[发明专利]一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法

权利要求书

1.一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)辅助安全防护系统获取雷达数据和列车实时定位信息数据，辅助安全防护系统通过运行线路建模获取列车实时定位信息数据，具体包括以下步骤：

11)列车运行线路建模：对线路的每个区段采用字段表示为[n,x₁,y₁,s₁,x₂,y₂,s₂,r,x_o,y_o,d,i,c,s,m]，其中，n为区段编号，(x₁,y₁)、(x₂,y₂)为区段中心线起讫点坐标，s₁、s₂为区段起讫点对应的里程数，r为区段曲率半径，(x_o,y_o)为曲线区段的圆心坐标，d为列车该曲线区段运行方向，若为顺时针方向运行曲线线路，则d取0，若为逆时针方向运行线路，则d取1，i为区段坡度值，c为常数，s为该区段里程数，m为该区段内查询应答器个数，并且定义轨道限界范围W＝w+2δ，w为车辆最大宽度，δ为安全余量；

12)获取列车实时定位信息数据[m₁,n₁,n₂,x,y,s_d,s,v_cur]，其中，m₁为上一个查询应答器编号，n₁为上一个查询应答器所处区段的编号，n₂为当前列车所处区段编号，(x,y)为上一个查询应答器的地面坐标，s_d为上一个查询应答器以线路起点作为里程0点开始计算所对应的里程，s为上一个查询应答器到列车当前位置的累积里程，v_cur为列车当前运行速度；

2)采用障碍物绝对位置算法确定障碍物的绝对位置，具体包括以下步骤：

21)实时获取有轨电车在当前区段n₂内的区段信息，并分别对直线区段与曲线区段计算列车当前位置坐标(x_tr,y_tr)以及行驶方向β，具体为：

对于直线区段：

列车当前位置坐标(x_tr,y_tr)的计算式为：

行驶方向β的计算式为：

其中，n₂为区段编号，为n₂区段中心线起讫点坐标，s_d为上一个查询应答器以线路起点作为里程0点开始计算所对应的里程，s为上一个查询应答器到列车当前位置的累积里程，为n₂区段起讫点所对应的里程数；(x_tr,y_tr)为列车当前位置坐标；

对于曲线区段：

列车当前位置坐标(x_tr,y_tr)的计算式为：

行驶方向β的计算式为：

其中，(x_ob,y_ob)为障碍物在以毫米波雷达为原点建立的水平面坐标系里的坐标，为障碍物所属区段的坐标，n为区段编号，m为该区段内查询应答器个数，c为常数，α为目标障碍物俯仰角，n₂+j表示从n₂区段到下面某个区段，为n₂曲线区段的曲率半径，为n₂曲线区段的讫点里程数，S_ob为障碍物距离列车的轨内距离；

22)计算障碍物等效行车许可终点，具体为：

计算障碍物距离列车的轨内距离，当障碍物在以毫米波雷达为原点建立的水平面坐标系里的坐标与最近的轨道区段中心线之间的距离小于W/2时，判定为轨内障碍物，并将障碍物从雷达坐标系坐标转化为线路坐标系，则有：

其中，(x_ob,y_ob)为障碍物在以毫米波雷达为原点建立的水平面坐标系里的坐标；(x_OB,y_OB)为障碍物在线路坐标系里的坐标；

所述的障碍物距离列车的轨内距离的计算式为：

对于直线区段：

对于曲线区段：

其中，(x_ob,y_ob)为障碍物在以毫米波雷达为原点建立的水平面坐标系里的坐标，为障碍物所属区段的坐标，n为区段编号，m为该区段内查询应答器个数，c为常数，α为目标障碍物俯仰角，为n₂曲线区段的曲率半径，为n₂曲线区段的讫点里程数，S_ob为障碍物距离列车的轨内距离；

3)分别确定紧急制动曲线EBD、紧急制动触发曲线EBI、最大常用制动曲线SBD及其触发曲线SBI；

4)根据触发曲线SBI设置报警提示曲线，并且在报警提示曲线上设置提示点I与警告点W，并据此进行辅助安全防护。