列车高精度定位轨迹数据处理方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及列车定位监控或调度作业可视化领域，尤其涉及一种列车高精度定位轨迹数据处理方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、列车(包括机车头)是在铁路轨道(又称股道)上行驶，股道一般不是规则的直线，大多以曲线、弧线为主，在实际情况中，存在两条或多条股道靠近的情况，还存在一些更为复杂的情况(比如股道上有变轨的情况)。列车在股道上行驶，主要是受列车驾驶员操控，对列车的机车进行定位可以在机车上加载定位设备；目前，加载了定位设备的机车虽然可以将定位信息传输，便于机车的定位监控，但是随着列车(尤其是货运列车)信息化数据发展与需求，如何构建一个含有股道的地图，收集列车的定位经纬度数据并及时匹配表达在对应股道上，以便更高效地进行列车定位监控、轨迹监控及调度控制。需要解决的技术难题是，第一、列车的定位经纬度数据受到定位精度或信号影响，是有偏差的，若直接采用列车的定位经纬度数据进行可视化表达，必然会导致列车脱离股道，从而出现定位低的缺陷，影响监控质量，进而存在大量质量低或错误信息，在后续数据输出、应用上也存在较大困难。第一、股道在一些地方较为复杂，如何将列车正确匹配至股道上，也是数据监控及处理的一大难题；同时，如何规划布设列车(尤其是货运列车)的监控可视化也是一个难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术所指出的技术问题，提供一种列车高精度定位轨迹数据处理方法、系统及存储介质，通过修正机车位置经纬度信息能够高精度的得到机车位于股道线定位数据，提高了机车股道线定位精度，又能实现列车除机车外的所有车厢在股道线上的定位表达，既可以得到机车、所有车厢的高精度定位数据，又能进行列车在地图上的可视化表达。

2、本发明的目的通过下述技术方案实现：

3、一种列车高精度定位轨迹数据处理方法，所述列车包括机车和依次连接于机车上的若干个车相，机车内安装有卫星定位终端，其方法包括：

4、s1、构建轨迹监控展示地图模型，轨迹监控展示地图模型中具有包含经纬度信息的地图，在地图上绘制有列车的股道线及与股道线对应的站台信息，以股道线为中心向外扩展划设股道线电子围栏；

5、s2、收集机车上卫星定位终端实时定位的机车位置经纬度信息并在轨迹监控展示地图模型中预定位表达，接着进行股道线的定位表达：

6、s21、若机车位置经纬度信息位于股道线电子围栏内，则在股道线电子围栏内计算获得距离股道线最近的股道线上点，将机车位置经纬度信息修正为距离股道线最近点的经纬度信息并在轨迹监控展示地图模型中股道线上的定位表达；

7、s22、若机车位置经纬度信息位于股道线电子围栏外，截取机车位置经纬度信息最近区域的股道线电子围栏部分，提取股道线电子围栏部分边界并计算机车位置经纬度信息垂直股道线电子围栏部分边界最短的边界及垂直点，以垂直点计算获得距离股道线最近的股道线上点并以此点经纬度修正机车位置经纬度信息，然后在轨迹监控展示地图模型中股道线上的定位表达；

8、s3、将机车之后的所有车厢依次约束定位表达在轨迹监控展示地图模型的股道线上。

9、为了更好地实现本发明，轨迹监控展示地图模型的股道线设有行驶方向属性，按时间序列对机车定位于股道线上的点进行统计，并效验前后点是否违反行驶方向属性，剔除违反行驶方向属性在后的机车定位点。

10、优选地，在步骤s2中，根据按时间序列记录的股道线上机车定位点计算股道线距离n1的平均速度或机车定位点n2的瞬时速度，或选择股道线上两个机车定位点计算获得两个机车定位点之间的平均速度。

11、优选地，设置股道线机车信任定位点缓存数据库，设定统计间距点，在统计间距点统计步骤s2中修正后的机车位置经纬度信息是否属于同一股道线，若是，则将统计间距点内中间的机车定位点作为机车信任定位点存储于股道线机车信任定位点数据库中；若不是，则统计相邻k个统计间距点的所有机车定位点并取机车定位点数量占比最大的股道线作为相邻k个统计间距点共同归属的股道线，将相邻k个统计间距点最后的机车定位点作为机车信任定位点存储于股道线机车信任定位点数据库中；不断缓存更新股道线机车信任定位点缓存数据库，利用股道线机车信任定位点缓存数据库中的机车信任定位点对后续机车定位点进行调整。

12、优选地，在步骤s3中，设定机车长度为x，机车后边的相邻车厢中心点长度为y，按照如下公式计算机车后边的第p个车厢位于轨迹监控展示地图模型中股道线上的定位距离lp：

13、在轨迹监控展示地图模型内部构建机车模型体和若干个车厢模型体，按照步骤s2得到修正机车位置经纬度信息作为机车模型体中心点在轨迹监控展示地图模型中股道线上的定位表达，以机车后边第p个车厢的定位距离lp作为第p个机车模型体中心点在轨迹监控展示地图模型中股道线上依次进行定位表达。

14、优选地，股道线电子围栏以股道线为中心向外扩展距离其中m为卫星定位终端的定位精度，所述卫星定位终端为北斗定位终端。

15、优选地，轨迹监控展示地图模型中设置有站台信息所对应的站台电子围栏，当步骤s2中修正后的机车位置经纬度信息位于站台电子围栏中，则输出机车进入站台信息或在轨迹监控展示地图模型中对应站台电子围栏进行灯光显示。

16、一种列车定位及轨迹智能监控数据处理系统，包括轨迹监控展示地图模型，所述列车包括机车和依次连接于机车上的若干个车厢，机车内安装有卫星定位终端，轨迹监控展示地图模型中具有包含经纬度信息的地图，在地图上绘制有列车的股道线及与股道线对应的站台信息，以股道线为中心向外扩展划设股道线电子围栏；卫星定位终端实时定位的机车位置经纬度信息并传输至轨迹监控展示地图模型，轨迹监控展示地图模型包括机车定位处理模块和车厢定位处理模块，机车定位处理模块收集机车上卫星定位终端实时定位的机车位置经纬度信息并在轨迹监控展示地图模型中预定位表达，接着进行股道线的定位表达，其定位表达如下：

17、若机车位置经纬度信息位于股道线电子围栏内，则在股道线电子围栏内计一算获得距离股道线最近的股道线上点，将机车位置经纬度信息修正为距离股道线最近点的经纬度信息并在轨迹监控展示地图模型中股道线上的定位表达；

18、若机车位置经纬度信息位于股道线电子围栏外，截取机车位置经纬度信息最近区域的股道线电子围栏部分，提取股道线电子围栏部分边界并计算机车位置经纬度信息垂直股道线电子围栏部分边界最短的边界及垂直点，以垂直点计算获得距离股道线最近的股道线上点并以此点经纬度修正机车位置经纬度信息，然后在轨迹监控展示地图模型中股道线上的定位表达；

19、所述车厢定位处理模块将机车之后的所有车厢依次约束定位表达在轨迹监控展示地图模型的股道线上。

20、一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明列车高精度定位轨迹数据处理方法的步骤。

21、本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

22、(1)本发明通过修正机车位置经纬度信息能够高精度的得到机车位于股道线定位数据，提高了机车股道线定位精度，又能实现列车除机车外的所有车厢在股道线上的定位表达，既可以得到机车、所有车厢的高精度定位数据，又能进行列车在地图上的可视化表达。

23、(2)本发明以股道线为中心向外扩展划设股道线电子围栏，然后将机车上卫星定位终端实时定位的机车位置经纬度信息在轨迹监控展示地图模型中预定位表达，接着进行机车位置经纬度信息是否位于股道线电子围栏的判断，进而实现机车位置经纬度信息修正匹配至轨迹监控展示地图模型中股道线上，通过股道线、股道线修正了机车位置经纬度信息，经过本发明的数据处理后，能够得到列车高精度的定位轨迹数据。

24、(3)本发明先进行机车经纬度信息修正匹配至轨迹监控展示地图模型中股道线上，再接着进行机车之后的所有车厢依次约束定位表达在轨迹监控展示地图模型的股道线上，实现了列车所有车厢的精确表达，能够可视化地呈现出列车的定位轨迹。

25、(4)本发明设置有股道线机车信任定位点缓存数据库，在统计间距点统计修正后的机车位置经纬度信息并判断是否为机车信任定位点，不断缓存更新股道线机车信任定位点缓存数据库，利用股道线机车信任定位点缓存数据库中的机车信任定位点对后续机车定位点进行调整，可以对相邻股道线的错误定位进行有效判断和调整，进一步提高了机车定位轨迹数据的精度。