[發(fā)明專利]一種軌道交通應(yīng)急定位系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011031680.5
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112249089A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁露;崔洪州;蔣耀東;韓海亮
• 申請（專利權(quán)）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00;G01C21/16
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 應(yīng)小波

本發(fā)明涉及一種軌道交通應(yīng)急定位系統(tǒng)及方法，用于地鐵沿線及隧道中的地鐵車輛的應(yīng)急定位，所述的應(yīng)急定位系統(tǒng)包括攝像機、IMU、顯示器和視頻識別主機，所述的視頻識別主機分別與攝像機、IMU和顯示器連接，所述的攝像機用于拍攝隧道壁上的公里標，所述的IMU用于采集車輛的加速度，計算車輛位移，所述的視頻識別主機將公里標與位移結(jié)合，定位車輛的位置信息，并通過無線車地通信通道，把車輛位置信息發(fā)往調(diào)度中心。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：不依賴外部系統(tǒng)，不增加軌旁設(shè)備，嚴格控制成本，可在原有信號設(shè)備故障情況下提供列車位置輔助顯示信息等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通車輛定位領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于視頻識別和慣性測量單元IMU的軌道交通應(yīng)急定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

軌道交通的調(diào)度指揮和車輛控制，需要明確每一輛車在線路上的位置，傳統(tǒng)的車輛定位一般是基于“輪速傳感器+信標”方案，通過記錄車輪轉(zhuǎn)過的角度和車輪的周長，計算車輛沿鋼軌移動的距離，再通過“信標”系統(tǒng)，獲得絕對位置，來對輪速傳感器的累積誤差進行修正。

當上述定位方案出現(xiàn)故障時，需要一種獨立于現(xiàn)有的“輪速傳感器+信標”方案的定位方式來進行應(yīng)急情況下的車輛定位，并且，要求這種方案必須對車輛改動較少，成本較低。如何進行應(yīng)急情況下的緊急定位成為當下需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種軌道交通應(yīng)急定位系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種軌道交通應(yīng)急定位系統(tǒng)，用于地鐵沿線及隧道中的地鐵車輛的應(yīng)急定位，所述應(yīng)急定位系統(tǒng)包括攝像機、IMU、顯示器和視頻識別主機，所述的視頻識別主機分別與攝像機、IMU和顯示器連接；

其中所述的攝像機用于拍攝隧道壁上的公里標；

所述的IMU用于采集車輛的加速度并計算車輛位移；

所述的視頻識別主機將公里標與車輛位移進行結(jié)合，來定位車輛的位置信息，并通過無線車地通信通道把車輛位置信息發(fā)往調(diào)度中心。

優(yōu)選地，所述的攝像機安裝于列車車頭的側(cè)面位置，所述的攝像機的安裝角度垂直于隧道壁上的公里標，所述的攝像機為高速攝像機。

優(yōu)選地，所述的IMU水平安裝于列車司機室內(nèi)。

優(yōu)選地，所述的視頻識別主機安裝于列車內(nèi)，為適合邊緣計算的工業(yè)級主機。

優(yōu)選地，所述的無線車地通信通道包括車載交換機和原有信號系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或其它自建的不與信號系統(tǒng)共用的無線車地通信通道，所述的視頻識別主機依次通過車載交換機和車地無線通信通道連接調(diào)度中心系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述的視頻識別主機包括初始化模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、判斷模塊、IMU數(shù)據(jù)處理模塊、視頻識別模塊和校準模塊，所述的初始化模塊通過數(shù)據(jù)采集模塊連接判斷模塊，所述的判斷模塊分別通過IMU數(shù)據(jù)處理模塊和視頻識別模塊連接校準模塊；

所述的IMU數(shù)據(jù)處理模塊用來計算列車移動的距離；

所述的視頻識別模塊用來判斷圖像中是否存在公里標并且獲取公里標的識別結(jié)果；

所述的校準模塊利用視頻識別模塊識別到的公里標的數(shù)據(jù)，來校準IMU累計的位移值。

優(yōu)選地，每隔一段距離識別到一個公里標，即每隔一段距離校準一次IMU的累計位移值。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種采用所述的軌道交通應(yīng)急定位系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、初始化攝像機和IMU，給定當前車輛位置信息的初始值“公里標數(shù)+IMU累計位移值”；