[發明專利]GNSS與雷達測距相結合的鐵水聯運車輛跟蹤定位方法及系統

有效

• 申請號: 201911020682.1
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110824515B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 馬曉晨;肖宇松;賓松;方亞非;李瑞;顧聞;王增力;黃澤星;張佳楠;蔡家軍;盧剛;劉少健;汪洋成威;戴慧雯
• 申請（專利權）人: 中鐵武漢勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S13/08;G01S13/89;G01B7/28
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

1.一種GNSS與雷達測距相結合的鐵水聯運車輛跟蹤定位方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1、獲取第一連接點與第二連接點所對應的第一鐵路線路距離，其中，所述第一連接點為第一中心線在鐵路裝卸線上的連接點，第二連接點是第二中心線在鐵路裝卸線上的連接點，所述第一中心線為軌道牽引車的中心線，所述第二中心線為選定作業岸橋吊具的中心線；

步驟S2、通過采集車輛信息，獲得進入鐵路裝卸線車列的每一輛車輛長度數據，其中，所述車輛信息包括車輛型號、車號、編組順序和運行方向識別，根據車輛型號獲得車輛長度信息；

步驟S3、獲取中心位置與第三連接點所對應的第二鐵路線路距離，其中，所述中心位置為待裝載車輛中車廂集裝箱中心點在鐵路裝卸線上的投影點，第三連接點為軌道牽引車中心線在鐵路裝卸線上的連接點；

步驟S4、獲取所述第二鐵路線路距離與所述第一鐵路線路距離之間的距離差值，并在所述距離差值在預設范圍內時，確定軌道牽引車的移動方向和移動距離，所述軌道牽引車根據該移動方向和移動距離初步調整待裝載車輛位置；

步驟S5、通過雷達測距系統獲得測量范圍內車廂兩端連接處空擋位置得到待裝載車輛的空間尺寸，并根據所述空間尺寸和誤差范圍啟動所述軌道牽引車帶動車列及待裝載車輛移動，以精確調整待裝載車輛位置；

所述步驟S5具體包括：

通過所述雷達測距系統發射波束照在待裝載車輛車體，分別照射在待裝載車輛的多個部位，根據反射的回波行程時間差和回波強度的識別待裝載車輛的部位，獲得雷達成像和車體輪廓尺寸；

通過測量車體兩端與雷達標定基準線的距離，測定岸橋橫向中心線至待裝載車輛輪廓邊界的距離，并控制待裝載車輛相對于岸橋的相對定位，及計算待裝載車輛中心坐標和車廂裝載集裝箱中心位置信息、岸橋吊具的坐標信息；

并根據所述待裝載車輛中心坐標信息和所述岸橋吊具的坐標信息，計算軌道牽引車移動距離；

其中，所述多個部位包括：兩端端部、車鉤空擋部以及信號發射范圍內車廂車底架位置，所述岸橋橫向中心線為岸橋吊具中心線和雷達標定基準線；

當前一組集裝箱裝卸完畢，且在車列移動到下一個集裝箱裝卸位置時，在待裝載車輛移動過程中，啟動雷達不間斷的測量待裝載車輛位置；

將期望值與實際位置的差值反饋至軌道牽引車所對應的控制器，以使所述軌道牽引車牽引車列按照控制器指令移動，直至待裝載車輛移動到滿足對位精度的期望位置停車，閉環控制結束；

所述步驟S1具體包括：

在岸橋吊具位于鐵路裝卸線路中心線上部裝設第一GNSS定位接收機；

在碼頭鐵路裝卸線作業區起點處裝設第一信標；

在軌道牽引車中心處設置第二GNSS定位接收機，且在軌道牽引車中心處設置信標采集裝置，信標坐標與第二GNSS定位接收機的坐標信號比較得到定位差分值；

根據第一GNSS定位接收機、第二GNSS定位接收機和信標采集裝置所接收到的數據，計算軌道牽引車的中心線與碼頭岸橋吊具的中心線在鐵路裝卸線上的第一鐵路線路距離。

2.如權利要求1所述的GNSS與雷達測距相結合的鐵水聯運車輛跟蹤定位方法，其特征在于，確定軌道牽引車的移動距離所采用的具體公式為：

S1=X3-Xi

其中，S1為牽引車移動距離，Xi為裝載鐵路車輛中心在鐵路線上的坐標信息，X3為岸橋在鐵路裝卸線上的坐標信息。

3.如權利要求1所述的GNSS與雷達測距相結合的鐵水聯運車輛跟蹤定位方法，其特征在于，所述獲取第一連接點與第二連接點所對應的第一鐵路線路距離的步驟，包括：

通過所述第一GNSS定位接收機，獲取岸橋吊具對應的第一坐標；

通過所述第二GNSS定位接收機，獲取軌道牽引車對應的第二連接點坐標；

通過所述軌道牽引車信標采集裝置，獲取信標點精確的大地坐標；

根據所述第一坐標、所述第二連接點坐標，所述信標點坐標，采用差分定位法計算岸橋吊具下方鐵路線路中心所對應的第一連接點坐標；

根據所述第一連接點坐標與所述第二連接點坐標之差，獲得軌道牽引車的中心線與岸橋吊具的中心線在鐵路裝卸線上的第一鐵路線路距離。