CN116873002B - 一种获取列车当前精确位置的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取列车当前精确位置的方法和装置，涉及数据处理技术领域。所述装置包括：解码器获取列车防护报警数据，传送至中心处理器；中心处理器解析得到列车车速、线路里程、线路行别；卫星接收模块将卫星数据传送至中心处理器；中心处理器解析获取经纬度信息；通信模块包括：网络模块连接基站，获取当地基站信息；网络模块连接后台服务器，下载铁路线路的经纬度电子围栏数据，获取当地经纬度数据，以及上传经纬度数据，通过查询本机数据库从后台服务器获取当地的线路编号；蓝牙模块和通信扩展串口连接第三方应用为第三方应用设备提供线号、行别、里程数据。本发明能够实现自动化程度较高、能全天候工作的列车定位。

Description

一种获取列车当前精确位置的方法和装置

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种获取列车当前精确位置的方法和装置。

背景技术

列车本身是靠地面信号机、地面应答器、车速传感器、车载数据库等一系列技术手段，可以实现对列车本身位置的精准定位。但是受限于列车运行的安全限制和铁路数据的安全限制，各类便携式检测设备和部分后期加装的车载设备，无法接入列车的信号系统，无法获取到列车的所在准确位置。

如果这些检测设备无法获取准确的位置信息，那么不管检测数据结果如何，都无法提供给生产环节使用，因为现场维修人员必须要知道“线路编号、线路行别、线路里程”这三个要素，才能下发现场维修任务，才能准确到达需要维修的现场，所以如何快速、准确地定位到列车的位置以及准确获取当前列车的运行速度，是一项特别重要的工作。

目前，各类便携式检测设备采用的定位手段包括：

1、利用轮对计程

方法是在列车轮子上固定一个支架，安装霍尔传感器，然后在轮子上吸附一个强磁铁。当列车运行时，事先手工录入当前线路编号、线路行别、起始里程、轮子周长等参数，列车运行过程中，轮子每转一周，霍尔传感器输出一个脉冲信号，通过对轮子转动圈数进行计数，即可计算出当前里程。

当前里程=初始里程+轮子周长*转动圈数。

当前速度=运行里程/运行时长。

然而，利用轮对计程的缺陷在于：①需要提前在轮对上安装支架，会有脱落风险，影响行车安全。②安装支架，仅能在车辆出库时操作，在车站受高站台影响，无法操作。③无法自动获取线路编号和线路行别，需要人工输入线路编号、行别、起始里程等，如果运行线路涉及多条线路时，不好操作。④无法自动获取起始里程，需要提前输入公里标，且需要间隔两三公里对误差进行修正，人工操作强度大。⑤如果在夜间工作时，会因为无法观察到线路上的公里标而累积较大的误差。

2、利用卫星定位

由于卫星输出的信号只能解析出经纬度、速度等信息，且没有带有铁路里程的可商用铁路电子地图，无法直接获取铁路里程。

目前的方案是，使用前需要人工先建立铁路里程和经纬度的对应关系，比如每隔100米（或更短的距离）沿铁路线采集一个经纬度坐标，然后建一个铁路里程和经纬度对应的电子地图。使用的时候，便携式设备通过自带的卫星模块获取当前的经纬度，然后再通过自建的铁路电子地图，转换出当前的线路里程。

然而，利用卫星定位的缺陷在于：①受地形影响，在山区定位慢，误差大，特别是在隧道里无法接收到卫星信号。②受天气条件限制，云层较厚时，定位失败，或偏差较大。③自建电子地图，需要足够多的基础点才能保证检测精度，需要耗费大量人力物力。④当铁路改线调拨里程时，需要重新采集。

3、利用手机信号基站定位

在检测设备里安装手机模块，利用网络查询命令，可以获取到附近的基站编号，在通过自建基站和铁路里程的对应关系，可建立一个基站与里程的对应关系，能确定当前列车所处的大概位置，精度在200-2000米左右。

然而，利用手机信号基站定位的缺陷在于：①必须要在有手机信号的地段才能工作，在隧道内、偏远山区、戈壁无人区等特殊地段，无法使用。②基站信息属电信基础数据，人工采集自建地图难度较大，且当基站更换时，无法及时更新地图数据。③定位精度差，特别是铁路沿线，由于基站数量相比城市较少，定位精度约500米。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种获取列车当前精确位置的方法和装置，能够准确定位列车位置、获取列车运行速度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种获取列车当前精确位置的装置，包括：中心处理器、列车防护报警解码器、卫星接收模块和通信模块；

列车防护报警解码器接收列车运行过程中发出的接近报警广播信息，获取列车数据，将列车数据传送至中心处理器；中心处理器对解码器输出的列车数据进行解析，提取列车车速、线路里程、线路行别；

卫星接收模块连接卫星，接收卫星数据；卫星接收模块连接中心处理器，将卫星数据传送至中心处理器；中心处理器对卫星接收模块输出的数据进行解析，获取经纬度信息；

通信模块包括网络模块、蓝牙模块和通信扩展串口；网络模块连接基站，获取当地基站信息；网络模块连接后台服务器，下载铁路线路的经纬度电子围栏数据，获取当地经纬度数据，以及上传从卫星数据中解析的经纬度数据，通过查询本机数据库从后台服务器获取当地的线路编号；蓝牙模块连接第三方应用设备，中心处理器通过蓝牙模块发送定位数据给第三方应用设备；通信扩展串口采用有线方式连接第三方应用设备，为第三方应用设备提供线号、行别、里程数据。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，所述列车定位装置集成在需要定位数据的设备中。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，所述列车定位装置通过接近报警解码器接收列车发送的接近预警广播信息，通过计算提取当前列车运行速度、当前里程、线路行别。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，所述列车防护报警装置通过蓝牙无线方式和串口有线方式为其他设备提供定位数据。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，网络模块包括支持4G/5G通信模式，能够在全球范围内接入当地运营商网络。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，新线路采集卫星经纬度坐标点时，通过网络模块把采集的数据，实时传输给后台数据服务器进行存储和标记。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，现场定位时，如果在设备上的本地数据库查找失败，则通过网络模块把坐标数据发回后台服务器进行远程计算，并将计算结果返回给现场设备。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，通过移动网络获取当前的基站编号，包括位置区域码和基站编号，再发送到后台服务器，调用第三方数据库接口获取到经纬度数据，再查询地图数据库，获取到当前的线路编号，并将查询结果返回给现场设备。

如上所述的一种获取列车当前精确位置的装置，其中，所述列车定位装置中还设置有工作指示灯，包括电池电量指示灯、LBJ状态指示灯、卫星状态指示灯、蓝牙状态指示灯、网络状态指示灯、串口状态指示灯、定位状态指示灯、故障指示灯。

本发明还提供一种获取列车当前精确位置的方法，包括：

预先设定包括线路编号的铁路线路经纬度电子围栏，建立脱机数据库；

周期性地接收列车接近报警广播信息，实时解码获取当前列车的列车车速、线路里程，根据里程变化趋势，计算当前线路行别；

若卫星信号有效，则通过卫星模块接收当前所在位置的经纬度坐标，通过查询脱机数据库，确定当前列车所在的线路编号，若本地查询失败，则通过网络模块将经纬度坐标发送到后台地图服务器，接收地图服务器返回的线路编号；

若卫星信号无效，则通过网络模块获取移动基站编号，再通过基站编号查询对应的经纬度，查询后台地图服务器获取当前线路编号；

根据列车车速、线路里程、线路行别和线路编号生成定位数据。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被处理器执行上述所述的一种获取列车当前精确位置的列车防护报警方法。

本发明的有益效果是：本发明的目的是提供一种自动化程度较高、能全天候工作的定位方法，通过接收列车防护报警机车电台发出列车接近预警信息，获取当前列车精确里程；通过里程变化趋势，计算出线路行别；同时辅助以卫星定位数据、手机基站数据，查找本地脱机数据库，必要时联网与后台电子地图服务器交互，来获取当前列车所在线路编号，从而准确定位列车当前位置。本发明相对于现有的其他方案，可以直接从列车电台发出的接近预警信息里获取到准确的线路里程和线路行别。本发明相对于其他发明采取电子围栏地图模式建立线路编号和经纬度的关系，相对于每公里打点的电子地图，数据量大大减小，能快速准确地检索出线路编号。本发明相对于其他基本本地脱机数据库方案，可以通过4G模块连接到后台服务器，实时获取最新的服务器数据，一旦有新的线路坐标加入，可以不用受限于现场设备的数据升级，而采用网络方式快速部署应用。本发明相对于其他发明集成手机基站定位功能，通过手机基站查询第三方数据库获取经纬度坐标，再查询本地数据库或网络服务器获取线路编号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图，其中：

图1是本发明实施例一提供的一种获取列车当前精确位置的列车防护报警装置示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种获取列车当前精确位置的列车防护报警方法流程图；

图3是数据流图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本申请实施例一提供一种获取列车当前精确位置的装置，该装置可以集成到其他需要定位数据的设备中，或者通过蓝牙无线方式和串口有线方式为其他设备提供定位数据。所述装置具体包括：中心处理器、LBJ解码器、卫星接收模块和通信模块。其中：

（1）LBJ（列车防护报警机车电台）解码器连接列车，获取列车数据。LBJ解码器连接中心处理器，将列车数据传送至中心处理器。中心处理器对LBJ解码器输出的列车数据进行解析，提取列车车速、线路里程、线路行别等信息。

列车上的车载电台通过机车安全信息综合监测装置适配器(TAX箱)，每200ms从TAX箱获取一帧数据，包括车次、速度、位置及时间等列车运行信息，通过PSCSAG编码，采用DFSK调制方式，经电台调制到821.2375MHz频点上，当列车运行速度大于5km/h时，车载电台采用间歇循环发送方式，每运行200米向外广播发送一次信息。LBJ模块，选用专用的解码芯片，配合高灵敏度天线，对通过天线接收到的无线信号按POCSAG方式进行解码，对输出数据的差错控制采用前向纠错缩短循环码BCH(31,21)+1位偶校验，纠错编码生成多项式为:G(X)=X10+X9+X8+X6+X5+X3+1。

本申请实施例中：LBJ解码器设置：

①天线：中心频点821.2375MHz；带宽：>=1MHz；驻波比：< 1.5；阻抗： 50Ohm；增益：>=3dBi@821.2375MHz。

②设计解码电路：选用专用的解码芯片，对通过天线接收到的无线信号按POCSAG方式进行解码，对输出数据的差错控制采用前向纠错缩短循环码BCH(31,21)+1位偶校验，纠错编码生成多项式为:G(X)=X10+X9+X8+X6+X5+X3+1。

③制定数据帧格式：如图2所示，基本帧格式由前导码和n个码组构成，每个码组包含1个同步码字和8帧数据。前置码为 576位来回反转的 101010......码；同步码字固定为0111 1100 1101 0010 0001 0101 1101 1000，用于表示一个码组的开始；码字的第1位为0表示地址码字，为1表示消息码字。地址码字必须在分配的那一帧内发送，消息码字可以在任一帧中发送，但应直接跟随相关的地址码字。当没有要传送的地址码和消息码时，每一帧都要发送一个空闲码字，空闲码字固定为0111 1010 1000 1001 1100 0001 1001 0111。码字第 22~31位为 BCH 校验位，第32位为偶校验位。消息码字的发送从最高有效字符开始，而每个字符的各比特从最低有效位开始发送。

④设置列车接近预警消息码：列车接近预警消息码按以下表1所示规则定义：

表1 列车接近预警消息码规则表

⑤时钟校准消息码：时钟校准消息码定义如下表2所示：

表2 时钟校准消息码列表

⑥设置定位算法：

S=S₀+Vt，其中，S为当前实时里程，S₀为上一个里程，V为上一次有效车速，在两次有效数据间按匀速计算，t为当前时刻距离“上一个里程”所经过的时间。

（2）卫星接收模块连接卫星（包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo、SBAS），接收北斗/GPS卫星数据。卫星接收模块连接中心处理器，将北斗/GPS卫星数据传送至中心处理器。中心处理器对卫星模块输出的数据进行解析，获取卫星状态、日期、时间、经度、纬度、速度等信息。

卫星模块，选用支持北斗/GPS/伽利略/格鲁纳斯多星系统的高灵敏度模块，采用高增益全向有源天线，辅助网络模块提供的A-GPS星历信息，可在30s内实现冷启动定位。

其中，卫星接收模块的天线技术参数设置如下表3所示：

表3 天线技术参数表

卫星接收模块的数据接收协议采用通用NMEA-0183协议，协议内容为ASCII 明码格式。其中，帧格式形如：$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh(CR)(LF)，“$”：帧命令起始位；aaccc：地址域，前两位为识别符（aa），后三位为语句名（ccc）；ddd…ddd：数据；“*”：校验和前缀（也可以作为语句数据结束的标志）；hh：校验和，$与*之间所有字符 ASCII 码的校验和（各字节做异或运算，得到校验和后，再转换 16 进制格式的 ASCII 字符）；(CR)(LF)：帧结束，回车和换行符。

根据不同的发送器，设置如下表4所示的不同标识符，通常用GN输出多星座定位信息：

表4 发送器标识符对应表

对卫星数据进行下列语句解析，可以获取到相应关键信息：

$GPGGA命令用于获取卫星定位信息；$GPGSA命令用于获取卫星PRN（编号标识）数据；$GPGSV命令用于获取可视卫星信息；$GPRMC命令用于获取推荐定位信息；$GPVTG命令用于获取地面速度信息；$GPGLL命令用于获取地面定位信息；$GPZDA命令用于获取UTC时间和日期。

（3）通信模块包括网络模块、蓝牙模块和通信扩展串口。网络模块可以支持4G或5G网络模式；蓝牙模块共享数据时最多允许7个不同的设备同时接收数据；串口RS485模式支持主从模式，最大支持32个设备同时接收数据。

①网络模块连接基站，获取当地基站信息；4G/5G网络模块还连接后台服务器，下载铁路线路的经纬度电子围栏数据，获取当地经纬度数据，以及上传从北斗/GPS卫星数据中解析的经纬度数据，通过查询本机数据库从后台服务器获取当地的线路编号。

例如，4G模块选用带分集接收功能的LTE-FDD/LTE-TDD/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/CDMA / GSM无线通信模块，支持 LTE-FDD，LTE-TDD，DC-HSDPA，HSPA+，HSDPA，HSUPA，WCDMA，TD-SCDMA，EVDO，CDMA，EDGE 和 GPRS 网络数据连接，可以在全球范围内接入当地运营商网络。

本申请设置4G/5G网络模块能够实现：新线路采集卫星经纬度坐标点时，可以通过4G/5G网络模块把采集的数据，实时传输给后台数据服务器进行存储和标记；现场定位时，如果在设备上的本地数据库查找失败，可以通过4G/5G网络模块把坐标数据发回后台数据服务器进行远程计算，并将计算结果返回给现场设备；通过移动网络获取当前的基站编号，包括位置区域码LAC和基站编号CID，再发送到后台服务器，调用第三方LBS数据库接口获取到经纬度数据，再查询地图数据库，获取到当前的线路编号，并将查询结果返回给现场设备。

②蓝牙模块连接第三方应用设备，中心处理器通过蓝牙模块发送定位数据给第三方应用设备，第三方应用设备包括但不限于带有蓝牙功能的手机、平板、电脑、专用检测设备等。

蓝牙模块工作在从端模式，等待被其他设备连接。用户可以通过带有蓝牙功能的手机、平板，输入安全验证密码，连接到该设备，通过蓝牙通道获取到线号、行别、里程、车速等关键定位数据。蓝牙功能可以使得该装置有更多的适用性，可以方便地连接到需要里程定位的设备上，特别是给其他细分专业检测设备提供里程定位功能，避免了所有设备都需要单独开发一套里程定位功能。

蓝牙模块，工作在ISM频段2.400~2.483GHz，采用FHSS扩频技术，接收灵敏度：<-88dBm at < 0.1% BER，发送功率-6～+4dBm，有效距离100米，采用AES128加密安全认证，支持SPP HCI HID OPP HDP DUN SYNCH FTP HSP CTP GOEP FAX HSAGP PAN BIP BIR HFPOBEX PPP HFAGP BPP UPD LMP ICP TCS PAN MAP CTP HCRP PBAP DID SYNCML MAP GOEPL2CAP RFCOMM SDP等多种蓝牙协议，工作在从机模式时，最大可支持1对7蓝牙广播，即同时为7台不同的设备进行数据共享服务。

③中心处理器还可以通过通信扩展串口，采用有线方式连接第三方应用设备，包括使用TTL串口连接便携式检测设备、或使用RS485串口连接车载式设备，为第三方应用设备提供线号、行别、里程数据等。扩展串口，默认TTL电平，可扩展为RS232、RS485电平，默认波特率115200bps，支持1200-921600bps可调。

进一步地，在本申请提供的列车定位装置中还设置有工作指示灯，包括电池电量指示灯、LBJ状态指示灯、卫星状态指示灯、蓝牙状态指示灯、网络状态指示灯、串口状态指示灯、定位状态指示灯、故障指示灯等。

实施例二

如图2和3所示，本发明实施例二提供一种获取列车当前精确位置的方法，包括：

步骤210、预先设定包括线路编号的铁路线路经纬度电子围栏，建立脱机数据库；

具体地，根据铁路的路线走向划定范围，对非直线部分，分小段取直，建立铁路线路经纬度电子围栏。

步骤220、周期性地接收列车接近报警广播信息，实时解码获取当前列车的列车车速、线路里程，根据里程变化趋势，计算当前线路行别。

具体地，列车防护报警机车电台（LBJ）周期性发送广播信号，在列车运行速度为5~120km/h，列车每运行200米，LBJ发送一次列车接近预警信息；列车运行速度大于120km/h时，LBJ每隔6秒发送一次列车接近预警信息。列车接近信息包括：车次—车速—里程。LBJ信息设计初衷是发给线路巡道人员和线路施工作业人员的，用来提醒及时下道避车，防止发生碰撞事故。本装置使用专用的解码电路可以接收并解析到LBJ发出的预警信息，并从中提取出里程和车速数据。但是，缺少线路编号和行别。行别可以根据里程数值变化趋势获取，里程增大为下行，里程减小为上行。

步骤230、若卫星信号有效，则通过卫星模块接收当前所在位置的经纬度坐标，通过查询脱机数据库，确定当前列车所在的线路编号，若本地查询失败，则通过网络模块将经纬度坐标发送到后台地图服务器，接收地图服务器返回的线路编号。

其中，通过卫星经纬度获取线路的方法，可以是通过密集点采集形成的铁路沿线地图，也可以是仅仅定义了区域坐标的“电子围栏”，当一个区域仅有一条线路时，就可以简单地设定一个“电子围栏”，通过地图提取到该区域的包围点关键坐标，最少是4个点，形成一个矩形，或者多个点形成不规则的多边形区域，当经纬度坐标落在该区域时，即可判断出当前列车所在的线路。

具体地，通过卫星模块接收当前所在位置的经纬度坐标，具体包括如下子步骤：

步骤231、判断是否接收到有效的卫星信号，如果收到有效信息，提取经度、纬度、速度等信息，执行步骤232准备开始校正；如果没有收到卫星信息，则根据最后一次速度来计算当前里程计算，结束。

步骤232、根据卫星经纬度信息确定当前位置处于打点坐标文件中的位置（处于第n个打点处与n+1个打点处之间），如果在文件中没有找到相对应的打点，或距离前后两个打点处的距离大于1公里，则不进行校正，并且置校正失败标识，结束；如果能够找到相对应的打点，则执行步骤232；

步骤232、根据卫星经纬度和文件中第n点的经纬度来计算距离，取文件中第n点里程加/减距离作为实际的里程值。

具体地，采用公式计算两点间经纬度距离/>，其中，/>，R为地球半径，可取平均值 6371km；/>、/>表示两点的纬度；/>表示两点经度的差值。

步骤240、若卫星信号无效，则通过网络模块获取移动基站编号，再通过基站编号查询对应的经纬度，查询后台地图服务器获取当前线路编号。

网络模块除了可以协助传输经纬度到后台地图服务器数据获取当前线路编号，还能在卫星信号无效的情况下--比如站内，隧道，山区，通过手机移动网络的基站数据，查询获取到对应的经纬度坐标，再反查出当前线路的线路编号。

本申请能够弱化卫星定位功能，传统的定位方案需要沿铁路线采集经纬度坐标，建立经纬度和里程的对应关系。本申请不需要现场采集坐标，仅在电脑上通过地图软件，对相应线路选择几个关键点制作电子围栏即可，对于落在电子围栏内的坐标，都认为是在该线路上，这样建立地图数据快速简单，且形成的地图数据库文件小，适合嵌入式使用。再则，根据大范围确定的坐标围栏，即使线路微调里程，也不影响使用。本方法可以大大减小传统方案的工作强度，且有更好的适应性。

步骤250、根据列车车速、线路里程、线路行别和线路编号生成定位数据，传输至列车定位检测方。

本发明改进如下：

通过解码接收列车接近报警广播信息，获取到当前列车的里程、车速，这些数据是实时的、准确的，一旦线路里程调拨变化时，车载信号系统会及时维护更新的，能保证发送数据的准确性。

通过解码接收列车接近报警广播信息，获取到里程，根据里程变化趋势，计算出当前线路行别。

提前设定铁路线路的经纬度电子围栏，无需逐点采集精准坐标，只需根据铁路的线路走向划定一个范围，对非直线部分，分小段取直，建立一个小型的脱机数据库，写入本装置。这个方法，相对于采集和维护沿线的详细经纬度坐标库要简单的很。而且这个电子围栏可以在电脑上浏览共同地图获取到。

设定铁路线路的经纬度电子围栏时，不需要与线路上里程建立对应关系，仅需知道该条线路编号即可，甚至可以自定义线路编号。

在无法获取到经纬度的地区，通过4G/5G模块获取移动基站编号，再通过基站编号查询对应的经纬度，弥补卫星信号不良地段的缺陷，特别是在站内停车时。

本方法对卫星经纬度依赖性较低，因为铁路线路通常很长范围内都是同一条线路，所以不必频繁与服务器交互信息，仅需少数交互，获取线路电子围栏数据库，优先查询本地数据库，如果超出范围再请求远程解决。

本方法提高了定位数据共享方案，提供蓝牙无线连接和串口有线连接两种方式。

本申请生成的定位数据，包括里程、车速、线路编号、线路行别，可以通过蓝牙无线发送给其他检测设备使用，也可以通过串口有线传输给其他设备。

与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种获取列车当前精确位置的方法，该装置包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

存储器用于存储一个或多个程序指令；

处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种获取列车当前精确位置的方法。

与上述实施例对应的，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，一个或多个程序指令用于被处理器执行一种获取列车当前精确位置的方法。

本发明所公开的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的一种获取列车当前精确位置的方法。

在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific工ntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。

其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。

易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。

本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，所述装置包括：中心处理器、列车防护报警解码器、卫星接收模块和通信模块；

列车防护报警解码器接收列车运行过程中发送的列车接近报警广播信息，获取列车运行数据，将列车运行数据传送至中心处理器；中心处理器对解码器输出的列车运行数据进行解析，提取列车车速、线路里程、线路行别；

卫星接收模块连接卫星，接收卫星数据；卫星接收模块连接中心处理器，将卫星数据传送至中心处理器；中心处理器对卫星接收模块输出的数据进行解析，获取经纬度信息；

通信模块包括网络模块、蓝牙模块和通信扩展串口；网络模块连接基站，获取当地基站信息；网络模块连接后台地图服务器，下载铁路线路的经纬度电子围栏数据，获取当地经纬度数据，以及上传从卫星数据中解析的经纬度数据，通过查询脱机数据库从后台地图服务器获取当地的线路编号；蓝牙模块连接第三方应用设备，中心处理器通过蓝牙模块发送定位数据给第三方应用设备；通信扩展串口采用有线方式连接第三方应用设备，为第三方应用设备提供线号、行别、里程数据；

所述获取列车当前精确位置的装置的工作方法包括：

预先设定包括线路编号的铁路线路经纬度电子围栏，建立脱机数据库；

周期性地接收列车接近报警广播信息，实时解码获取当前列车的列车车速、线路里程，根据里程变化趋势，计算当前线路行别；

若卫星信号有效，则通过卫星接收模块接收当前所在位置的经纬度坐标，通过查询脱机数据库，确定当前列车所在的线路编号，若本地查询失败，则通过网络模块将经纬度坐标发送到后台地图服务器，接收后台地图服务器返回的线路编号；

若卫星信号无效，则通过网络模块获取移动基站编号，再通过基站编号查询对应的经纬度，查询后台地图服务器获取当前线路编号；

根据列车车速、线路里程、线路行别和线路编号生成定位数据；

其中，通过卫星接收模块接收当前所在位置的经纬度坐标，具体包括如下子步骤：

接收有效的卫星信号，提取经度、纬度、速度信息；

根据卫星经纬度信息确定当前位置处于打点坐标文件中的位置，处于第n个打点处与n+1个打点处之间；

根据卫星经纬度和文件中第n点的经纬度来计算距离，取文件中第n点里程加/减距离作为实际的里程值；采用公式计算两点间经纬度距离/>，其中，/>，R为地球半径；/>、/>表示两点的纬度；/>表示两点经度的差值。

2.如权利要求1所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，所述装置集成在需要定位数据的设备中。

3.如权利要求1所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，所述装置通过接近报警解码器接收列车发送的列车接近报警广播信息，通过计算提取当前列车运行速度、当前里程、线路行别。

4.如权利要求1所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，所述装置通过蓝牙无线方式和串口有线方式为其他设备提供定位数据。

5.如权利要求1所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，网络模块支持4G/5G通信模式，能够在全球范围内接入当地运营商网络。

6.如权利要求1所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，新线路采集卫星经纬度坐标点时，通过网络模块把采集的数据，实时传输给后台地图服务器进行存储和标记。

7.如权利要求5所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，现场定位时，如果在设备上的脱机数据库查找失败，则通过网络模块把坐标数据发回后台地图服务器进行远程计算，并将计算结果返回给现场设备。

8.如权利要求7所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，通过移动网络获取当前的基站编号，包括位置区域码和基站编号，再发送到后台地图服务器，调用第三方数据库接口获取到经纬度数据，再查询地图数据库，获取到当前的线路编号，并将查询结果返回给现场设备。

9.如权利要求7所述的一种获取列车当前精确位置的装置的工作方法，其特征在于，所述装置中还设置有工作指示灯，包括电池电量指示灯、LBJ状态指示灯、卫星状态指示灯、蓝牙状态指示灯、网络状态指示灯、串口状态指示灯、定位状态指示灯、故障指示灯。