CN111970638A - 一种基于空间定位的车辆自动防护方法及*** - Google Patents
一种基于空间定位的车辆自动防护方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及个人快速交通技术领域,具体公开了一种基于空间定位的车辆自动防护方法及***。方法步骤包括:S1,在导轨沿线设置无线网络定位节点,并在PRT车辆上设置车载无线通信模块;S2,当无线网络定位节点与车载无线通信模块建立通信连接时,计算PRT车辆的位置坐标;S3,根据PRT车辆的位置坐标和预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,确定虚拟闭塞区间的状态;虚拟闭塞区间的状态用于控制PRT车辆的行驶状态,本发明利用无线通信网络实现车辆的实时准确定位,进而判断虚拟闭塞区间的状态,不需要铺设实体线圈代替闭塞区间,减少了土建预留预埋工程量,避免了混凝土内金属和线圈产生干扰,降低了成本,***运行更安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及个人快速交通技术领域,具体公开了一种基于空间定位的车辆自动防护方法及***。
背景技术
PRT是Personal Rapid Transit(个人快速交通)的缩写,是一种由小型车辆及其专用走行线路所组成的自动化小运量交通***。车辆由中央控制***自动调度,将传统“人等车”的理念转变为“车等人”,旨在为乘客实现点到点的私享交通服务,类比于平面电梯;PRT可作为机场、码头间的客运交通线路,连接大城市和卫星城之间的交通线路,也可作为城市风景观光游览线的交通干线。
为了确保所有车辆在线路上有序运行,确保车辆无追尾、碰撞等安全事故发生,基于PRT***,还有一套独立运行的车辆自动防护***(AVP, Automatic VehicleProtection System),专利US8386111与GB2434057B提供一种车辆自动保护***,包括安装导轨、车辆、导轨线圈和车载应答器。***以固定闭塞原理运行,固定闭塞的占用信息通过控制导轨上的实际安装的固定物理空间块(导轨线圈)来获得,并通过固定闭塞的占用信息来维持安全性。
上述方案的实现过程中,在导轨沿线依次铺设导轨线圈,以导轨线圈实物指代闭塞区间,通过PRT车辆和闭塞区间的位置关系,确定闭塞区间的状态,因此,需要在土建时提前预留沟槽,将导轨线圈预埋在导轨下,再进行线圈和配套设备箱的安装。由于线圈对金属材料极为敏感,这样的安装方式使得混凝土中箍筋、钢材等对导轨线圈产生干扰,使得对闭塞区间的状态判断产生偏差。另外,由于导轨上多个线圈无间隙的覆盖于导轨上,随着导轨的增长,线圈铺设量随着增加,并且每个线圈对应一个数据采集电路板,这些电路板安装于配套设备箱中,因此,线圈铺设和设备箱的安装工作量较大,安装施工难度增加,使得车辆自动防护***安装维护成本较高,不利于PRT***的大范围推广应用。
发明内容
本发明的目的在于,改变了通过预埋在导轨下的导轨线圈来获取固定闭塞的占用信息的方式,而是采用虚拟闭塞区间对导轨正线全线进行划分,只需要在导轨附近安装无线通信模块,利用无线通信测距技术,计算车辆的坐标,并通过车辆的坐标和预设的虚拟闭塞区间的位置关系,获取闭塞区间的占用信息,因此,并提出了一种基于空间定位的车辆自动防护方法及***。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种基于空间定位的车辆自动防护方法,包括以下步骤:
S1,在导轨沿线设置无线网络定位节点,并在PRT车辆上设置车载无线通信模块;
S2,当无线网络定位节点与车载无线通信模块建立通信连接时,采用无线通信网络定位方法,计算PRT车辆的位置坐标;
S3,根据PRT车辆的位置坐标和预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,确定虚拟闭塞区间的状态;
虚拟闭塞区间的状态用于控制PRT车辆的行驶状态。
作为本发明的优选方案,步骤S2中的无线通信网络定位方法中采用的无线通信技术包括以下信号中的一种ZigBee、UWB、WiFi、红外、蓝牙和NFC。
作为本发明的优选方案,步骤S2中计算PRT车辆坐标的方法包括RSSI测距算法、几何质心定位法、APIT定位算法、凸规划定位法。
作为本发明的优选方案,虚拟闭塞区间以矩形状沿导轨中心线分布,且无间隙地覆盖正线全线,虚拟闭塞区间的状态包括“允许”状态、“占用”状态、“禁止”状态。
作为本发明的优选方案,步骤S3具体包括以下步骤:
当PRT车辆的位置坐标落入第一虚拟闭塞区间内时,第一虚拟闭塞区间状态切换为“占用”,同时第一虚拟闭塞区间后方的N个虚拟闭塞区间状态切换为“禁止”,同时第一虚拟闭塞区间后方第N+1个虚拟闭塞区间状态切换为“允许”,N为自然数。
作为本发明的优选方案,步骤还包括:
S4,通过虚拟PRT车辆模型和虚拟闭塞区间模型模拟PRT车辆的位置坐标与预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,
其中,虚拟PRT车辆模型和虚拟闭塞区间模型是基于导轨BIM模型生成的。
基于相同的构思,本发明还提出了一种基于空间定位的车辆自动防护***,包括车载无线通信模块,无线网络定位节点、车辆自动防护模块,
多个无线网络定位节点设置在导轨沿线,无线网络定位节点存储了自身的位置坐标,并用于发出无线通信信号;
车载无线通信模块安装在PRT车辆上,包括定位子模块;
当定位子模块接收到无线通信信号时,建立通信链接,将定位子模块和多个无线网络定位节点之间的信号强度数据包上传到车辆自动防护模块,同时还读取多个无线网络定位节点的坐标信息,并将坐标信息上传到车辆自动防护模块。
作为本发明的优选方案,车载无线通信模块还包括控制子模块,控制子模块接收车辆自动防护模块输出的控制信号,控制PRT车辆制动***的开启或关闭。
作为本发明的优选方案,无线网络定位节点发出的无线通信信号包括以下信号中的一种:ZigBee信号、UWB信号、WiFi信号、红外信号、蓝牙信号和NFC信号。
作为本发明的优选方案,当无线通信信号是ZigBee信号时,定位子模块为ZigBee通信模块,用于接收无线网络定位节点发出的ZigBee信号,无线网络定位节点和ZigBee通信模块通过CC2530芯片实现ZigBee信号的接收和发送。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明提出了利用无线通信测距技术对车辆进行实时定位,进而判断闭塞区间的状态。用车辆自动防护程序取代轨旁设备箱,用预设的虚拟闭塞区间取代实体导轨线圈,只需要在导轨沿线安装无线通信测距无线网络定位节点,并在车身安装无线测距车载无线通信模块,就能实现车辆的实时准确定位并确定闭塞区间的占用信息。本发明的方法和***,与现有技术相比较,不再需要在土建时提前预留沟槽,将导轨线圈预埋在导轨下,极大地减少了安装的工作量,也减少了安装的施工难度。另外,避免了混凝土内金属对导轨线圈产生干扰,降低了材料成本,减小了PRT***对土建的依赖,有利于PRT***的推广。
2、本发明用虚拟闭塞区间取代了传统的实体导轨线圈敷设,利用车辆自动防护模块采集定位信息,根据预设的判断逻辑,根据闭塞区间的占用信息,对虚拟固定闭塞区间状态进行控制。例如,后续车辆如果探测到前方虚拟闭塞区间的状态信息为“禁止”,则会控制其制动至完全停止,从而实现PRT***内的车辆防撞功能。
3、本发明基于导轨BIM模型,将实测环境转换到模拟三维模型,车辆实时相对位置关系与模型中的相对位置关系一一对应,管理人员可实现直观的远程监视和控制,提高了工作效率。
附图说明:
图1为本发明实施例1中一种基于空间定位的车辆自动防护方法的流程图;
图2为本发明实施例1中一种基于空间定位的车辆自动防护***的原理图;
图3为本发明实施例2中车辆自动防护***的信号流程图;
图4为本发明实施例2中基于空间定位技术的车辆自动防护***原理图;
图5为本发明实施例2中的固定闭塞区间的状态信息循环图;
图6为本发明实施例2中PRT车辆自动防护***触发后的信号流程图;
图7为本发明实施例3中一种基于空间定位的车辆自动防护***结构图;
图8为本发明实施例3中的无线网络定位节点和定位子模块的工作原理图。
附图标记:10-PRT***正线,11~16-ZigBee无线网络定位节点,20-PRT车辆,21-车载无线通信模块,211-定位子模块,212-控制子模块,40-车辆自动防护模块,401-闭塞区间状态控制子模块,402-闭塞区间状态收集子模块,301’~306’-虚拟闭塞区间。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种基于空间定位的车辆自动防护方法,流程图如图1所示,包括以下步骤:
S1,在导轨沿线设置无线网络定位节点,并在PRT上设置车载无线通信模块;
S2,当无线网络定位节点与车载无线通信模块建立通信连接时,采用无线通信网络定位方法,计算PRT车辆的位置坐标;
S3,根据PRT车辆的位置坐标和预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,确定虚拟闭塞区间的状态;虚拟闭塞区间的状态用于控制PRT车辆的行驶状态。
步骤S2中,无线通信网络定位方法所采用的无线通信技术包括但不限于ZigBee、UWB、WiFi、红外、蓝牙和NFC。作为具体的实施例,以ZigBee无线传感网络定位为示例,对本发明的方法和***进行说明,并不能限制本发明只能采用ZigBee无线传感网络定位实现,基于相同构思的无线通信网络定位方法仍属于本发明保护的范围。
步骤S2中,计算PRT车辆坐标的方法包括但不限于RSSI测距算法、几何质心定位法、APIT定位算法、凸规划定位法。
步骤S1-S2可以根据图2进行说明,如图2所示,在导轨周边布设了多个无线网络定位节点(如图2中的11、12、13、14、15、16),这些节点无须嵌入建筑物中,而是根据预先的设计,安装在导轨周边,例如安装在路基处或者附近的围栏上。每一个无线网络定位节点对应着唯一的位置坐标,无线网络定位节点的位置一旦确定,其实际位置和位置坐标不改变,作为定位PRT车辆的基准。与不移动的无线网络定位节点相对应,PRT车辆上安装的车载无线通信模块随着PRT车辆在导轨上移动,由于无线网络定位节点与车载无线通信模块采用相同的无线通信协议,当PRT车辆移动到一定的范围时,两者可以建立通信链接,实现信号的匹配,并基于两者之间的信号传输特征,对车载无线通信模块进行定位,计算PRT车辆的位置坐标。
作为优选方案,可以将车辆运行环境模拟为二维平面(车辆仅在一个平面上移动,不考虑车辆移动过程中上升下降的高度),则至少获取车载无线通信模块与两个无线网络定位节点之间的距离,计算PRT车辆的实时位置坐标。
还要考虑将车辆运行环境模拟为三维立体环境的情况,例如运行轨道中涉及坡道,车辆不仅在二维平面上位置变化了,而且移动中还需要考虑上升或下降的高度,因此,将位置坐标设置为三维坐标(X,Y,Z),此时Z轴坐标反应PRT车辆的高度信息。当车辆运行环境为三维立体环境时,则至少获取车载无线通信模块与三个无线网络定位节点之间的距离,计算PRT车辆的实时三维位置坐标。常见的,采用ZigBee无线通信技术实现车辆定位,无线网络定位节点设置为ZigBee无线网络定位节点,ZigBee无线网络定位节点布设的密度与PRT车辆定位的精度相关,定位精度高,则ZigBee无线网络定位节点布设的密度大;定位精度低,则ZigBee无线网络定位节点布设的密度小。
步骤S3中,当获取到PRT车辆的坐标后,就可以确定PRT车辆与预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系。预设的虚拟闭塞区间是这样设置的:根据PRT车辆的行驶速度、车辆制动曲线、线路坡度、行车间隔等参数,将PRT轨道正线划分为若干固定的虚拟闭塞区间,每个虚拟闭塞区间长度与车辆行驶速度、车辆制动曲线、线路坡度、行车间隔等参数相关,每个虚拟闭塞区间长度与PRT车辆的宽度相关,作为优选方案,根据PRT车辆的尺寸参数,每个虚拟闭塞区间的宽度应当大于320mm,避免车辆运动信号横向丢失。
虚拟闭塞区间数量满足无间隙地覆盖PRT线路正线。虚拟闭塞区间通常为矩形,每个虚拟闭塞区间有矩形四角顶点,每个虚拟闭塞区间的顶点有独立坐标,即为顶点坐标,因此,就能划分出多个矩形区域。当获得PRT车辆位置坐标后,就可判断PRT车辆落入哪一个虚拟闭塞区间。由上述方案可以毫无疑义的知道,虚拟闭塞区间顶点坐标、ZigBee无线网络定位节点位置坐标和PRT车辆位置坐标是基于同一个坐标系得到的坐标位置,才能准确反映虚拟闭塞区间、ZigBee无线网络定位节点和PRT车辆的相对位置关系。采用的坐标系可以是基于地球坐标系的绝对位置关系坐标系,也可以是以某一个点为原点的相位位置关系坐标系,根据设计的需要来确定。
当PRT车辆与预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系确定后,就可以根据相对位置关系,确定与PRT车辆相关的虚拟闭塞区间的状态,每个虚拟闭塞区间有独立状态信息:“允许”、“占用”和“禁止”。“允许”状态表示该虚拟闭塞区间允许车辆运行;“占用”状态表示该虚拟闭塞区间内有车辆运行;“禁止”状态表示该虚拟闭塞区间不允许车辆运行。通过比较车辆位置坐标与虚拟闭塞区间顶点坐标的大小关系,判断各虚拟闭塞区间内是否存在车辆,如否,虚拟闭塞区间状态为“允许”;如是,则将虚拟闭塞区间状态切换为“占用”,相应的,将其已经经过的后方的虚拟闭塞区间切换为“禁止”状态。
作为具体的实施方式,当其中一个PRT车辆位于B区这个虚拟闭塞区间时, B区域为“占用”,PRT车辆已经经过的 B区后面的N个虚拟闭塞区间为“禁止”状态,其他PRT车辆不得驶入,以免发生碰撞。随着PRT车辆继续前进,其后方“禁止”状态的虚拟闭塞区间逐步恢复为“允许”状态。另一方面,该PRT车辆读取前方虚拟闭塞区间的状态信息,若前方虚拟闭塞区间的状态信息为“允许”,则可以继续前进。其中,N的值可以是1或2,也可以是其他自然数,根据PRT运行速度、车辆制动曲线、线路坡度、行车间隔等参数确定。
导轨上所有虚拟闭塞区间的状态随着PRT车辆的运行处于实时切换中,控制中心可以根据虚拟闭塞区间的状态对PRT车辆的行驶状态进行控制。
作为优选方案,通过已知的虚拟闭塞区间坐标和实时测得的ZigBee无线网络定位节点坐标,就可以基于PRT线路正线的BIM建筑模型进行三维建模,将虚拟闭塞区间准确表达于该BIM建筑模型中。相应的,获取PRT车辆坐标后,将虚拟的PRT车辆的位置准确表达于该BIM建筑模型中,由此,监控人员不用去现场,就可以在远程控制端通过虚拟的模型实时直观地监控PRT车辆运行状态,提高了监控的效率。并且监控人员可更清晰直观地看到PRT车辆在PRT线路的具***置,有助于在车辆发生超速、停车等故障时,更快速地实现故障车辆定位,实施高效、精准救援,同时也有助于直观展示车辆在建筑模型中的运动轨迹。
作为优选方案,当虚拟闭塞区间在PRT线路正线的BIM建筑模型中呈现出来后,还可以根据闭塞区间“允许”、“占用”和“禁止”三种状态,设置对应的虚拟闭塞区间不同的颜色,例如,“禁止”对应红色,“占用”对应黄色,“允许”对应绿色,监控人员可以通过颜色直观地进行状态监控。
实施例2
基于相同的构思,本发明还提出了一种基于空间定位的车辆自动防护***,***的信号流程图如图3所示,***原理图如图4所示。包括车载无线通信模块21,ZigBee无线网络定位节点、通信网络和车辆自动防护模块40。车载无线通信模块21安装在PRT车辆20上,包括定位子模块211、控制子模块212。
在PRT***正线10内沿途安装ZigBee无线网络定位节点11~1N,根据地球坐标系,每个节点均有独立坐标。车载无线通信模块21中定位子模块211实时计算与其相距最近的3个ZigBee无线网络定位节点的距离,从而得到PRT车辆位置坐标(x0,y0,z0)。定位子模块211通过通信网络实时地将坐标(x0,y0,z0)发送至车辆自动防护模块40。自动防护模块40根据接收到的PRT车辆的位置坐标(x0,y0,z0)后,根据预设的闭塞区间,确定PRT车辆与预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,并确定与该PRT车辆相关的闭塞区间的状态,该PRT车辆所在的虚拟闭塞区间状态为“占用”,该PRT车辆所在的虚拟闭塞区间后方的虚拟闭塞区间状态为“禁止”,该PRT车辆所在的虚拟闭塞区间前方的虚拟闭塞区间状态为“允许”,“允许”状态表示该虚拟闭塞区间允许车辆运行;“占用”状态表示该虚拟闭塞区间内有车辆运行;“禁止”状态表示该虚拟闭塞区间不允许其他车辆运行。车辆自动防护模块40根据虚拟闭塞区间的状态信息,通过各车载无线通信模块中的控制子模块212控制多个或所有PRT车辆的行驶状态。
作为优选方案,车辆自动防护模块40包括闭塞区间状态控制子模块401和闭塞区间状态收集子模块402。闭塞区间状态控制子模块401根据各PRT车辆的位置坐标,控制各虚拟闭塞区间在“允许”、“占用”和“禁止”三种状态中切换,闭塞区间状态收集子模块402用于实时接收并存储各闭塞区间的状态信息。车辆自动防护模块40根据各闭塞区间的状态信息通过各车载无线通信模块中的控制子模块212控制多个或所有PRT车辆的行驶状态。以图3图4为例,举例说明闭塞区间状态切换的实现步骤:
A,闭塞区间状态控制子模块401获取PRT车辆位置坐标(x0,y0,z0)后,将其所处区间304’状态切换成“占用”,其后方固定闭塞区间305’切换为“禁止”状态。
优选的,为了增加车辆防护***可靠性,可将20后方两个区间305’、306’状态切换为“禁止”。
进一步的,如果车辆20即将面临并轨路段,为避免岔路方向来车发生碰撞,固定闭塞区间302’、301’状态也切换为“禁止”。
B,当车辆20驶出304’进入303’时,306’的“禁止”状态切换为“允许”,304’的“占用”状态切换为“禁止”,同时303’的状态将被切换为“占用”。因此,随着车辆前进运动,固定闭塞区间的状态应是动态变化的,循环状态如图5。
进一步的,当车辆20继续前进,其位置信息20’前进至前方并轨段的虚拟固定闭塞的303’,区间301’、302’、304’、305’均应被切换为“禁止”状态。同时,区间306’的状态被切换为“允许”。
闭塞区间状态收集子模块402收集车辆自动防护模块中全部虚拟闭塞区间“占用”、“禁止”、“行进”的状态信息,并不间断地发送至车载无线通信模块21的控制子模块212。
C,车辆前进时,其控制子模块212首先接收来自闭塞区间状态收集子模块402发送的前方闭塞区间的“允许”信号,才可控制车辆前进。如接收到的是前方闭塞区间的“禁止”信号,其应控制车辆制动至完全停止。
D,PRT车辆在控制***设定速度下正常运行,保持最小行车间隔,加之固定闭塞区间的状态信息在动态变化,车载无线通信模块21探测到前方的固定闭塞区间的状态将会一直为“允许”,不会触发车辆自动防护***,即不会进入“禁止”的固定闭塞区间。
E,如果***出现故障,例如丢失控制***减速指令,PRT车辆将发生超速,一旦超速与前车的距离小于安全距离,入侵至“禁止”状态的虚拟固定闭塞区间,车载无线通信模块21收到来自车辆自动防护模块40的“禁止”虚拟固定闭塞区间信号,将会控制车辆出发紧急制动,至完全停止。一旦线路上存在车辆停止,其后方的固定闭塞区间的“禁止”状态将不会消除,即图5的虚拟固定闭塞区间的状态信息将不再循环。车辆自动防护***触发后的信号流程图如图6所示,后方的车辆将会陆续收到前方车辆的停止产生的区间“禁止”状态信号,导轨上的所有车辆将会依次停下。同理可得车辆非正常停止于正线的故障情况。因此,车辆自动防护***一旦触发,将会引起全***车辆的停止。
实施例3
一种基于空间定位的车辆自动防护***如图7所示,***包括车载无线通信模块,无线网络定位节点和车辆自动防护模块。无线网络定位节点设置在轨道附近,通常,每个虚拟的闭塞区间相应的布设2个或3个的无线网络定位节点,每个无线网络定位节点用于发送zigbee射频信号,并且每个无线网络定位节点都存储了其自身的坐标信息。
车载无线通信模块安装在PRT车辆上, 包括定位子模块,定位子模块用于配合无线网络定位节点实现车载无线通信模块的定位(也即是PRT车辆的定位);
定位子模块随着PRT车辆移动,定位子模块与无线网络定位节点的距离越来越近,当定位子模块移动到与2个或3个无线网络定位节点处于同一通信网络中时,定位子模块同时接受多个无线网络定位节点发出的zigbee射频信号,并将定位子模块和各无线网络定位节点之间的信号强度数据包上传到车辆自动防护模块,同时定位子模块还读取相应的各无线网络定位节点的坐标信息,并将坐标信息上传到车辆自动防护模块。
作为优选方案,车载无线通信模块还包括控制子模块,控制子模块接收车辆自动防护模块输出的控制信号,控制PRT车辆制动***的开启和关闭。
作为优选方案,无线网络定位节点发出的无线通信信号以下信号中的一种:ZigBee信号、UWB信号、WiFi信号、红外信号、蓝牙信号和NFC信号。
作为优选方案,定位子模块采用DRF1605H模块,其主芯片为CC2530F256,用于接收无线网络定位节点发出的ZigBee信号,无线网络定位节点也采用DRF1605H模块,其主芯片为CC2530F256,用于发出ZigBee信号。无线网络定位节点和定位子模块的工作原理图如图8所示,主要由微处理模块、数据采集模块、通用接口、无线通信模块、电源模块以及其它模块组成,其中无线通信模块包括ZigBee射频模块和天线,天线可选用PCB天线、Chip天线或Whip天线,ZigBee射频模块采用CC2530F256芯片通过天线实现射频信号的收发。
需要特别说明的是,定位子模块和各无线网络定位节点之间的信号强度数据包中的数据是采用RSSI测距方法获取的,RSSI测距方法是现有技术,不作为本发明的发明点,具体实现方法参见论文“基于物联网的无线实时定位***的设计与实现”,杜远坤,王磊,《现代电子技术》,2016年第39卷第24期,79-82页。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于空间定位的车辆自动防护方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,在导轨沿线设置无线网络定位节点,并在PRT车辆上设置车载无线通信模块;
S2,当所述无线网络定位节点与所述车载无线通信模块建立通信连接时,采用无线通信网络定位方法,计算PRT车辆的位置坐标;
S3,根据所述PRT车辆的位置坐标和预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,确定所述虚拟闭塞区间的状态;
所述虚拟闭塞区间的状态用于控制所述PRT车辆的行驶状态。
2.如权利要求1所述的一种基于空间定位的车辆自动防护方法,其特征在于,步骤S2中的所述无线通信网络定位方法中采用的无线通信技术包括以下信号中的一种ZigBee、UWB、WiFi、红外、蓝牙和NFC。
3.如权利要求2所述的一种基于空间定位的车辆自动防护方法,其特征在于,步骤S2中计算PRT车辆坐标的方法包括RSSI测距算法、几何质心定位法、APIT定位算法、凸规划定位法。
4.如权利要求1所述的一种基于空间定位的车辆自动防护方法,其特征在于,所述虚拟闭塞区间以矩形状沿导轨中心线分布,且无间隙地覆盖正线全线,所述虚拟闭塞区间的状态包括“允许”状态、“占用”状态、“禁止”状态。
5.如权利要求4所述的一种基于空间定位的车辆自动防护方法,其特征在于,步骤S3具体包括以下步骤:
当所述PRT车辆的位置坐标落入第一虚拟闭塞区间内时,所述第一虚拟闭塞区间状态切换为“占用”,同时所述第一虚拟闭塞区间后方的N个虚拟闭塞区间状态切换为“禁止”,同时所述第一虚拟闭塞区间后方第N+1个虚拟闭塞区间状态切换为“允许”,N为自然数。
6.如权利要求1-5任一所述的一种基于空间定位的车辆自动防护方法,其特征在于,步骤还包括:
S4,通过虚拟PRT车辆模型和虚拟闭塞区间模型模拟所述PRT车辆的位置坐标与所述预设的虚拟闭塞区间的相对位置关系,
其中,所述虚拟PRT车辆模型和虚拟闭塞区间模型是基于导轨BIM模型生成的。
7.一种基于空间定位的车辆自动防护***,其特征在于,包括车载无线通信模块,无线网络定位节点、车辆自动防护模块,
多个所述无线网络定位节点设置在导轨沿线,所述无线网络定位节点存储了自身的位置坐标,并用于发出无线通信信号;
所述车载无线通信模块安装在PRT车辆上,包括定位子模块;
当所述定位子模块接收到所述无线通信信号时,建立通信链接,将定位子模块和多个无线网络定位节点之间的信号强度数据包上传到车辆自动防护模块,同时还读取所述多个无线网络定位节点的坐标信息,并将坐标信息上传到车辆自动防护模块。
8.如权利要求7所述的一种基于空间定位的车辆自动防护***,其特征在于,所述车载无线通信模块还包括控制子模块,所述控制子模块接收所述车辆自动防护模块输出的控制信号,控制PRT车辆制动***的开启或关闭。
9.如权利要求8所述的一种基于空间定位的车辆自动防护***,其特征在于,所述无线网络定位节点发出的无线通信信号包括以下信号中的一种:ZigBee信号、UWB信号、WiFi信号、红外信号、蓝牙信号和NFC信号。
10.如权利要求9所述的一种基于空间定位的车辆自动防护***,其特征在于,当无线通信信号是ZigBee信号时,所述定位子模块为ZigBee通信模块,用于接收所述无线网络定位节点发出的ZigBee信号,所述无线网络定位节点和所述ZigBee通信模块通过CC2530芯片实现ZigBee信号的接收和发送。
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