基于多传感器融合的列车精准停车系统和方法与流程

本发明涉及智能停车，尤其涉及一种基于多传感器融合的列车精准停车系统和方法。

背景技术：

1、随着人工智能技术的广泛应用，其对物流运输领域产生的影响也在逐步加深。人工智能在运输路径规划、运力资源优化、配送智能调度等场景中发挥至关重要的作用。自动驾驶技术是运输环节智能化的核心技术，在无人驾驶物流车辆方面，多式联运空轨集疏运动车在其自动运行过程中，发现存在低速测速不准、停车定位不精确的问题。传统轨道交通车辆上采用的速传、计轴测速方法在列车实际运行的环境中，无法精准测出列车的速度，影响列车的停车准确性，对列车的全自动行驶造成了一定制约。

2、因此，现有的定位方法适用于铁轨机械接触的全部轨道交通行业，其传统的分体式融合定位精度较差。目前，国内外对基于空轨列车的融合定位方法研究较少，如按照传统的铁路列车定位方法去实现，面向货运的空轨列车系统在运输场景、系统安全性、控制精准度等方面存在较大差异，会使得列车停车效果变得很差，严重影响了列车的测速及定位。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提供一种基于多传感器融合的列车精准停车系统，该系统能够有效降低测速测距误差，提高列车停车精度，从而便于提升系统的安全性和车辆装卸载便捷性。

2、本发明的第二个目的在于提供一种基于多传感器融合的列车精准停车方法。

3、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

4、一种基于多传感器融合的列车精准停车系统，包括：

5、磁钉轨道和多个磁钉，多个所述磁钉设置在所述磁钉轨道的多个停车点上，所述磁钉用于产生磁信号；

6、车载控制模块，包括处理器和磁导航传感器，所述磁导航传感器在车辆驶入停车点区域时，采集相应磁钉产生的磁信号，并传输至所述处理器，以便所述处理器根据所述磁信号和磁钉轨道电子地图确定停车点位置；

7、所述处理器还用于获取车辆当前停车位置，根据当前停车位置和所述停车点位置确定停车误差，并确定所述停车误差是否满足跳跃条件，当满足跳跃条件时，通过跳跃控制实现车辆精准停车。

8、优选的，还包括地面主控模块，所述处理器在所述停车误差超过装卸停车误差范围时，确定满足跳跃条件，向所述地面主控模块发送跳跃请求命令。

9、优选的，所述处理器还用于在接收到所述地面主控模块发送的跳跃允许命令后，将车辆控制权切换至所述地面控制模块，以便所述地面控制模块根据车辆当前停车位置和所述停车点位置控制车辆的牵引逆变器和制动器进行相应动作，实现停车精确跳跃控制。

10、优选的，所述处理器还用于监测跳跃时间，并在所述跳跃时间超过预设时间时，累计一次跳跃次数，并返回检测所述停车误差是否满足跳跃条件，以准备下一次跳跃，直至所述跳跃次数达到预设次数时，确定跳跃失败。

11、优选的，所述处理器还用于在确定跳跃失败时，切断所述地面控制模块的车辆控制权，并发送跳跃失败信息，以便外部人员通过转运设备进行车辆精确对位。

12、优选的，所述磁钉轨道还配置有多个轨旁信标单元，所述车载控制模块还包括车载信标单元，所述车辆行驶至所述轨旁信标单元时，所述车载信标单元通过所述轨旁信标单元获取车辆的位置信息。

13、优选的，所述车载控制模块还包括多个速度传感器，多个所述速度传感器设置在车辆两侧不同的车轮上，用于检测车辆的速度信息。

14、优选的，所述处理器还用于在所述车辆行驶在相邻的轨旁信标单元之间时，根据所述速度信息和所述车载信标单元获取的车辆位置信息对车辆的实时位置进行更新。

15、优选的，所述速度传感器为霍尔速度传感器。

16、为达到上述目的，本发明第二方面提供了一种基于多传感器融合的列车精准停车方法，应用于上述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，所述方法包括：

17、车辆驶入停车点区域时，采集停车点区域磁钉产生的磁信号，并根据所述磁信号和磁钉轨道电子地图确定停车点位置；

18、获取车辆当前停车位置，根据当前停车位置和所述停车点位置确定停车误差，并确定所述停车误差是否满足跳跃条件，当满足跳跃条件时，通过跳跃控制实现车辆精准停车。

19、本发明至少具有以下技术效果：

20、本发明在车辆行驶至轨旁信标单元所在位置时，可通过车载信标单元获取车辆的当前位置信息，并且在车辆行驶至相邻轨旁信标单元之间路段时，可通过之前车载信标单元获取车辆的位置信息和速度传感器获取的车辆速度及加减速度信息实现车辆实时位置更新，从而可准确获取车辆的实时位置，并可准确获取车辆的当前停车位置；当车辆驶入停车点区域时，本发明还可采集停车点区域磁钉产生的磁信号，并对磁信号进行识别，然后结合磁钉轨道电子地图准确确定出停车点位置，之后根据当前停车位置和停车点位置能够准确确定出停车误差，并根据停车误差判定是否满足跳跃条件，以及在满足停车跳跃条件时，根据所记载的停车跳跃控制方案可实现车辆精准停车。由此，本发明采用多传感器融合以及停车跳跃控制方法可实现列车精准定位和停车，从而可有效降低测速测距误差，提高列车停车精度，进而便于提升系统的安全性和车辆装卸便捷性。

21、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，还包括地面主控模块，所述处理器在所述停车误差超过装卸停车误差范围时，确定满足跳跃条件，向所述地面主控模块发送跳跃请求命令。

3.如权利要求2所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述处理器还用于在接收到所述地面主控模块发送的跳跃允许命令后，将车辆控制权切换至所述地面控制模块，以便所述地面控制模块根据车辆当前停车位置和所述停车点位置控制车辆的牵引逆变器和制动器进行相应动作，实现停车精确跳跃控制。

4.如权利要求3所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述处理器还用于监测跳跃时间，并在所述跳跃时间超过预设时间时，累计一次跳跃次数，并返回检测所述停车误差是否满足跳跃条件，以准备下一次跳跃，直至所述跳跃次数达到预设次数时，确定跳跃失败。

5.如权利要求4所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述处理器还用于在确定跳跃失败时，切断所述地面控制模块的车辆控制权，并发送跳跃失败信息，以便外部人员通过转运设备进行车辆精确对位。

6.如权利要求1所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述磁钉轨道还配置有多个轨旁信标单元，所述车载控制模块还包括车载信标单元，所述车辆行驶至所述轨旁信标单元时，所述车载信标单元通过所述轨旁信标单元获取车辆的位置信息。

7.如权利要求6所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述车载控制模块还包括多个速度传感器，多个所述速度传感器设置在车辆两侧不同的车轮上，用于检测车辆的速度信息。

8.如权利要求7所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述处理器还用于在所述车辆行驶在相邻的轨旁信标单元之间时，根据所述速度信息和所述车载信标单元获取的车辆位置信息对车辆的实时位置进行更新。

9.如权利要求7所述的基于多传感器融合的列车精准停车系统，其特征在于，所述速度传感器为霍尔速度传感器。

10.一种基于多传感器融合的列车精准停车方法，应用于如权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种基于多传感器融合的列车精准停车系统和方法，该系统包括磁钉轨道、多个磁钉和车载控制模块，车载控制模块包括处理器和磁导航传感器，其中，多个磁钉设置在磁钉轨道的多个停车点上，磁钉用于产生磁信号；磁导航传感器在车辆驶入停车点区域时，采集相应磁钉产生的磁信号，并传输至处理器，以便处理器根据磁信号和磁钉轨道电子地图确定停车点位置；处理器用于获取车辆当前停车位置，根据当前停车位置和停车点位置确定停车误差，并确定停车误差是否满足跳跃条件，当满足跳跃条件时，通过跳跃控制实现车辆精准停车。本发明能够有效降低测速测距误差，提高列车停车精度，从而提升系统的安全性和车辆装卸便捷性。技术研发人员：张江涛,苏利杰,彭超亮,徐旸,汪家乐受保护的技术使用者：中车长江车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/8