一种车地测速定位方法与流程

本发明涉及轨道交通，具体涉及一种车地测速定位方法。

背景技术：

1、目前在轨道交通领域的应用中，涉及列车位置及测距计算的主要利用列车控制系统即信号系统。信号系统的方法基本均采用在轨道中布置无源应答器，通过列车经过应答器时，车载设备获取初始位置和修正位置，在非应答器位置，采用速度积分累加的方式更新位置信息。该方法的准确度比较依赖于速度的准确性，且在弯道，坡道等特殊路段无法实现精准、安全的测速定位。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明要解决的技术问题是提供一种车地测速定位方法，旨在解决目前涉及列车位置及测距计算对速度测量准确性过度依赖、弯道和坡道定位不准以及无源应答器分布间距带来的定位精确度限制的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种车地测速定位方法，包括：在列车的头部与尾部分别设置一个车载雷达，在列车内部两端分别设置一个atp平台和一个雷达平台；

3、在轨道旁设置有车站设备和多个雷达基站；

4、当任一atp平台正常时，使用atp平台根据所述雷达基站实时与车载雷达测距得到测距值、列车的配置数据及线路数据，计算列车的位置；

5、当atp平台均故障时，使用中心雷达服务器实时计算的位置，利用所述雷达基站实时与车载雷达测距得到测距值，并经由车站设备发送测距值给中心雷达服务器保存，所述中心雷达服务器根据保存的测距值，结合雷达基站与车载雷达的配置数据、线路数据以及从oc系统获取的道岔状态，计算列车的位置；

6、所述一端雷达平台监测对端atp平台的状态，若对端atp平台故障，则采用本端atp平台计算列车的位置。

7、进一步地，中心雷达服务器周期更新道岔状态，仅当收到oc系统的道岔信息时开始计算列车的位置。

8、进一步地，所述中心雷达服务器计算列车的位置包括对列车进行初始定位和位置更新。

9、进一步地，列车初始定位时，

10、中心雷达服务器从oc系统获取列车位置和防护区所在的线路位置；

11、中心雷达服务器根据所有雷达基站与列车任意一端的测距值，在测距有效范围内选取最近2个雷达基站位置为圆心，以车载雷达与2个雷达基站直线探测距离映射到线路上得到的映射距离为半径，计算出是否与oc系统获取的列车位置或防护区所在的线路位置存在交点，以此判断列车初始定位成功与否。

12、进一步地，若不存在交点，则中心雷达服务器计算列车初始位置失败；若存在两个或两个以上交点时，则中心雷达服务器计算列车初始位置成功，位置有效；

13、判断交点位置与oc系统获取列车的位置的差值是否在阈值范围内，若在阈值范围内，则初始定位成功，反之，初始定位失败。

14、进一步地，还包括，判断交点位置与oc系统获取列车的位置的差值是否在oc建立的防护区内，若在oc建立的防护区内，则初始定位成功，反之，初始定位失败。

15、进一步地，所述位置更新包括：

16、列车初始定位成功后，中心雷达服务器根据自身位置，筛选出列车任意端探测前方距离最近的一个雷达基站，同时将车载雷达与该雷达基站直线探测距离映射到线路上，再根据雷达基站线路位置和映射距离计算列车的新位置。

17、进一步地，所述映射距离的具体计算公式如下：

18、

19、其中，d为车载雷达与雷达基站的测距值，h1为车载雷达高度，h2为雷达基站高度。

20、本发明的有益效果在于：

21、1、本发明提供了一种更准确的列车定位和车距计算方法，为目前列车测速定位提供了必须的控制参数，为全自动无人驾驶列车的防撞提供了一个解决思路，促进了全自动无人驾驶技术在轨道交通的快速应用。

22、2、实现了基于中心雷达服务器的sil4级列车定位，从初始定位和位置更新两个方面，计算列车的位置、速度、方向信息，并对列车信息进行统一管理，为列车提供更加精准、可靠的安全信息，以提高列车的运营效率。

23、3、实现了当atp故障时，列车无法提供定位信息的情况下，利用中心雷达服务器对列车进行精确的位置计算，提高了列车运营效率。

技术特征：

1.一种车地测速定位方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，所述中心雷达服务器计算列车的位置包括对列车进行初始定位和位置更新。

4.如权利要求3所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，列车初始定位时，

5.如权利要求4所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，

6.如权利要求5所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，还包括，

7.如权利要求3所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，所述位置更新包括：

8.如权利要求4或7所述的一种车地测速定位方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及轨道交通技术领域，公开了一种车地测速定位方法，其特征在于，包括：在列车的头部与尾部分别设置一个车载雷达，在列车内部两端各设置一个ATP平台和一个雷达平台；在轨道旁的设置有车站设备和多个雷达基站；当ATP平台故障时，雷达基站实时与车载雷达将得到的测距值经由车站设备发送给中心雷达服务器保存，中心雷达服务器根据保存的测距值，结合雷达基站与车载雷达的配置数据、线路数据以及从OC系统获取的道岔状态，计算列车的位置；雷达平台监测两个ATP平台的状态。本发明实现了中心雷达服务器计算列车位置、速度、运行方向和列车信息管理的SIL4安全功能；在ATP平台后故障后，准确计算列车的位置和速度。技术研发人员：佘才高,蔡玉萍,李堂成,毛建,张亦然,李云,任培勇,刘晓军,漆林,尚巍,汤连桥,楼宇伟,张伟,刘立明,韩新雨,董七一,党超,张杰受保护的技术使用者：中车南京浦镇车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9