[發明專利]有軌電車運行方向動態計算方法

有效

• 申請號: 201510047734.X
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104713558A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 黃文強;鞏榮海
• 申請（專利權）人: 蘇州富欣智能交通控制有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及軌道交通領域，特別是涉及一種有軌電車運行方向動態計算方法。

背景技術

有軌電車是采用電力驅動并在軌道上行駛的輕型軌道交通車輛。以汽車為主導的傳統交通模式帶來了能源危機、環境污染、土地緊缺、交通擁堵等問題。而現代有軌電車具有運行可靠、舒適、節能、環保等特點,完成了從傳統到現代化的轉變，在世界范圍被普遍推廣也充滿了光明的前景。本發明為有軌電車運營調度管理系統計算有軌電車運行方向提供了一種高可靠性、高可用性的算法。傳統交通工具對運行方向計算結果的可靠性要求較低,目前一般采用的方法如下:

通過選取兩個GPS(全球定位系統)定位點之間的距離大于等于閾值且距離偏差在容差范圍內的兩個GPS定位點以確定初始方向線段。如果將該方法直接應用到有軌電車,存在以下問題：

1)由于GPS的精度偏差,只取兩個GPS定位點,方向可能會判斷錯誤；

2)只支持GPS數據的處理,不支持北斗、GLONASS(俄羅斯全球衛星導航系統)、Galileo(伽利略定位系統)等其他GNSS(全球衛星導航系統)數據；

3)如果有軌電車運營管理系統重啟,所有電車的運行方向都會丟失,需要全部重新計算；

4)如果有軌電車運營管理系統重啟,電車停車時或者速度較慢時不能或者需要較長的時間才能確定方向。

5)現有做法是計算好的電車運行方向由運營調度管理系統維護,這樣運營管理調度系統重啟后電車運行方向需要重新計算。

本發明要解決的技術問題是提供一種能支持多種導航系統連續準確計算有軌電車運行方向的有軌電車運行方向動態計算方法。

為解決上述技術問題，本發明提供有軌電車運行方向動態計算方法，包括以下步驟：

步驟1)設有軌電車運行時，兩個采集點間距閥值為dis，連續的采集點個數為num，兩個采集點間距閥值大于等于GNSS接收設備的精度，num為正整數；

步驟2)判斷是否正在計算有軌電車運行方向；

若沒有計算,將當前有軌電車經度、緯度和高度數據加入到采集點列表中,記錄當前有軌電車屬性；

若已經開始計算,比較有軌電車當前屬性與采集點列表中記錄的有軌電車屬性是否一致；

有軌電車屬性至少包括：電車激活司機室、電車車輪轉動方向、電車運行方向；

其中，電車運行方向有三種取值，分別是：需要計算,方向0,方向1；只有取值為需要計算時才需要計算運行方向；

若不一致則清空采集點列表,記錄有軌電車當前屬性到采集點列表中；

若一致則計算有軌電車當前經度、緯度和高度數據和采集點列表中最后一個采集點之間的軌道距離x,如果x≥dis,則將電車當前經度、緯度和高度數據加入到采集點列表隊尾,否則不加入到隊尾并且采集列表不做任何處理,等待接收下一包GNSS數據；

步驟3)檢查采集點列表中記錄的采集點的個數y,若y≥num，則執行后續步驟；

若y＜num，則繼續收集采集點直到滿足y≥num再執行后續步驟；

步驟4)根據采集點列表中的采集點編號依次結合站場拓撲圖中每個采集點的里程計算得出運行方向；

若里程從小到大變化則認為是方向0，若里程從大到小變化則認為是方向1；

步驟5)若方向均為0或均為1，則計算成功通過方向0或1判定為有軌電車當前運行方向；

存在不一致即方向不是均為0或均為1,則方向計算失敗,清空采集點列表,返回步驟2)重新開始計算。

步驟6)將計算有軌電車運行方向時依據的有軌電車屬性和當前的有軌電車電車屬性進行比較，若一致則計算方向正確，記錄當前有軌電車屬性；若不一致則計算方向錯誤，將計算得到的方向反向得到正確電車方向。

所述全球衛星導航系統是GPS導航系統、北斗導航系統、俄羅斯全球衛星導航系統或伽利略定位系統。

使用本發明的計算方法可以準確的計算出電車的運行方向,而且即使運營管理調度系統重啟后也能快速獲得線路上所有電車的運行方向,該算法已經在實驗室進行了充分驗證,并已應用在國內某有軌線路上。本發明的計算方法將電車的GNSS數據轉換為標準數據GNSS_data(經度、緯度和高度)能支持多種導航系統，使用了多個采集點,采集點之間距離大于等于兩個采集點間距閥值,充分考慮了GNSS精度誤差的情形能提高計算準確性。電車方向運行計算成功后發送給電車,由電車依據電車激活司機室和車輪轉動方向的變化來維護。這樣即使運營管理調度系統(ODMS)重啟,電車運行方向也不用重新計算,只要電車與ODMS的通信建立,ODMS可以通過電車獲取。