[发明专利]一种轨道交通应急定位系统及方法

说明书

本发明涉及一种轨道交通应急定位系统及方法，用于地铁沿线及隧道中的地铁车辆的应急定位，所述的应急定位系统包括摄像机、IMU、显示器和视频识别主机，所述的视频识别主机分别与摄像机、IMU和显示器连接，所述的摄像机用于拍摄隧道壁上的公里标，所述的IMU用于采集车辆的加速度，计算车辆位移，所述的视频识别主机将公里标与位移结合，定位车辆的位置信息，并通过无线车地通信通道，把车辆位置信息发往调度中心。与现有技术相比，本发明具有以下优点：不依赖外部系统，不增加轨旁设备，严格控制成本，可在原有信号设备故障情况下提供列车位置辅助显示信息等。

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆定位领域，尤其是涉及一种基于视频识别和惯性测量单元IMU的轨道交通应急定位系统及方法。

背景技术

轨道交通的调度指挥和车辆控制，需要明确每一辆车在线路上的位置，传统的车辆定位一般是基于“轮速传感器+信标”方案，通过记录车轮转过的角度和车轮的周长，计算车辆沿钢轨移动的距离，再通过“信标”系统，获得绝对位置，来对轮速传感器的累积误差进行修正。

当上述定位方案出现故障时，需要一种独立于现有的“轮速传感器+信标”方案的定位方式来进行应急情况下的车辆定位，并且，要求这种方案必须对车辆改动较少，成本较低。如何进行应急情况下的紧急定位成为当下需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道交通应急定位系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种轨道交通应急定位系统，用于地铁沿线及隧道中的地铁车辆的应急定位，所述应急定位系统包括摄像机、IMU、显示器和视频识别主机，所述的视频识别主机分别与摄像机、IMU和显示器连接；

其中所述的摄像机用于拍摄隧道壁上的公里标；

所述的IMU用于采集车辆的加速度并计算车辆位移；

所述的视频识别主机将公里标与车辆位移进行结合，来定位车辆的位置信息，并通过无线车地通信通道把车辆位置信息发往调度中心。

优选地，所述的摄像机安装于列车车头的侧面位置，所述的摄像机的安装角度垂直于隧道壁上的公里标，所述的摄像机为高速摄像机。

优选地，所述的IMU水平安装于列车司机室内。

优选地，所述的视频识别主机安装于列车内，为适合边缘计算的工业级主机。

优选地，所述的无线车地通信通道包括车载交换机和原有信号系统通信网络或其它自建的不与信号系统共用的无线车地通信通道，所述的视频识别主机依次通过车载交换机和车地无线通信通道连接调度中心系统。

优选地，所述的视频识别主机包括初始化模块、数据采集模块、判断模块、IMU数据处理模块、视频识别模块和校准模块，所述的初始化模块通过数据采集模块连接判断模块，所述的判断模块分别通过IMU数据处理模块和视频识别模块连接校准模块；

所述的IMU数据处理模块用来计算列车移动的距离；

所述的视频识别模块用来判断图像中是否存在公里标并且获取公里标的识别结果；

所述的校准模块利用视频识别模块识别到的公里标的数据，来校准IMU累计的位移值。

优选地，每隔一段距离识别到一个公里标，即每隔一段距离校准一次IMU的累计位移值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种采用所述的轨道交通应急定位系统的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、初始化摄像机和IMU，给定当前车辆位置信息的初始值“公里标数+IMU累计位移值”；