度。
可选地，基于优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
基于优化目标确定各子区域的基站布设策略中的基站密度。
若存在基站密度小于预设阈值的子区域，则减少该子区域的基站布设策略中的基站布设间隔。
可选地，根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略，包括：
整合各子区域优化后的基站布设策略。
基于相邻子区域对整合后的基站布设策略进行调整。
若调整后的基站布设策略满足定位精度要求，则将调整后的基站布设策略确定为最终的基站布局策略。
可选地，根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略之后，还包括：
基于最终的基站布局策略，根据列车上接收机的位置以及实际布设施工条件，采用矩形或菱形方式在各子区域布局基站。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其上的计算机程序被处理器执行以确定测速误差，根据测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，进而优化基站密度，平衡定位精度，从而获得高效的定位效果。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种隧道场景下高速列车定位基站布设方法，其特征在于，所述方法包括：
基于布设区域中各子区域的列车行驶状态以及精度需求，确定各子区域的基站布设策略；
确定测速误差；
根据所述测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化；
根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测速误差和平面几何精度因子对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
根据所述测速误差确定权重；
根据所述权重与平面几何精度因子确定优化目标；
基于所述优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述测速误差确定权重，包括：
通过如下公式确定权重：
其中，ω为权重，
为测速误差的方差，
为初始测速误差的方差。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述权重与平面几何精度因子确定优化目标，包括：
根据所述权重与平面几何精度因子确定如下优化目标：
其中，i为子区域标识，ωi为第i个子区域的权重，m为子区域总数量，HDOPi为第i个子区域的平面几何精度因子，σi为满足第i个子区域精度需求的最大定位误差标准差，
为初始测速误差的标准差。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
其中，hi1为第i个子区域中第一布设位置的待测标签所在高度，hi2为第i个子区域中第二布设位置的待测标签所在高度。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述优化目标对各子区域的基站布设策略进行优化，包括：
基于所述优化目标确定各子区域的基站布设策略中的基站密度；
若存在基站密度小于预设阈值的子区域，则减少该子区域的基站布设策略中的基站布设间隔。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略，包括：
整合各子区域优化后的基站布设策略；
基于相邻子区域对整合后的基站布设策略进行调整；
若调整后的基站布设策略满足定位精度要求，则将调整后的基站布设策略确定为最终的基站布局策略。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据各子区域优化后的基站布设策略确定最终的基站布局策略之后，还包括：
基于最终的基站布局策略，根据列车上接收机的位置以及实际布设施工条件，采用矩形或菱形方式在各子区域布局基站。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210944229.5A CN115499847A (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210944229.5A CN115499847A (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115499847A true CN115499847A (zh) | 2022-12-20 |
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ID=84465720
Family Applications (1)
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| CN202210944229.5A Pending CN115499847A (zh) | 2022-08-05 | 2022-08-05 | 隧道场景下高速列车定位基站布设方法、设备、存储介质 |
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|---|---|
| CN (1) | CN115499847A (zh) |
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2022
- 2022-08-05 CN CN202210944229.5A patent/CN115499847A/zh active Pending
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