[发明专利]使用虚拟信标确定存放轨道上的停止车辆的点位置的方法及系统

说明书

本发明涉及一种使用虚拟信标确定在一组存放轨道中的一个存放轨道上停止的车辆的点位置的方法。它通过将由位于所述车辆上的所述GNSS接收器在第二集合的各个同步重置时间接收到的GNSS地理定位信号与在所述各个时间对于预定义虚拟信标Be(i)的NBe的第一集合的虚拟信标的各个位置预期的副本的预测的GNSS地理定位信号相关，确定(208，210)和比较(212)关于与所述第一集合对应的所述车辆的停止位置的多个假设的似然，以每个存放轨道至少一个虚拟信标的量已知所述预定义虚拟信标Be(i)的相应位置，i从1到NBe变化。所检测到的车辆的保持位置是与最大似然相对应的位置。

技术领域

本发明涉及卫星地理定位领域。更具体地，本发明涉及一种用于确定点位置的方法和系统，即，使用虚拟信标瞬时或实时确定一组存放轨道中的一个存放和/或出发轨道上保持的停止车辆的加时间戳的位置。

本发明还涉及一种用于确定停放并停止在出发轨道上的车辆的点位置的设备，所述设备被集成到根据本发明的用于确定点位置的系统中，并且涉及一种待由所述设备执行或已由所述设备执行的用于确定点位置的计算机程序产品。

本发明适用于停放的停止在存放和/或出发轨道上的任何车辆或移动工具。

背景技术

众所周知，在停止的火车从冷状态启动后(即在开启或准备其车载电子和电气设备后)确定存放和/或出发轨道是在对火车进行定位时的关键要素，当停止的火车从冷状态启动时，没有关于所述火车的停放位置的先验信息。具体地，一旦已经确定了火车的出发轨道，就可以使用诸如里程表和/或惯性测量单元等的本体感受传感器以及轨道图来确定火车的位置并在所述火车的后续运动期间保持火车的位置被更新。

按照惯例，在ETCS L2标准(欧洲火车控制系统2级的缩写)的背景下，使用放置在每个存放轨道上的接触器或RFID信标(RFID是射频识别的缩写)，几乎确定性地允许在火车低速运动之后消除关于涉及到存放轨道的哪个部分的任何疑问。

RFID信标(在所有保持轨道中其位置都是已知的)使在火车通过时能够激活由车载定位设备检测并标注日期的RFID信号，并且该RFID信号用于将其他车载定位单元(例如里程表)精确地重置至一米以内且具有高的完整性。

在此系统中使用接触器或RFID信标来确定点位置的缺点是如下事实，就需要在存放轨道上安装的RFID信标的数量和所述已安装的信标的维护而言，该系统需要大量基础设施。另一个缺点是如下事实，在能够被RFID信标或接触器定位之前，火车必须以非常低的速度开始“盲目”运动，这需要交通管理当局事先授权。

此外，基于标准GNSS(全球导航卫星系统)接收器的已知解决方案通常被设想为一种有助于实现具有足够粒度的“在轨”精度的第一级位置以识别最接近估计位置的存放轨道的方式。

许多文档，例如第一份文件US 5 375 059A，描述了使用全球卫星定位系统和一组信标来提高自主陆地车辆的实时定位精度的系统和方法。

但是，接收信号总是可能存在失真，这可能与多径或本地干扰有关，火车停止了，可能会导致位置误差远大于轨道之间的间距，因此可能存在做出即使在对计算位置进行长时间整合(就整合持续时间而言)之后也会因完整性损失而损坏轨道的确定的风险。

通常，与使用标准GNSS方法有关的主要已知限制如下：

-由于信号掩蔽或卫星信号不可用的原因，在陆地车辆存放在地面的情况下，GNSS信号的可用性可能不足；和/或

-测量的质量可能会下降，这种下降会由于传播干扰(例如多径或接收环境中的局部干扰)的影响而呈现为测量偏差的形式；和/或

-位置测量的精度和完整性可能远低于更鲁棒的物理信标所提供的，并且无法允许铁路交通寻求的要实现的安全目标，特别是那些关于具有诸如标准IEC-61508中定义的SIL4完整性等级(安全完整性等级4的缩写)的交付位置。