[發明專利]一種基于北斗系統的列車曲線行駛里程精準定位方法

在審

• 申請號: 201811629772.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109572760A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 劉杰;許建國;李永剛;田玉東
• 申請（專利權）人: 中鐵電氣化局集團有限公司;中鐵電氣化局集團有限公司沈陽電氣化工程分公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

本發明公開了一種基于北斗系統的列車曲線行駛里程精準定位方法，利用差分迭代法計算各段小區間中的列車位置，然后結合線路信息驗證以確定列車曲線行駛時的定位信息。可以實現很高的定位精度，誤差不超過0.5米。通過本發明，可以提高利用北斗系統對列車進行定位的精度，使得北斗系統可以更好地應用于列車定位上，消除國外技術壟斷，對人民出行安全起到至關重要的作用。

技術領域

本發明涉及列車定位技術領域，具體涉及一種基于北斗系統的列車曲線行駛里程精準定位方法。

背景技術

當前，在列車定位領域上大多采用GPS定位法，即通過美國GPS進行定位。然而，GPS定位法技術被國外壟斷，價格昂貴，安全性低。

隨著我國北斗衛星逐步建設與完善，北斗衛星在列車定位中的前景越發廣闊，應用條件趨于成熟，采用我國自主建設的北斗衛星對列車運行安全保障具有重要意義。列車在直線行駛時，由于航向角不會偏差過大，采用“北斗”衛星定位法可以獲得較高的定位精度。但當列車進行曲線行駛時。“北斗”衛星定位法就會出現較大誤差，經實地測試誤差高達10-20米。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種基于北斗系統的列車曲線行駛里程精準定位方法，可以提高利用北斗系統對列車進行定位的精度，使得北斗系統可以更好地應用于列車定位上。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于北斗系統的列車曲線行駛里程精準定位方法，包括如下步驟：

S1、將鐵路線路劃分為若干直線線條，每條直線線條作為一個小區間，利用每個小區間的起始點坐標、終點坐標、起始點至終點的里程、航向角，通過差分迭代計算當前小區間中的列車位置；

S2、建立曲線三次多項式：

步驟S1中通過差分迭代所得的列車位置坐標Q_i為而列車實際位置坐標W_i為已知的列車運行方向航向角a_i，可得到列車位置點的斜率J_i，則對比驗證方程的斜率為1/J_i，對比驗證方程為：

通過已知三次多項式方程可得到定位點

進一步地，步驟S1的具體過程為：

將鐵路線路分割為若干直線線條，每條直線線條作為一個小區間；記小區間i的起始點坐標A_i、終點坐標B_i、起始點至終點的里程L_i及航向角a_i為已知條件，Q_i為小區間i中的列車位置坐標；起始點與列車位置的連接線與起始點切線的夾角為α_i，終點與列車位置的連接線與終點切線夾角為β_i；X_i為列車位置與起始點切線的垂足坐標，Y_i為列車位置與終點切線的垂足坐標；

通過以下公式求出差分定位點(x_i，y_i)：

式中：h＝(Y_i-X_i)/n，n為小區間數量；通過累積迭代計算出第i段小區間中列車位置Q_i的坐標

本發明的有益效果在于：通過本發明，可以提高利用北斗系統對列車進行定位的精度，使得北斗系統可以更好地應用于列車定位上，消除國外技術壟斷，對人民出行安全起到至關重要的作用。

附圖說明