[發明專利]一種軌道電子地圖生成方法

有效

• 申請號: 202010084174.6
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111340908B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 陳光武;劉尚蘭;楊菊花;程鑒皓;邢東峰;石建強;李朋朋;李鵬;司涌波
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學;陳光武
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20;G06F16/29;G06N3/006
• 代理公司: 蘭州錦知源專利代理事務所(普通合伙) 62204
• 代理人: 勾昌羽

本發明公開的實施例公開了一種軌道電子地圖生成方法，包括獲取軌道線路的離散點位置數據和載體的姿態數據；基于所述載體的姿態數據，確定軌道線路的幾何線型；對所述幾何線型擬合；基于擬合后的幾何線型，生成軌道電子地圖。降低了測量中對高精度位置傳感器的要求，減少了大量重復的人工測量環節，彌補了信號不佳區域可能存在的誤測和漏測，同時減少了方向角、曲率的計算過程，提高了擬合精度，避免了因線型識別不準確導致的擬合誤差。

技術領域

本發明涉及軌道電子地圖構建技術領域，具體地涉及一種軌道電子地圖生成方法。

背景技術

軌道電子地圖構建是通過數據采集、數據處理、電子地圖模型設計、軌道線路擬合等方法生成軌道電子地圖的過程，在輔助列車定位、鐵路既有線路復測、擴能改造工程中對新建和改造軌道的地圖更新等方面有重要意義。

軌道電子地圖構建中常用的測量數據是通過高精度GPS位置傳感器或實時動態差分RTK(Real?Time?Kinematic)技術對軌道線路中心線位置數據進行采集，得到軌道線路的一系列位置離散點。數據測量方法包括直接測量法、間接測量法和復合測量法。直接測量法即直接通過GPS采集軌道線路離散點數據，這種離散點位置數據的采集方法操作簡單，能在一定程度上反映軌道線路信息，但對位置傳感器精度要求高；需要大量的人工參與；在信號遮擋區域如隧道等無法測量，存在遺留誤差。間接測量方法，結合可測線路數據和線路設計文檔，對不可測線路數據進行間接計算，該方法要求設計文檔與施工情況一致，且需要大量的資料檢索和比對工作；復合測量法采用位置傳感器測量的基礎上定點長時間測量得到相對高精度的測量數據點并采集日常調車過程中記錄的行車軌跡，但這種測量方法一方面增加了測量工作量；另一方面測量的軌跡數據不能準確地反映線路的幾何特征。

軌道線路幾何模型可分為直線和曲線兩大類。目前主要的軌道幾個模型有以下三種：(1)采用分段直線的思想，將曲線路段劃分成多個子段，每個子段采用直線近似表示，以降低軌跡擬合誤差；(2)為了對曲線擬合進行優化，部分研究人員提出描述曲線路段的參數模型，采用三次B樣條曲線對軌跡進行擬合；(3)根據軌道幾何特性，將軌道劃分為直線、圓曲線和緩和曲線，這類表示方法對線路識別和分割點劃分要求較高，若不能給出準確的線型識別方法，則軌跡擬合的精度難以保證。

在軌道線路自動提取過程中，常用的方法有基于約束條件的線路擬合、樣條曲線擬合、多軌跡擬合、分段擬合法、最小二乘法等。基于約束條件的線路擬合方法包括關鍵點約束、幾何距離約束、誤差約束。上述方法都是在已經準確劃分線段的基礎上，對區段內曲線進行單一模式的擬合，曲線擬合中缺少動態調整過程，若線段劃分不合理，則該方法會形成較大誤差。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種軌道電子地圖生成方法。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明第一方面提出一種軌道電子地圖生成方法，包括：獲取軌道線路的離散點位置數據和載體的姿態數據；基于所述載體的姿態數據，確定軌道線路的幾何線型；對所述幾何線型擬合；基于擬合后的幾何線型，生成軌道電子地圖。

本發明第二方面提出一種終端設備，包括：一個或多個處理器；存儲裝置，其上存儲有一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現如第一方面的方法。

(三)有益效果

本發明一種軌道電子地圖生成方法，包括獲取軌道線路的離散點位置數據和載體的姿態數據；基于所述載體的姿態數據，確定軌道線路幾何線型；對所述幾何線型擬合；基于擬合后的幾何線型，生成軌道電子地圖。降低了測量中對高精度位置傳感器的要求，減少了大量重復的人工測量環節，彌補了信號不佳區域可能存在的誤測和漏測。同時減少了方向角、曲率的計算過程；提高了擬合精度，避免了因線型識別不準確導致的擬合誤差。