[发明专利]一种列车定位股道判别方法

说明书

本发明提供了一种列车定位股道判别方法，属于轨道交通运行控制技术领域，首先，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；然后，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；最后，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，平行股道占用判别和岔区股道占用判别。本发明在无轨旁设备情景下，利用车载的定位接收机、惯性器件以及地图数据库列车可实现自主定位并作股道占用判别，可实时准确的获取轨道占用结果，保障了列车运行安全、提高了运营效率。

技术领域

本发明涉及轨道交通运行控制技术领域，具体涉及一种基于线路拓扑特征的多传感器的、可实时获取准确的轨道占用结果的列车定位股道判别方法。

背景技术

列车定位技术是列控系统中的关键技术之一，实时精确的列车定位对于列车防撞、发车间隔控制、保障列车安全等方面而言具有重要的作用。

现有的列车定位技术主要可分为两类：(1)地面设备定位，地面设备主要指轨道电路和应答器。列车在区间行驶时通过轨道电路获取轨道占用情况。列车在车站内运行时利用地面联锁实现列车站内定位，可以通过轨道中间轨枕上铺设的应答器获取精确位置信息。(2)车载设备定位，车载设备主要指的是里程计等轮轴速度传感器。

目前基于卫星定位的列车定位系统已成为国内外下一代列控系统的发展目标之一，利用卫星定位技术进行列车定位可以有效地提高运输效率，实现移动闭塞；减少轨旁设备，降低日常维护和管理成本。

在列车运行控制过程中，占用轨道的精确识别是列车运行控制的重要前提，但仅依靠卫星定位系统难以实现列车的实时连续定位，因此，需要多种传感器实现信息采集与融合，实现多种运行场景下更高精度的列车定位，进一步得到准确的轨道占用情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实时获取准确的轨道占用结果以保障列车运行安全、提高运营效率的列车定位股道判别方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供一种列车定位股道判别方法，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。

优选的，步骤S110具体包括：

分别对卫星接收机和惯性导航系统的输出进行信息提取，采用卡尔曼滤波算法实现GNSS/INS融合计算，输出信息融合前的列车运行信息及信息融合后的列车定位信息；其中，

信息融合前的列车运行信息包括：

卫星接收机GNSS输出的列车位置信息、时间信息及运行方向；

惯性导航系统INS输出的列车位置信息、时间信息、运行方向及航向角；

融合后的列车定位信息，包括融合后的列车位置信息、时间信息、运行方向及航向角。