CN111762236B - 轨道交通列车定位方法、装置及*** - Google Patents
轨道交通列车定位方法、装置及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN111762236B CN111762236B CN202010608526.3A CN202010608526A CN111762236B CN 111762236 B CN111762236 B CN 111762236B CN 202010608526 A CN202010608526 A CN 202010608526A CN 111762236 B CN111762236 B CN 111762236B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rail transit
- light emitting
- optical signal
- transit train
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 224
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 29
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明实施例提供一种轨道交通列车定位方法、装置及***，所述方法包括：分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法、装置及***，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通列车定位方法、装置及***。
背景技术
目前列车定位多采用轮轴计数器的测速定位和查询-应答器定位相结合的方式，通过轮轴上的计数器进行积分计算，得出行驶里程。在列车行驶过程中，当查询器经过应答器时，应答器通过电磁感应到查询器，连接成功后，应答器向查询器发送内部存储的信息。
但是，采用轮轴计数器的定位方式会因车轮的磨损造成的车轮空转、打滑及车体蛇形等会造成里程的累计误差，需要及时进行校正，由于应答器铺设与维护成本高昂，定位精度取决于应答器部署密度，而实际应用中应答器部署密度无法达到无限大，并且无法实时掌握线路基础设施变化趋势，因此，导致轨道交通列车的定位精度较低的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种轨道交通列车定位方法、装置及***，用于解决现有技术中的上述技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种轨道交通列车定位方法，包括：
分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
进一步地，所述第一光信号是由第一光发射模块发射的；所述第二光信号是由第二光发射模块发射的；所述第三光信号是由第三光发射模块发射的；
所述第一光发射模块、所述第二光发射模块和所述第三光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上。
进一步地，所述基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置，具体包括：
根据所述第一光信号确定所述第一光发射模块的识别码；根据所述第二光信号确定所述第二光发射模块的识别码；根据所述第三光信号确定所述第三光发射模块的识别码；
根据所述第一光发射模块的识别码确定所述第一光发射模块对应的第一公里标；根据所述第二光发射模块的识别码确定所述第二光发射模块对应的第二公里标；根据所述第三光发射模块的识别码确定所述第三光发射模块对应的第三公里标；
基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置。
进一步地，所述基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置，具体包括：
计算所述第一公里标与所述第二公里标之差的绝对值，记为第一差值；计算所述第一公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第二差值；计算所述第二公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第三差值；
当所述第一差值和所述第三差值均介于第一预设数值区间内，且所述第二差值介于第二预设数值区间内时，则以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置和/或以所述第三公里标作为轨道交通列车的车尾位置。
进一步地，当以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置时，所述以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置，具体包括：
根据上一光发射模块的识别码对所述第一光发射模块的识别码进行验证，所述上一光发射模块的识别码是根据所述第一光接收模块上一次采集到的光信号确定的；
当验证通过时，以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置。
进一步地，所述确定轨道交通列车的位置之后，还包括：
将轨道交通列车的位置信息发送到地面***，以供所述地面***将轨道交通列车的位置信息加载到电子地图中，在所述电子地图中展示轨道交通列车的位置。
第二方面，本发明实施例提供一种轨道交通列车定位装置，包括：
获取模块，用于分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
确定模块，用于基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
第三方面，本发明实施例提供一种轨道交通列车定位***，包括承载上述第二方面所述的轨道交通列车定位装置的功能的处理模块、多个光发射模块、第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块；
所述多个光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上；
所述第一光接收模块安装在轨道交通列车的车头的顶部或侧壁，用于接收第一光信号，并将所述第一光信号发送到所述处理模块；
所述第二光接收模块安装在轨道交通列车的车中的顶部或侧壁，用于接收第二光信号，并将所述第二光信号发送到所述处理模块；
所述第三光接收模块安装在轨道交通列车的车尾的顶部或侧壁，用于接收第三光信号，并将所述第三光信号发送到所述处理模块。
进一步地，任意两个相邻的光发射模块之间的距离大于等于光发射模块的覆盖范围的直径，且在一辆列车的长度范围内，至少安装三个光发射模块。
进一步地，每一光发射模块均包括编码单元、驱动单元和LED灯；
所述编码单元用于将光发射模块的识别码编译成调制信号；
所述驱动单元用于将所述调制信号转换成驱动电流；
所述LED灯用于根据所述驱动电流发射光信号。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法、装置及***，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法示意图；
图2为本发明实施例提供的轨道交通列车定位***示意图；
图3为本发明实施例提供的轨道交通列车定位逻辑流程图；
图4为本发明实施例提供的轨道交通列车定位装置示意图；
图5为本发明实施例提供的光发射模块的安装位置示意图；
图6为本发明实施例提供的光接收模块的安装位置示意图；
图7为本发明实施例提供的光发射模块的安装间隔示意图；
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在轨道交通领域，车辆的定位非常重要。目前，常用的车辆定位方法有如下几种：
(1)采用轮轴计数器的测速定位方式
轮轴速度传感器的基本工作原理是先测量车轮的转速脉冲，再通过公式换算得到列车的速度。在已知车辆初始位置的情况下，依据速度和时间的积分，获得车辆的实时位置。
(2)基于雷达(激光雷达、毫米波雷达)的测速定位方式
雷达测速的工作原理是通过测量发射电磁波与接收电磁波的频移来得到列车的运行速度，实时测出列车运行速度，对速度进行实时积分，计算出列车运行的里程，对应于列车运行线路的公里标。
(3)查询-应答器定位方式
此定位方式属于定点定位，包括地面设备和车载设备两部分。地面设备包括轨旁电子单元和应答器，车载设备包括查询器主机和查询器天线。当列车行驶到查询器与应答器对准时，查询器通过电磁感应与应答器进行通信，应答器将储存的数据信息以某种调制方式传回给查询器。在列车行驶过程中，当查询器经过应答器时，应答器通过电磁感应到查询器，连接成功后，应答器向查询器发送内部存储的信息。
目前采用轮轴计数器的定位方式会因车轮的磨损造成的车轮空转、打滑及车体蛇形等会造成里程的累计误差，需要及时进行校正。
基于雷达测速的定位方式其测量效果容易受到外界影响，如传感器安装无法完全平行轨道、列车振动、传感器的固有测量误差、随机测量误差以及计算主机的计算性能等因素，都会对长距离的运行定位造成影响，造成定位偏差。
而应答器铺设与维护成本高昂，定位精度取决于应答器部署密度，并且无法实时掌握线路基础设施变化趋势。
为了解决上述技术问题，本发明实施例利用车辆运行轨道区间的照明灯作为信息发送端，车辆上安装的光通信接收模块接收光信号，并对其进行数据分析，并发送给地面控制中心，实现车辆在区间的运行定位。
图1为本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种轨道交通列车定位方法，其执行主体为轨道交通列车定位装置，轨道交通列车定位装置可以是一个单独的设备，也可以是车载设备中的一个模块。该方法包括：
步骤S101、分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的。
具体来说，在本发明实施例中，以轨道交通列车定位装置是车载设备中的一个模块为例对上述方法进行说明，图2为本发明实施例提供的轨道交通列车定位***示意图，如图2所示，本发明实施例涉及的轨道交通列车定位***由车载设备和轨旁设备两大部分组成。
其中，轨旁设备包括多个光发射模块，多个光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上，光发射模块用于发射光信号。
车载设备包括处理模块、第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块。
第一光接收模块安装在轨道交通列车的车头的顶部或侧壁，用于接收第一光信号，并将第一光信号发送到所述处理模块。
第二光接收模块安装在轨道交通列车的车中的顶部或侧壁，用于接收第二光信号，并将第二光信号发送到所述处理模块。
第三光接收模块安装在轨道交通列车的车尾的顶部或侧壁，用于接收第三光信号，并将第三光信号发送到所述处理模块。
处理模块安装在列车上，分别与第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块相连接。处理模块承载轨道交通列车定位装置的功能，实现上述轨道交通列车定位方法。
在进行定位的过程中，处理模块首先需要获取第一光接收模块采集的第一光信号、第二光接收模块采集的第二光信号和第三光接收模块采集的第三光信号。
光信号可以为可见光，也可以为其他波段的光，光信号中携带有对应光发射模块的识别码，以使处理模块接收到光信号后，通过解析光信号就能确定对应光发射模块的识别码。
步骤S102、基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
具体来说，在获取到第一光接收模块采集的第一光信号、第二光接收模块采集的第二光信号和第三光接收模块采集的第三光信号之后，基于第一光信号、第二光信号和第三光信号确定轨道交通列车的位置，即确定轨道交通列车在线路上的位置。
例如，处理模块先根据光信号确定光发射模块对应的公里标，然后，根据光发射模块对应的公里标确定轨道交通列车的位置。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，进一步地，所述第一光信号是由第一光发射模块发射的；所述第二光信号是由第二光发射模块发射的；所述第三光信号是由第三光发射模块发射的；
所述第一光发射模块、所述第二光发射模块和所述第三光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上。
具体来说，在本发明实施例中，轨旁设备包括第一光发射模块、第二光发射模块和第三光发射模块，第一光发射模块、第二光发射模块和第三光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上。
光发射模块用于发射光信号，第一光信号是由第一光发射模块发射的；第二光信号是由第二光发射模块发射的；第三光信号是由第三光发射模块发射的。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置，具体包括：
根据所述第一光信号确定所述第一光发射模块的识别码；根据所述第二光信号确定所述第二光发射模块的识别码；根据所述第三光信号确定所述第三光发射模块的识别码；
根据所述第一光发射模块的识别码确定所述第一光发射模块对应的第一公里标；根据所述第二光发射模块的识别码确定所述第二光发射模块对应的第二公里标；根据所述第三光发射模块的识别码确定所述第三光发射模块对应的第三公里标；
基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置。
具体来说，在本发明实施例中，基于第一光信号、第二光信号和第三光信号确定轨道交通列车的位置的具体步骤如下：
首先，根据第一光发射模块发射的第一光信号确定第一光发射模块的识别码。根据第二光发射模块发射的第二光信号确定第二光发射模块的识别码。根据第三光发射模块发射的第三光信号确定第三光发射模块的识别码。
在列车运行的轨道两侧安装的多个光发射模块中，每一光发射模块均包括编码单元、驱动单元和LED灯。
并且，每个位置上的光发射模块都设置一个唯一的识别码ID。
编码单元用于将光发射模块的识别码编译成调制信号。驱动单元用于将调制信号转换成驱动电流，即使用脉宽调制的方法将调制信号附加到LED灯具的驱动电流上，以LED灯发光的形式发送出去。
因此，在获取到光发射模块发射的光信号后，对其进行解析，即可确定光发射模块的识别码。
然后，根据第一光发射模块的识别码确定第一光发射模块对应的第一公里标。根据第二光发射模块的识别码确定第二光发射模块对应的第二公里标。根据第三光发射模块的识别码确定第三光发射模块对应的第三公里标。
在光发射模块安装完成后，需要将每个位置上的光发射模块的公里标和光发射模块的识别码的对应关系存储到车载设备的数据库中，当获取到光发射模块的识别码后，可直接在数据库中查询光发射模块对应的公里标。
最后，基于第一公里标、第二公里标和第三公里标确定轨道交通列车的位置。
例如，可以直接以第一公里标作为列车车头的位置，也可以直接以第三公里标作为列车车尾的位置等。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法，根据光发射模块的识别码，采用数据库查询的方式，能够快速确定光发射模块对应的公里标，提高了列车定位的效率。
基于上述任一实施例，进一步地，所述基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置，具体包括：
计算所述第一公里标与所述第二公里标之差的绝对值，记为第一差值；计算所述第一公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第二差值；计算所述第二公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第三差值；
当所述第一差值和所述第三差值均介于第一预设数值区间内，且所述第二差值介于第二预设数值区间内时，则以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置和/或以所述第三公里标作为轨道交通列车的车尾位置。
具体来说，在本发明实施例中，在确定第一公里标、第二公里标和第三公里标之后，通过相互校验的方式来提高定位的精度。
图3为本发明实施例提供的轨道交通列车定位逻辑流程图，如图3所示，基于第一公里标、第二公里标和第三公里标确定轨道交通列车的位置的具体步骤如下：
首先，计算第一公里标与第二公里标之差的绝对值，记为第一差值。计算第一公里标与第三公里标之差的绝对值，记为第二差值；计算第二公里标与第三公里标之差的绝对值，记为第三差值。
由于第一光接收模块安装在轨道交通列车的车头的顶部或侧壁，第二光接收模块安装在轨道交通列车的车中的顶部或侧壁，第三光接收模块安装在轨道交通列车的车尾的顶部或侧壁。因此，理论上，第一差值和第三差值均约等于列车长度的一半，第二差值约等于列车的长度。
然后，判断第一差值是否介于第一预设数值区间内，第二差值是否介于第二预设数值区间内，第三差值否介于第一预设数值区间内。第一预设数值区间的中心值为列车长度的一半，第二预设数值区间的中心值为列车的长度。第一预设数值区间的两个端点值，以及第二预设数值区间的两个端点值可以根据实际情况进行配置。
当第一差值和第三差值均介于第一预设数值区间内，且第二差值介于第二预设数值区间内时，则说明确定的第一公里标、第二公里标和第三公里标是可靠的，此时，以第一公里标作为轨道交通列车的车头位置和/或以第三公里标作为轨道交通列车的车尾位置。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法，在确定第一公里标、第二公里标和第三公里标之后，通过相互校验的方式，进一步提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，进一步地，当以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置时，所述以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置，具体包括：
根据上一光发射模块的识别码对所述第一光发射模块的识别码进行验证，所述上一光发射模块的识别码是根据所述第一光接收模块上一次采集到的光信号确定的；
当验证通过时，以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置。
具体来说，在本发明实施例中，在列车运行的轨道两侧安装有多个光发射模块，每个位置上的光发射模块都设置一个唯一的识别码ID，并且，光发射模块的识别码按照预设规则进行编排，当获取到某个光发射模块的识别码后，根据该预设规则，可以推导出与该光发射模块相邻的光发射模块的识别码。
预设规则可以为按照上行逐渐增大，下行逐渐减小的规律。该预设规则也可以为专用的编码算法，此处不再赘述。
以第一公里标作为轨道交通列车的车头位置的具体步骤如下：
首先，根据上一光发射模块的识别码对第一光发射模块的识别码进行验证，上一光发射模块的识别码是根据第一光接收模块上一次采集到的光信号确定的。
即，根据第一光发射模块的ID查询出上一次接收的光接收模块的ID在数据库中所对应的下一个ID，与第一光接收模块采集的光发射模块ID相比较，判断结果是否一致，若一致，则认为当前第一光发射模块的位置正确，验证通过。否则，验证不通过，无需处理，本次定位周期无定位结果，进行下一周期的定位。
然后，当验证通过时，以第一公里标作为轨道交通列车的车头位置。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法，光发射模块的识别码按照预设规则进行编排，并根据该规则对定位结果进行验证，进一步提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，进一步地，所述确定轨道交通列车的位置之后，还包括：
将轨道交通列车的位置信息发送到地面***，以供所述地面***将轨道交通列车的位置信息加载到电子地图中，在所述电子地图中展示轨道交通列车的位置。
具体来说，在本发明实施例中，在确定轨道交通列车的位置之后，将轨道交通列车的位置信息发送到地面***，以供地面***展示轨道交通列车的位置，将位置数据保存到本地数据库中，便于后续分析溯源。
并结合预先设定的电子地图，将轨道交通列车的位置信息加载到电子地图中，在电子地图中展示轨道交通列车的位置，并把列车位置实时显示在地面屏幕上，以便相应人员实时监控。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位方法，能够将轨道交通列车的位置结合预先设定的电子地图，把列车位置实时显示在地面屏幕上，以便相应人员实时监控。
基于上述任一实施例，图4为本发明实施例提供的轨道交通列车定位装置示意图，如图4所示，本发明实施例提供一种轨道交通列车定位装置，该装置可以是一个单独的设备，也可以是车载设备中的一个模块。该装置包括判断模块401和确定模块402，其中：
获取模块401用于分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；确定模块402用于基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
本发明实施例提供一种轨道交通列车定位装置，用于执行上述任一实施例中所述的方法，通过本实施例提供的装置执行上述某一实施例中所述的方法的具体步骤与上述相应实施例相同，此处不再赘述。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位装置，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，图2为本发明实施例提供的轨道交通列车定位***示意图，如图2所示，本发明实施例提供一种轨道交通列车定位***，包括处理模块、多个光发射模块、第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块；
所述多个光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上；
所述第一光接收模块安装在轨道交通列车的车头的顶部或侧壁，用于接收第一光信号，并将所述第一光信号发送到所述处理模块；
所述第二光接收模块安装在轨道交通列车的车中的顶部或侧壁，用于接收第二光信号，并将所述第二光信号发送到所述处理模块；
所述第三光接收模块安装在轨道交通列车的车尾的顶部或侧壁，用于接收第三光信号，并将所述第三光信号发送到所述处理模块。
具体来说，在本发明实施例中，本发明实施例涉及的轨道交通列车定位***由车载设备和轨旁设备两大部分组成。
其中，轨旁设备包括多个光发射模块，多个光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上，光发射模块用于发射光信号。
图5为本发明实施例提供的光发射模块的安装位置示意图，如图5所示，可以在轨道交通隧道的侧壁上方安装光发射模块，即方便发射光信号，又方便照明。
车载设备包括处理模块、第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块。
第一光接收模块安装在轨道交通列车的车头的顶部或侧壁，用于接收第一光信号，并将第一光信号发送到所述处理模块。
第二光接收模块安装在轨道交通列车的车中的顶部或侧壁，用于接收第二光信号，并将第二光信号发送到所述处理模块。
第三光接收模块安装在轨道交通列车的车尾的顶部或侧壁，用于接收第三光信号，并将第三光信号发送到所述处理模块。
光接收模块安装在轨道交通列车的顶部或侧壁，用于接收光信号，并将光信号发送到处理模块。保证光接收模块与光发射模块保持平行，处于最佳的接收角度。例如，安装在列车靠近顶部的外侧等。
图6为本发明实施例提供的光接收模块的安装位置示意图，如图6所示，光接收模块安装在轨道交通列车的外侧壁上方，方便接收光发射模块发射的光信号。
处理模块安装在列车上，分别与第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块相连接。处理模块承载轨道交通列车定位装置的功能，实现上述轨道交通列车定位方法。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位***，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，进一步地，任意两个相邻的光发射模块之间的距离大于等于光发射模块的覆盖范围的直径，且在一辆列车的长度范围内，至少安装三个光发射模块。
具体来说，图7为本发明实施例提供的光发射模块的安装间隔示意图，如图7所示，相邻两个光发射模块的覆盖范围不重合，光接收模块每次只接收到一个光发射模块发射的光信号。
且在一辆列车的长度范围内，至少安装三个光发射模块，以保证列车上的三个光接收模块分别接收到不同光发射模块发射的光信号。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位***，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
基于上述任一实施例，进一步地，每一光发射模块均包括编码单元、驱动单元和LED灯；
所述编码单元用于将光发射模块的识别码编译成调制信号；
所述驱动单元用于将所述调制信号转换成驱动电流；
所述LED灯用于根据所述驱动电流发射光信号。
具体来说，在本发明实施例中，在列车运行的轨道两侧安装的多个光发射模块中，每一光发射模块均包括编码单元、驱动单元和LED灯。
并且，每个位置上的光发射模块都设置一个唯一的识别码ID。
编码单元用于将光发射模块的识别码编译成调制信号，用脉宽调制的方法附加到LED灯的驱动电流上。驱动单元用于将调制信号转换成驱动电流，即使用脉宽调制的方法将调制信号附加到LED灯具的驱动电流上，以LED灯发光的形式发送出去。
本发明实施例提供的轨道交通列车定位***，使用光通信的定位方式，不会受到其他通信的频段干扰，信息直线性一对一传输，保密性强，利用三个车载光接收模块进行定位，提高了列车定位的精度。
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备包括：处理器(processor)801、通信接口(Communications Interface)802、存储器(memory)803和通信总线804，其中，处理器801，通信接口802，存储器803通过通信总线804完成相互间的通信。处理器801可以调用存储在存储器803上并可在处理器801上运行的计算机程序，以执行下述步骤：
分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
此外，上述的存储器803中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
进一步地，本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
进一步地，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种轨道交通列车定位方法，其特征在于，包括：
分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置；
所述第一光信号是由第一光发射模块发射的；所述第二光信号是由第二光发射模块发射的；所述第三光信号是由第三光发射模块发射的；
所述第一光发射模块、所述第二光发射模块和所述第三光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上；
所述基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置，具体包括：
根据所述第一光信号确定所述第一光发射模块的识别码；根据所述第二光信号确定所述第二光发射模块的识别码；根据所述第三光信号确定所述第三光发射模块的识别码；
根据所述第一光发射模块的识别码确定所述第一光发射模块对应的第一公里标；根据所述第二光发射模块的识别码确定所述第二光发射模块对应的第二公里标；根据所述第三光发射模块的识别码确定所述第三光发射模块对应的第三公里标；
基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置；
所述基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置，具体包括：
计算所述第一公里标与所述第二公里标之差的绝对值，记为第一差值；计算所述第一公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第二差值；计算所述第二公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第三差值；
当所述第一差值和所述第三差值均介于第一预设数值区间内，且所述第二差值介于第二预设数值区间内时，则以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置和/或以所述第三公里标作为轨道交通列车的车尾位置。
2.根据权利要求1所述的轨道交通列车定位方法，其特征在于，当以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置时，所述以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置，具体包括：
根据上一光发射模块的识别码对所述第一光发射模块的识别码进行验证，所述上一光发射模块的识别码是根据所述第一光接收模块上一次采集到的光信号确定的；
当验证通过时，以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置。
3.根据权利要求1-2任一项所述的轨道交通列车定位方法，其特征在于，所述确定轨道交通列车的位置之后，还包括：
将轨道交通列车的位置信息发送到地面***，以供所述地面***将轨道交通列车的位置信息加载到电子地图中，在所述电子地图中展示轨道交通列车的位置。
4.一种轨道交通列车定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别获取第一光信号、第二光信号和第三光信号；所述第一光信号是由安装在车头的第一光接收模块采集的；所述第二光信号是由安装在车中的第二光接收模块采集的；所述第三光信号是由安装在车尾的第三光接收模块采集的；
确定模块，用于基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置；
所述第一光信号是由第一光发射模块发射的；所述第二光信号是由第二光发射模块发射的；所述第三光信号是由第三光发射模块发射的；
所述第一光发射模块、所述第二光发射模块和所述第三光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上；
所述基于所述第一光信号、所述第二光信号和所述第三光信号确定轨道交通列车的位置，具体包括：
根据所述第一光信号确定所述第一光发射模块的识别码；根据所述第二光信号确定所述第二光发射模块的识别码；根据所述第三光信号确定所述第三光发射模块的识别码；
根据所述第一光发射模块的识别码确定所述第一光发射模块对应的第一公里标；根据所述第二光发射模块的识别码确定所述第二光发射模块对应的第二公里标；根据所述第三光发射模块的识别码确定所述第三光发射模块对应的第三公里标；
基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置；
所述基于所述第一公里标、所述第二公里标和所述第三公里标确定轨道交通列车的位置，具体包括：
计算所述第一公里标与所述第二公里标之差的绝对值，记为第一差值；计算所述第一公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第二差值；计算所述第二公里标与所述第三公里标之差的绝对值，记为第三差值；
当所述第一差值和所述第三差值均介于第一预设数值区间内，且所述第二差值介于第二预设数值区间内时，则以所述第一公里标作为轨道交通列车的车头位置和/或以所述第三公里标作为轨道交通列车的车尾位置。
5.一种轨道交通列车定位***，其特征在于，包括承载权利要求4所述的轨道交通列车定位装置的功能的处理模块、多个光发射模块、第一光接收模块、第二光接收模块和第三光接收模块；
所述多个光发射模块按照预设间隔安装在轨道交通隧道的墙壁上；
所述第一光接收模块安装在轨道交通列车的车头的顶部或侧壁，用于接收第一光信号，并将所述第一光信号发送到所述处理模块；
所述第二光接收模块安装在轨道交通列车的车中的顶部或侧壁，用于接收第二光信号，并将所述第二光信号发送到所述处理模块；
所述第三光接收模块安装在轨道交通列车的车尾的顶部或侧壁，用于接收第三光信号，并将所述第三光信号发送到所述处理模块。
6.根据权利要求5所述的轨道交通列车定位***，其特征在于，任意两个相邻的光发射模块之间的距离大于等于光发射模块的覆盖范围的直径，且在一辆列车的长度范围内，至少安装三个光发射模块。
7.根据权利要求5所述的轨道交通列车定位***，其特征在于，每一光发射模块均包括编码单元、驱动单元和LED灯；
所述编码单元用于将光发射模块的识别码编译成调制信号；
所述驱动单元用于将所述调制信号转换成驱动电流；
所述LED灯用于根据所述驱动电流发射光信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010608526.3A CN111762236B (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 轨道交通列车定位方法、装置及*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010608526.3A CN111762236B (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 轨道交通列车定位方法、装置及*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111762236A CN111762236A (zh) | 2020-10-13 |
| CN111762236B true CN111762236B (zh) | 2022-05-10 |
Family
ID=72724099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010608526.3A Active CN111762236B (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 轨道交通列车定位方法、装置及*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111762236B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112622989B (zh) * | 2020-12-31 | 2021-10-08 | 西南交通大学 | 一种基于振动信号的列车定位装置以及方法 |
| CN113408442B (zh) * | 2021-05-25 | 2024-05-17 | 交控科技股份有限公司 | 列车定位方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN114194254A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-18 | 中车长江运输设备集团有限公司 | 一种悬臂式单轨车辆的定位方法及位置处理器 |
| CN115432036A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-06 | 北京和利时***工程有限公司 | 基于可见光通信的列车运行控制***及列车定位方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9733625B2 (en) * | 2006-03-20 | 2017-08-15 | General Electric Company | Trip optimization system and method for a train |
| JP4863406B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2012-01-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | 移動体光通信システム及び移動体光通信方法 |
| CN103386993B (zh) * | 2012-05-09 | 2015-11-18 | 深圳市坐标系交通技术有限公司 | 采集列车运行信息的***、光发射装置和光接收处理装置 |
| US9094120B2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-07-28 | Panasonic Intellectual Property Corporaton Of America | Information communication method |
| DE102013001358B4 (de) * | 2013-01-28 | 2015-07-09 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | System für eine Anlage und Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems |
| CN205010260U (zh) * | 2015-08-11 | 2016-02-03 | 陕西世翔电子科技有限公司 | 一种基于多传感器光电检测的轨道车辆定位装置 |
| CA2955710C (en) * | 2016-02-01 | 2020-08-04 | Trinity North American Freight Car, Inc. | Railcar security system with car lighting |
| KR101827987B1 (ko) * | 2016-04-06 | 2018-02-12 | 서울교통공사 | 철도 차량의 위치 검지 방법과 시스템 |
| CN105827311B (zh) * | 2016-04-20 | 2018-08-28 | 清华大学 | 基于可见光通信的室内定位方法和定位*** |
| CN205808421U (zh) * | 2016-05-16 | 2016-12-14 | 北京蜂鸟视图科技有限公司 | 可见光定位设备 |
| CN106160859A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-23 | 中国铁道科学研究院 | 一种基于可见光通信的cbtc*** |
| CN106080674B (zh) * | 2016-08-30 | 2017-11-03 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | 一种列车定位的校准方法和*** |
| CN106394617B (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-27 | 交控科技股份有限公司 | 一种列车头尾定位冗余***及方法 |
| CN106357334A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-01-25 | 国网上海市电力公司 | 一种基于LiFi技术的电缆隧道定位装置和定位方法 |
| DE102016224613A1 (de) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Netzwerkanbindung von Fahrzeugen |
| CN106627670B (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-15 | 交控科技股份有限公司 | 一种基于激光检测的列车防护***及方法 |
| CN108238067A (zh) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 比亚迪股份有限公司 | 轨道交通车辆及其定位***、方法、轨旁装置和轨道 |
| CN108974052B (zh) * | 2017-06-01 | 2020-02-21 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆定位***及方法 |
| US10766503B2 (en) * | 2017-10-11 | 2020-09-08 | Progress Rail Locomotive Inc. | Triggering system for spotter control on train |
| CN108045263B (zh) * | 2017-12-08 | 2020-09-01 | 江西理工大学 | 磁悬浮列车精确定位及测速***和方法 |
| CN109080666B (zh) * | 2018-07-11 | 2020-10-23 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种列车连续实时定位***及方法 |
| CN110426673B (zh) * | 2019-01-29 | 2021-05-04 | 浙江大学 | 基于波分复用的可见光定位通信方法和*** |
| CN110733532B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-09-10 | 交控科技股份有限公司 | 一种基于移动闭塞的列车控制方法和装置 |
| CN110758477B (zh) * | 2019-11-07 | 2021-11-12 | 交控科技股份有限公司 | 基于二维码识别的列车定位方法及*** |
-
2020
- 2020-06-29 CN CN202010608526.3A patent/CN111762236B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111762236A (zh) | 2020-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111762236B (zh) | 轨道交通列车定位方法、装置及*** | |
| CN102139704A (zh) | 一种基于射频技术的高精度列车定位***及其定位方法 | |
| CN100511321C (zh) | 高速公路上车辆的车速和相对位置实时测量***及方法 | |
| US10816986B2 (en) | Systems for vehicle collision avoidance | |
| WO2017211068A1 (zh) | 一种轨道交通车辆精确测速***和方法 | |
| US4864306A (en) | Railway anticollision apparatus and method | |
| RU2513883C1 (ru) | Система интервального регулирования движения поездов на перегоне | |
| CN111762237B (zh) | 轨道交通列车定位方法、装置及*** | |
| CN103192852A (zh) | 一种地铁列车防撞预警装置及其方法 | |
| CN103192853A (zh) | 基于网络分布式冗余架构的列车测速定位的方法及*** | |
| CN110674904B (zh) | 一种基于车号***的列车定位***及方法 | |
| CN202038325U (zh) | 一种基于射频技术的高精度列车定位*** | |
| CN203211332U (zh) | 一种地铁列车防撞预警装置 | |
| CN105321355A (zh) | 一种物联网智能高速公路超速监测*** | |
| CN111800760B (zh) | 轨道交通列车定位方法、装置及*** | |
| US10101432B2 (en) | System and method for position and proximity detection | |
| CN112082519A (zh) | 轨道交通中地面应答器位置校核方法及装置 | |
| CN103847765A (zh) | 一种基于激光通信的列车防撞***及其使用方法 | |
| KR101081426B1 (ko) | 양방향 통신을 사용한 도로 정보 통합 관리 시스템 | |
| CN101458872A (zh) | 一种机动车速度的监测方法及其*** | |
| KR20170110988A (ko) | 철도차량 위치 측정 시스템 및 방법 | |
| CN113613166B (zh) | 井下带状定位目标的定位方法、装置及服务器 | |
| CN109774752B (zh) | 基于测速技术的btm库检*** | |
| CN111071303A (zh) | 列车控制方法、装置、***和计算机联锁设备 | |
| CN100533501C (zh) | 提高应答器监测设备监测效果的方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |