[發(fā)明專利]一種結(jié)合即時(shí)定位與地圖構(gòu)建的列車定位系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110006356.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN112977548B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈汪晴;田巍;胡明舟
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江眾合科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B61L25/02
• 分類號(hào): B61L25/02
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

1.一種列車定位方法，采用列車定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，所述列車定位系統(tǒng)包括：信標(biāo)數(shù)據(jù)庫：所述信標(biāo)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有信標(biāo)數(shù)據(jù)，包括信標(biāo)序列號(hào)、信標(biāo)所在位置以及每一個(gè)信標(biāo)序列號(hào)對應(yīng)的一個(gè)里程數(shù)據(jù)；

車載控制器：所述車載控制器設(shè)有可識(shí)別軌道上安裝的信標(biāo)，并獲取當(dāng)前信標(biāo)的序列號(hào)的信標(biāo)識(shí)別模塊，以及可獲取當(dāng)前列車實(shí)時(shí)速度的速度獲取模塊，通過訪問信標(biāo)數(shù)據(jù)庫獲取信標(biāo)對應(yīng)的里程數(shù)和列車區(qū)段定位，并將列車?yán)锍虜?shù)據(jù)、列車區(qū)段定位信息以及列車實(shí)時(shí)速度發(fā)送給定位修正模塊；

定位修正模塊：所述定位修正模塊包括安裝于列車車頭的環(huán)境感知傳感器和車載數(shù)據(jù)處理器，所述環(huán)境感知傳感器用于獲取列車運(yùn)行方向上的環(huán)境信息，所述車載數(shù)據(jù)處理器根據(jù)環(huán)境信息，利用SLAM技術(shù)獲取列車的位置，并結(jié)合車載控制器提供的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)定位修正；

所述列車定位方法包括如下步驟：

S1:從信標(biāo)識(shí)別模塊識(shí)別到第一個(gè)信標(biāo)起開始進(jìn)行列車定位，速度獲取模塊不斷獲取列車當(dāng)前的速度，并發(fā)送給定位修正模塊；

S2：當(dāng)識(shí)別到一個(gè)信標(biāo)時(shí)，獲取該信標(biāo)對應(yīng)的序列號(hào)，通過查詢信標(biāo)數(shù)據(jù)庫獲取當(dāng)前列車的里程數(shù)和區(qū)段定位，將列車?yán)锍虜?shù)數(shù)據(jù)和區(qū)段定位信息發(fā)給定位修正模塊；

S3:定位修正模塊將當(dāng)前信標(biāo)的位置作為當(dāng)前局部特征地圖的原點(diǎn)，通過環(huán)境感知傳感器不斷獲取列車車頭前方的三維空間環(huán)境信息，提取具有區(qū)分度的特征構(gòu)建初始的局部特征地圖；

S4：根據(jù)獲取的最新一幀特征，利用SLAM更新局部特征地圖；

S5：根據(jù)最新一幀特征在局部特征地圖上的空間位置，獲取列車在局部特征地圖上的局部定位；

S6：列車在局部特征地圖上的位置的集合表示運(yùn)行路徑，根據(jù)原點(diǎn)位置和運(yùn)行路徑計(jì)算出列車從上一個(gè)信標(biāo)開始運(yùn)行的里程數(shù)；

S7:根據(jù)前后兩次SLAM定位的結(jié)果和相鄰的時(shí)間間隔，計(jì)算出在列車的平均速度，與車載控制器發(fā)送的列車速度做比較，計(jì)算速度誤差；如果連續(xù)多次速度誤差超過設(shè)定的閾值，認(rèn)為SLAM定位失效；當(dāng)連續(xù)若干個(gè)時(shí)間周期內(nèi)沒有SLAM定位結(jié)果，也認(rèn)為SLAM定位失效；

S8：當(dāng)SLAM定位失效時(shí)，根據(jù)列車速度和獲取速度的時(shí)間間隔的乘積計(jì)算列車運(yùn)行的里程數(shù)，并根據(jù)經(jīng)過前一個(gè)信標(biāo)時(shí)獲取的里程數(shù)據(jù)和列車運(yùn)行里程數(shù)計(jì)算列車區(qū)段定位位置，這個(gè)區(qū)段定位作為定位修正模塊輸出的修正定位結(jié)果；

S9:當(dāng)SLAM沒有失效時(shí)，根據(jù)步驟S6中獲取的里程數(shù)和經(jīng)過前一個(gè)信標(biāo)時(shí)獲取的里程數(shù)據(jù)計(jì)算列車區(qū)段定位位置，這個(gè)區(qū)段定位作為定位修正模塊輸出的修正定位結(jié)果；

S10：當(dāng)信標(biāo)識(shí)別模塊識(shí)別到新的信標(biāo)時(shí)，將信標(biāo)定位獲取的列車?yán)锍虜?shù)和區(qū)段定位數(shù)據(jù)作為新的定位初始值傳輸給定位修正模塊；定位修正模塊重新構(gòu)建新的局部特征地圖，輸出修正定位結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車定位方法，其特征在于：所述環(huán)境感知傳感器包括激光雷達(dá)和/或高速相機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種列車定位方法，其特征在于：所述環(huán)境信息包括軌面、隧道壁和軌旁設(shè)備。