[发明专利]一种列车定位股道判别方法

权利要求书

1.一种列车定位股道判别方法，其特征在于，包括如下流程步骤：

步骤S110：提取列车定位信息；分别提取卫星接收机GNSS与惯性导航系统INS的列车运行信息，采用卡尔曼滤波算法融合GNSS和INS观测量，获取列车融合定位信息；

步骤S120：提取线路拓扑模型数据；对电子轨道地图进行格式定义，获取道岔的逻辑特征以及线路的关联特征；

步骤S130：结合列车定位信息及线路拓扑模型进行股道占用判别；

包括，

平行股道占用判别：构建平行股道占用概率模型，应用多假设-检验方法，对列车自主定位结果进行地图匹配，确定列车当前占用的平行股道；

岔区股道占用判别：构建岔区股道占用概率模型，应用多假设-检验方法，对列车岔区定位结果进行地图匹配，确定列车当前占用的道岔股道；

所述步骤S130中，平行股道占用判别时，应用基于距离方向与线路拓扑关系的地图匹配算法进行地图匹配，确定平行股道情景下股道占用情况，包括：

基于当前定位点坐标P_GNSS/INS(X_GNSS/INS\t,Y_GNSS/INS\t,Z_GNSS/INS\t)确定占用股道假设集H_平t，其中，X_GNSS/INS\t，Y_GNSS/INS\t，Z_GNSS/INS\t分别是坐标点在三维坐标系WGS-84中三个方向的值，t表示当前定位时刻；利用垂直投影法计算当前定位点至各假设占用股道的点线距离其中，i表示第i个假设占用股道；

连接当前定位点与前一时刻定位点，计算连线与正北方向夹角θ_point、候选股道与正北方向夹角θ_piece之差，△θ＝|θ_point-θ_piece|；

利用与△θ构建平行股道占用判别模型，计算匹配至各候选股道的概率由匹配概率得到初步匹配结果，

对初步匹配结果对应假设进行检验，为无岔区段片段；

由电子轨道地图，提取上一时刻地图匹配结果对应的拓扑关系，对初步匹配结果进行检验，获取最终平行股道占用结果；

所述步骤S130中，岔区股道占用判别时，利用道岔逻辑特征及列车运行航向角信息构建时空及方向约束关系，建立道岔股道占用概率模型，应用多假设-检验方法，对列车岔区定位结果进行地图匹配，确定平行股道情景下股道占用情况，包括：

基于当前定位点坐标P_GNSS/INS(X_GNSS/INS\t,Y_GNSS/INS\t,Z_GNSS/INS\t)确定占用股道假设集H_岔t，其中，X_GNSS/INS\t，Y_GNSS/INS\t，Z_GNSS/INS\t分别是坐标点在三维坐标系WGS-84中三个方向的值，t表示当前定位时刻；利用垂直投影法计算定位点至各假设占用股道的点线距离其中，i表示第i个假设占用股道；

连接当前定位点与前一时刻定位点，计算连线与正北方向夹角θ_point、候选股道与正北方向夹角θ_piece之差，△θ＝|θ_point-θ_piece|；

利用与△θ构建道岔股道占用判别模型，计算匹配至各候选股道的概率由匹配概率得到初步匹配结果，

对初步匹配结果对应假设进行检验，为道岔区段片段；

判断列车运行方向与道岔的相对方向；当列车顺向通过道岔时，依据航向角速度信息判断运动方向，即正向经过道岔或侧向经过道岔；当列车对向通过道岔时，依据线路关联关系对初步匹配结果进行检验；

由电子轨道地图，提取上一时刻地图匹配结果对应的拓扑关系，依据线路关联关系对初步匹配结果进行检验，得到最终道岔股道占用结果。