[发明专利]轨道交通定位系统及方法

权利要求书

1.一种轨道交通定位系统，其特征在于，包括：定位标签、测速雷达、定位基站和列车的车载终端；

所述定位标签和测速雷达均设于轨道列车车头上，所述定位标签，用于间隔发送设定频率的脉冲信息；所述测速雷达，用于测量列车行驶速度；

所述定位基站设于道岔出口正位方向轨道旁和车站出口，所述定位基站上设有已知坐标的第一天线和第二天线；当所述定位基站设于车站出口时，所述第一天线与所述第二天线平行于轨道方向；当所述定位基站设于道岔出口正位方向轨道旁时，所述第一天线与所述第二天线平行于道岔正位方向；

所述定位基站，用于采集列车行驶在所述定位基站的有效范围内的所述脉冲信息；根据所述脉冲信息，基于超宽带技术UWB测定所述定位标签与所述第一天线的第一距离、所述定位标签与所述第二天线的第二距离；将所述第一距离、第二距离和定位基站的标识发送给所述车载终端；

所述车载终端，用于当列车行驶在所述定位基站的有效范围之外时，获取所述测速雷达测量的列车行驶速度，根据所述列车行驶速度进行速度积分定位，获取当前列车位置坐标；当列车驶入所述定位基站的有效范围内时，获取所述测速雷达测量的列车行驶速度，根据所述列车行驶速度进行速度积分定位，获取当前列车位置坐标，同时根据所述定位基站的标识，从本地电子地图中获取第一天线的坐标和第二天线的坐标，根据所述第一距离、第二距离、第一天线的坐标和第二天线的坐标，获取当前定位标签的坐标，利用当前定位标签的坐标对所获取的当前列车位置坐标进行校准。

2.根据权利要求1所述的轨道交通定位系统，其特征在于，所述测速雷达包括：毫米波雷达；

所述毫米波雷达，具体用于

将前方的多个物体作为检测点，获取多个检测点相对于列车的速度；

利用DBSCAN聚类算法，将相对于列车的速度相近的检测点分为一簇；

统计每个簇内包含检测点的数量，将簇内包含检测点的数量最多的一簇作为静止物体；

获取作为静止物体的簇内各检测点相对于列车的速度的平均值，作为静止物体相对于列车的速度；

将所述静止物体相对于列车的速度的相反数作为列车行驶速度。

3.根据权利要求1所述的轨道交通定位系统，其特征在于，根据所述第一距离、第二距离、第一天线的坐标和第二天线的坐标，获取当前定位标签的坐标，包括：

以所述第一天线、第二天线所在直线为直角边，以当前定位标签与所述第一天线的连线作为斜边，做直角三角形，所述第一距离大于所述第二距离；

基于所述第一距离、第二距离以及所述第一天线与所述第二天线间的第三距离，通过海伦公式和三角公式，获得直角三角形中两条直角边的长；

基于所述第一天线的坐标，获取当前定位标签的坐标。

4.根据权利要求1所述的轨道交通定位系统，其特征在于，根据所述列车行驶速度进行速度积分定位，获取当前列车位置坐标，包括：

根据所述列车行驶速度和所述测速雷达的工作周期，获得当前列车位置坐标相对于列车驶出所述定位基站的有效范围时的列车位置坐标的位移；

根据列车驶出所述定位基站的有效范围时的列车位置坐标和所述位移，获取当前列车位置坐标。

5.根据权利要求1所述的轨道交通定位系统，其特征在于，所述系统还包括：监控服务器；

所述车载终端，还用于将获取的当前列车位置坐标发送给所述监控服务器；

所述监控服务器，用于基于所述当前列车位置坐标，对列车在轨道线路的位置进行监控。