[發明專利]基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011297037.7
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112550358A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張亞忠;孫殿舉;陳俊;歐國恩;安鴻飛;楊文;魏洪偉;焦偉
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00;B61L25/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1)獲取列車車頭以及車尾的衛星導航數據，判斷衛星導航數據的有效性，得到第一結果；

步驟S2)獲取列車車頭以及車尾的加速度數據，判斷加速度數據的有效性，得到第二結果；

步驟S3)將步驟S1)得到的第一結果和步驟S1)得到的第二結果進行融合，對列車完整性進行判斷。

2.根據權利要求1所述的一種基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法，其特征在于，所述的步驟S1)具體為：

根據車頭及車尾的衛星導航數據，判斷衛星導航數據是否具有有效性，若為是，分別計算一段時間內車頭以及車尾的走行距離，車頭走行距離–車尾走行距離閾值L時，則第一結果為列車具有完整性，否則第一結果為列車不具有完整性。

3.根據權利要求2所述的一種基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法，其特征在于，所述的判斷衛星導航數據是否具有有效性具體包括以下步驟：

當以下條件均滿足時則認為當前衛星數據有效：

1)當前衛星導航數據中時間戳大于上一條數據中的時間戳；

2)衛星導航數據中包含的速度小于等于列車最大運行速度；

3)當衛星導航數據中的速度大于v0時，衛星導航數據中的經度信息和維度信息不等于上一條數據中的經度信息和維度信息，其中v0為設定的速度閾值；

4)衛星導航數據中經度維度及高度信息在正常范圍內，其中正常范圍為：經度-180°～180°，維度-90°～90°，高度-4000m～8000m。

4.根據權利要求1所述的一種基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法，其特征在于，所述的步驟S2)具體為：

分別獲取車頭及車尾所在位置的坡度值，根據獲取的坡度值對加速度數據進行補償，并對判斷加速度數據是否具有有效性，若為是，當補償后的|車頭加速度-車尾加速度|閾值A時，則認為第二結果為列車具有完整性，否則第二結果為列車不具有完整性。

5.根據權利要求4所述的一種基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法，其特征在于，所述的判斷加速度數據是否具有有效性具體為：

當以下條件均滿足時則認為當前加速度數據有效：

1)當前加速度數據中時間戳大于上一條數據中的時間戳；

2)加速度數據中加速度小于等于列車最大加速度。

6.根據權利要求5所述的一種基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法，其特征在于，所述的步驟S3)具體為：

對比第一結果以及第二結果，當第一結果及第二結果均判斷列車具有完整性，則輸出列車具有完整性的判斷結果；若第一結果及第二結果不一致，則輸出列車不具有完整性的判斷結果。

7.一種用于權利要求1所述的基于衛星定位和加速度信息的列車完整性監測方法的裝置，其特征在于，包括分別安裝在車頭的加速度輸出處理模塊一、衛星導航數據輸出處理模塊一，分別安裝在車尾的加速度輸出處理模塊二、衛星導航數據輸出處理模塊二，以及完整性判斷設備；

所述的完整性判斷設備分別與加速度輸出處理模塊一、衛星導航數據輸出處理模塊一、加速度輸出處理模塊二、衛星導航數據輸出處理模塊二連接。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的加速度輸出處理模塊一包括一個加速度計，用于得到車頭處的加速度測量數據，并獲取車頭所在位置坡度信息，并將測量數據和坡度信息發送給完整性判斷設備；

所述的加速度輸出處理模塊二包括一個加速度計，用于得到車尾處的加速度測量數據，并獲取車尾所在位置坡度信息，并將測量數據和坡度信息發送給完整性判斷設備。

9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的衛星導航數據輸出處理模塊一用于測量車頭處的衛星數據，并將測量數據發送給完整性判斷設備；

所述的衛星導航數據輸出處理模塊二用于測量車尾處的衛星導航數據，并將測量數據發送給完整性判斷設備。

10.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述的完整性判斷設備，用于接收車頭和車尾模塊發送的加速度測量數據、衛星導航數據以及坡度信息，對接收到的數據進行有效性判斷，并進行完整性判斷。