[发明专利]一种基于卫星定位判定列车运行方向的方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于卫星定位判定列车运行方向的方法及装置，方法包括：车载设备ATP通过卫星接收机接收卫星数据，并与电子地图进行匹配运算；执行未知轨道的卫星定位算法，然后进行列车轨道判定；当所述轨道判定成功后，执行已知轨道的卫星定位算法，判定列车运行方向；在所述列车运行方向判定成功后，完成列车初始定位。本发明针对线路特性，根据车载电子地图设计了一种基于卫星定位判定列车运行方向的方法，能够使列车在铁路线路区间完成列车初始定位，提高列车的运行效率。

技术领域

本发明属于列车控制领域，特别涉及一种基于卫星定位判定列车运行方向的方法及装置。

背景技术

青藏铁路(西宁-拉萨)处于我国西北高海拔地区，沿线区域，自然条件恶劣，轨旁设备易受风沙、雨雪等自然灾害影响，不仅维护人员的维护风险较大，维护成本也相对较高。青藏铁路早期采用通用公司的ITCS系统实现列车运行(2024年到期)，为了早日实现自主化，并且实现CTCS系统体系构建，路网的互联互通，需要开发一套新的列控系统替代原有ITCS系统。除了特殊情况，铁路线路区间基本没有实体应答器布置，依靠过实体应答器的方式完成列车初始定位，将极大地影响列车运行效率。举例而言，现有方案1(期刊论文《一种基于卫星导航的列车初始定位方法研究》，“铁路通信信号”2020年第3期，韩改堂等)公开了通过距离比较的方式来确定预匹配轨道片，虽然提高了初始定位的效率，但在前后轨道片距离差距较大，卫星定位点定在2个轨道片衔接处附近的情况下，会存在着较多的预匹配轨道片错误的情况。除此之外其只进行轨道位置判定，未进行列车运行方向判定。现有方案2(会议论文《卫星定位技术在轻量化列车控制系统中的应用研究》，2019年第十届中国卫星导航学术会议，郭华真等)公开了一种轨道判定过程，需要司机进行确认操作，然后结合电子地图设计，根据卫星定位的前后区段进行列车运行方向的判定，存在区段大小及距离间隔限制。

发明内容

本发明在第一方面提供了一种基于卫星定位判定列车运行方向的方法，使列车在铁路线路区间完成列车初始定位，提高列车的运行效率。

车载设备ATP通过卫星接收机接收卫星数据，并与电子地图进行匹配运算；

执行未知轨道的卫星定位算法，然后进行列车轨道判定；

当所述轨道判定成功后，执行已知轨道的卫星定位算法，判定列车运行方向；

在所述列车运行方向判定成功后，完成列车初始定位。

优选地，所述未知轨道的卫星定位算法具体包括：

根据线路电子地图车站信息，遍历所有车站，确认预匹配车站；

根据轨道地理信息文件，从预匹配车站中确认预匹配轨道片；

根据列车卫星定位点和预匹配轨道片的轨道片记录点，确认轨道匹配点。

优选地，所述确认预匹配车站，进一步包括：

比较列车卫星定位点经纬度信息是否在车站最大最小经纬度之间：

P_min(lat，lon)≤P₀(lat，lon)≤P_max(lat，lon) 公式1

其中，P₀为列车卫星定位点，P_min、P_max分别为车站最小、最大经纬度信息，lat，lon分别为经度和维度坐标；若某一车站满足上述条件，则判定此车站为预匹配车站；否则，确定定位失败。

优选地，所述确认预匹配车站，进一步包括：