[發明專利]軌道車輛定位方法及其裝置

在審

• 申請號: 202111621392.X
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN116433883A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 沈陽;鄧辰鑫;薛騰輝;李柏松;張國光;惠青文
• 申請（專利權）人: 上海澤高電子工程技術股份有限公司
• 主分類號: G06V10/24
• 分類號: G06V10/24;G06V10/80;G01S13/931;G06V20/58;G06V10/26;G06V10/25;G06V20/62;G06V10/44;G06V10/56;G06V10/74;G06T7/73;G06T3/40;G06T5/50;G06T5/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種軌道車輛定位方法，包括以下步驟：軌道車輛通過圖像采集設備采集關于百米標的圖像，對圖像進行特征提取，獲取百米標的序號n和第一位置；其中，n為三位數的自然數，第一位置為軌道車輛與第n百米標(前方百米標)的相對距離；軌道車輛采用毫米波雷達測量相對于第n?1百米標(后方百米標)的位移，將測量的位移轉化為相對于第n百米標的位移，得到第二位置；取所述第一位置與所述第二位置的平均值，得到當前位置，該當前位置即為軌道車輛距第n百米標的距離。由此，得到全線路定位的絕對坐標。本發明還提供一種相應的軌道車輛定位裝置。

技術領域

本發明屬于交通領域，涉及一種軌道車輛的定位方法及其裝置。

背景技術

軌道車輛在線路上行駛過程中，定位信息是涉及行車安全的關鍵數據，用于監督列車行駛速度不超過線路限制值，或在線路特定位置點完成減速、鳴笛等動作。通常，軌道車輛的定位可用自線路起點起若干米來表示，例如城市軌道交通領域使用的百米標位置表示方法。若某臺軌道車輛定位數據為百米標123+67，則表示車輛位于線路123百米標+67米處。

軌道車輛配備ATP(列車自動防護)等信號控制系統時，通過應答器和編碼里程計聯合確定車輛的定位，定位數據只在信號控制系統內部傳遞，一般不對外提供接口。當車輛新增設備需要獲取列車定位數據，如果想從信號控制系統獲取，需要該系統增加通信接口。由于信號控制系統屬于功能安全產品，增加通信接口等修改可能超出信號控制系統原有的產品安全認證范圍，直接涉及行車安全，此方法在工程上往往難以實現。

此外，通過在線路全線鋪設定位信標，當軌道車輛越過線路上的信標時，通過無線電讀取信標存儲的位置數據，可確定車輛當前的定位數據。此種方法需要在地面線路全線鋪設大量信標，工程量較高，后期檢修和維護工作量也較高。軌道車輛行駛過程中，線路電磁干擾的影響，還存在漏讀信標的可能性。

某些區段可以通過衛星定位確定軌道車輛的位置，但是對于地下隧道等區域，由于衛星信號被遮擋，軌道車輛無法實現不間斷的定位。

發明內容

基于此，針對現有技術的不足，本發明第一個目的在于提供一種軌道車輛定位方法，實現軌道車輛在相鄰的百米標之間的精確定位。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種軌道車輛定位方法，包括以下步驟：軌道車輛通過圖像采集設備采集關于百米標的圖像，對圖像進行特征提取，獲取百米標的序號n和第一位置數據；其中，n為三位數的自然數，第一位置為圖像采集設備與第n百米標的相對距離；軌道車輛采用毫米波雷達測量相對于第n-1百米標的位移，將測量的位移轉化為相對于第n百米標的位移，得到第二位置數據；計算所述第一位置數據與所述第二位置數據的平均值，得到當前位置，該當前位置即為軌道車輛距第n百米標的實際距離。

較佳地，所述軌道車輛通過圖像采集設備采集的關于百米標的圖像，對圖像進行特征提取，獲取百米標的序號n和第一位置；其中，第一位置為軌道車輛與第n百米標的相對距離；包括以下步驟：對關于百米標的圖像進行預處理；將預處理后的圖像進行輪廓提取；對提取的輪廓進行數字識別，得到百米標的序號n；計算圖像中百米標輪廓的像素點個數，根據預存的像素點與拍攝距離的相對應關系，確定第一位置數據。

進一步地，所述預處理包括：

S11、圖像校準：將原始幀圖像I校準并裁剪為感興趣區域的圖像I’，以提高后續檢測的準確性，其具體步驟為：

首先將原始幀圖像I中每一像素點坐標通過所述變換計算公式變換為在校準圖像I’中對應的坐標，所述變換計算公式如下：

其中，(x,y)為像素點在原始圖像中坐標，(x',y')為變換后對應坐標，a_i變換系數，T表示矩陣的轉置；