列车的感知定位方法、装置及轨道列车与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车的感知定位方法、装置及轨道列车。


背景技术：

2.列车位置信息在列车自动控制技术中具有重要的地位，几乎每个子功能的实现都需要列车的位置信息作为参数之一，因此，列车定位是列车控制系统中一个非常重要的环节。精准的位置信息也是列车安全高效运行的前提。
3.目前，列车主要采用“初始位置+速度与时间积分+应答器校准”的方式定位。虽然这种定位方式能够克服隧道、山涧等环境因素的影响，但速度与时间积分误差随着运行距离的增加而增大，需要在沿线布置多个应答器校准来减小定位误差，导致其施工成本和维护成本巨大，而且不能实现连续校准，定位准确度较低。还有一种是通过激光雷达、视觉等传感器技术对列车运行周边环境进行全方位的“观察和感知”，再结合智能算法进行处理即可实现定位，虽然无需设置轨道旁定位辅助设备可以有效降低列车定位的施工成本和维护成本，但由于传感数据的通信存在延时问题，也会导致定位准确度较差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种列车的感知定位方法、装置及轨道列车，用以解决现有技术中由于传感数据的通信延时所导致的定位准确度较差的缺陷。
5.本发明提供一种列车的感知定位方法，应用于列车控制系统中的列车防护模组，所述列车控制系统还包括列车感知模组，所述列车防护模组与所述列车感知模组通信连接，包括：
6.基于所述列车感知模组向所述列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；
7.基于所述第一时钟偏差、定位时刻，以及所述感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；
8.基于所述延时时间对所述感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；
9.其中，所述第一时钟偏差是所述列车防护模组和所述列车感知模组之间的时钟偏差值；所述定位时刻处于接收到所述感知位置信息之后；所述感知时刻是所述列车感知模组生成所述感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
10.根据本发明提供的一种列车的感知定位方法，所述基于所述列车感知模组向所述列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差，包括：
11.记录向所述列车感知模组发送定位请求消息时对应的请求发起时刻；
12.记录接收到所述列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻；
13.基于所述请求发起时刻、所述反馈接收时刻，以及所述感知位置信息携带的请求接收时刻和请求响应时刻确定所述第一时钟偏差；
14.其中，所述请求接收时刻是所述列车感知模组接收到所述定位请求消息所对应的时刻；所述请求响应时刻是所述列车感知模组响应于所述定位请求消息后，利用所述感知数据生成所述感知位置信息所对应的时刻。
15.根据本发明提供的一种列车的感知定位方法，所述记录接收到所述列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻，包括：
16.在确定所述列车防护模组的驱动层接收到感知位置信息的情况下，为所述感知位置信息设置时间戳后转发至平台层，以供所述平台层根据所述时间戳确定所述反馈接收时刻。
17.根据本发明提供的一种列车的感知定位方法，所述基于所述第一时钟偏差、定位时刻，以及所述感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间，包括：
18.获取所述感知位置信息所携带的第二时钟偏差；
19.基于所述第一时钟偏差、所述定位时刻、所述感知时刻和所述第二时钟偏差，确定所述延时时间；
20.其中，所述第二时钟偏差是所述列车感知模组中处理元件和感知元件之间的时钟偏差值。
21.根据本发明提供的一种列车的感知定位方法，所述基于所述延时时间对所述感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息，包括：
22.基于所述延时时间和目标运行速度，确定补偿距离；
23.基于所述感知位置信息和所述补偿距离，确定所述当前位置信息；
24.其中，所述目标运行速度是轨道列车在所述定位时刻对应的运行速度。
25.本发明还提供一种列车的感知定位装置，设置在列车控制系统中的列车防护模组，所述列车控制系统还包括列车感知模组，所述列车防护模组与所述列车感知模组通信连接，包括：
26.第一时钟偏差获取模块，用于基于所述列车感知模组向所述列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；
27.延时时间确定模块，用于基于所述第一时钟偏差、定位时刻，以及所述感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；
28.定位补偿模块，用于基于所述延时时间对所述感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；
29.其中，所述第一时钟偏差是所述列车防护模组和所述列车感知模组之间的时钟偏差值；所述定位时刻处于接收到所述感知位置信息之后；所述感知时刻是所述列车感知模组生成所述感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
30.本发明还提供一种轨道列车，包括轨道列车本体以及设置在所述轨道列车本体上的列车控制系统，所述列车控制系统包括列车防护模组和列车感知模组，所述列车防护模组用于执行如上任一项所述列车的感知定位方法，所述列车感知模组包括处理元件和感知元件；
31.所述感知元件，用于将采集到的感知数据传送至所述处理元件；
32.所述处理元件，用于响应于所述列车防护模组发送的定位请求消息，将利用所述感知数据所生成的感知位置信息反馈至所述列车防护模组；
33.其中，所述感知元件包括雷达传感器和/或相机传感器。
34.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述列车的感知定位方法。
35.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车的感知定位方法。
36.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车的感知定位方法。
37.本发明提供的列车的感知定位方法、装置及轨道列车，基于列车防护模组和列车感知模组之间的每一次交互过程确定第一时钟偏差，再利用第一时钟偏差对列车防护模组和列车感知模组分别执行的定位操作之间的时间间隔进行补偿，得到延时时间，根据延时时间内所发生的位移对列车感知模组得到的感知位置信息进行校正，得到当前位置信息。实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明提供的列车的感知定位方法的流程示意图；
40.图2是本发明提供的列车的感知定位装置的结构示意图；
41.图3是本发明提供的轨道列车的结构示意图；
42.图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
44.本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
45.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
46.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
47.图1是本发明提供的列车的感知定位方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供的列车的感知定位方法，应用于列车控制系统中的列车防护模组，列车控制系统还包括列车感知模组，列车防护模组与列车感知模组通信连接，包括：步骤101、基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差。
48.其中，第一时钟偏差是列车防护模组和列车感知模组之间的时钟偏差值。
49.需要说明的是，列车控制系统位于列车上，列车控制系统可以包括的相互通信连接的列车防护模组和列车感知模组，本发明实施例对此不作具体限定
50.示例性地，列车防护模组可以是列车智能防护(intelligent train protection，itp)系统，列车感知模组可以是车载智能鹰眼(intelligent train eyes，ite)系统。基于此，ite系统可以通过其内置的多个雷达和相机对列车进行定位，并将定位结果发送给itp系统。
51.需要说明的是，本发明实施例提供的列车的感知定位方法的执行主体是设置在itp系统上的列车的感知定位装置。
52.其中，itp系统和ite系统可以通过千兆网绿网和千兆网紫网通信连接，因此两者之间的通信交互也存在延迟，itp系统直接使用从ite系统接收到待定位置信息作为判断当前列车位置的依据并不准确，而列车一般处于高速行驶状态，这会使得itp系统并不能准确的判定列车状态，进而会造成安全隐患。
53.因此，本技术实施例提供的列车的感知定位方法的应用场景为，在接收ite系统发送的定位信息后，可以计算itp系统和ite系统之间的延迟时间，并根据延迟时间对获取的定位信息进行延时位置补偿，以获取当前精准的位置信息。
54.可以理解的是，列车控制系统上也可以包括更多或者更少的组件。
55.需要说明的是，由于itp系统和ite系统各自的运行周期不同，还存在延时问题，因此二者之间的交互方式为请求应答式交互，每一次交互过程均由itp系统向ite系统发起请求，再由ite系统对该请求进行响应，将ite系统定位得到的感知位置信息反馈给智itp系统。
56.具体地，在步骤101中，设置在itp系统上的列车的感知定位装置根据当前列车防护模组(即itp系统)向列车感知模组(即ite系统)请求获取感知位置信息，以及列车感知模组(即ite系统)响应于该请求向列车防护模组(即itp系统)反馈感知位置信息的一次交互过程中所涉及的时间信息，计算出第一时钟偏差。
57.其中，第一时钟偏差，是指itp系统和ite系统相对于标准的收发同步的时钟偏差值。
58.步骤102、基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间。
59.其中，定位时刻处于接收到感知位置信息之后。感知时刻是列车感知模组生成感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
60.需要说明的是，感知时刻，是指在列车感知模组(即ite系统)响应于请求向列车防护模组(即itp系统)反馈感知位置信息的过程，实质上是ite系统利用雷达或者相机采集到的感知数据计算出感知位置信息，所以ite系统将参与到感知位置信息计算的感知数据所对应的采集时刻记录为感知时刻，并封装至计算得到感知位置信息，以使得itp系统在接收
到感知位置信息获知ite系统的运行周期。
61.具体地，在步骤102中，设置在itp系统上的列车的感知定位装置在接收到ite系统反馈感知位置信息之后，记录定位时刻，并利用第一时钟偏差，对定位时刻与感知位置信息中用于表征ite系统运行周期的感知时刻之间的时间间隔进行补偿，计算出当前定位时刻相对于ite系统进行感知定位过程的延时时间。
62.步骤103、基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息。
63.具体地，在步骤103中，设置在itp系统上的列车的感知定位装置利用延时时间内所发生的位移量对ite系统所得到的感知位置信息进行补偿，将补偿得到的位置信息作为当前位置信息输出。
64.本发明实施例基于列车防护模组和列车感知模组之间的每一次交互过程确定第一时钟偏差，再利用第一时钟偏差对列车防护模组和列车感知模组分别执行的定位操作之间的时间间隔进行补偿，得到延时时间，根据延时时间内所发生的位移对列车感知模组得到的感知位置信息进行校正，得到当前位置信息。实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
65.在上述任一实施例的基础上，基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差，包括：记录向列车感知模组发送定位请求消息时对应的请求发起时刻。
66.具体地，在步骤101中，设置在itp系统上的列车的感知定位装置在itp系统和ite系统的任意一次请求应答式交互中，将itp系统向ite系统发送定位请求消息的时刻记录为请求发起时刻。
67.记录接收到列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻。
68.具体地，设置在itp系统上的列车的感知定位装置在itp系统和ite系统的任意一次请求应答式交互中，将itp系统接收到ite系统反馈的感知位置信息的时刻记录为反馈接收时刻。
69.基于请求发起时刻、反馈接收时刻，以及感知位置信息携带的请求接收时刻和请求响应时刻确定第一时钟偏差。
70.其中，请求接收时刻是列车感知模组接收到定位请求消息所对应的时刻。请求响应时刻是列车感知模组响应于定位请求消息后，利用感知数据生成感知位置信息所对应的时刻。
71.需要说明的是，在itp系统向ite系统发送定位请求消息之后，由ite系统将ite系统接收到itp系统发送的定位请求消息的时刻记录为请求接收时刻。紧接着，将ite系统响应于定位请求消息所利用感知数据生成感知位置信息的时刻记录为请求响应时刻。最后，ite系统将请求接收时刻和请求响应时刻封装至感知位置信息内，在请求响应时刻之后随感知位置信息一同反馈给itp系统。
72.具体地，设置在itp系统上的列车的感知定位装置利用itp系统和ite系统分别在请求过程和响应过程所记录的运行时间节点，计算出itp系统和ite系统之间的第一时钟偏差。
73.本发明实施例对第一时钟偏差的计算方式不作具体限定。
74.示例性地，由于itp系统和ite系统并非同时上电，因此两者间需计算第一时钟偏差offset1进行补偿，其计算公式如下所示：
75.t
2-t1+offset1＝delay1
76.t
4-t3+offset1＝delay2
77.其中，delay1为请求过程中itp系统发出定位请求消息和ite系统接收到定位请求消息之间延迟时间。t1为itp系统从上电到发出定位请求消息的时刻，t2为ite系统从上电到接收定位请求消息的时刻。delay2为响应过程中ite系统响应于定位请求消息生成感知位置信息和itp系统接收到感知位置信息之间延迟时间。t3为ite系统从上电到生成与定位请求消息对应的感知位置信息的时刻，t4为itp系统从上电到接收感知位置信息的时刻。
78.假设不存在时延，则delay1和delay2相同，那么第一时钟偏差offset1的计算公式如下所示：
79.offset1＝[(t
2-t1)+(t
4-t3)]/2
[0080]
本发明实施例基于每一次交互中的请求过程和响应过程中列车防护模组和列车感知模组双方分别记录的时间节点，换算出第一时钟偏差，进而利用第一时钟偏差对列车防护模组和列车感知模组分别执行的定位操作之间的时间间隔进行补偿，得到延时时间，根据延时时间内所发生的位移对列车感知模组得到的感知位置信息进行校正，得到当前位置信息。实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
[0081]
在上述任一实施例的基础上，记录接收到列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻，包括：在确定列车防护模组的驱动层接收到感知位置信息的情况下，为感知位置信息设置时间戳后转发至平台层，以供平台层根据时间戳确定反馈接收时刻。
[0082]
需要说明的是，第一时钟偏差的时延准确性由请求过程和响应过程涉及的时间节点的精确记录值有关，越接近媒体介入控制层(media access control，mac)层发送和接收的节点记录时间，其对应的延迟越接近物理通道的延迟，也就越精确。因此，可以为itp系统和ite系统单独开辟一个线程，在该线程内通过网络时间协议进行通信。
[0083]
其中，本发明实施例对itp系统和ite系统进行通信所采用的网络时间协议不作具体限定。
[0084]
示例性地，itp系统和ite系统可以通过网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准(ieee 1588)进行通信，其通信过程如下：
[0085]
itp在平台某个固定的请求发起时刻经1588协议对定位请求消息打包成通信包，发送给ite系统，由ite系统依次记录请求接收时刻和请求响应时刻，再经1588协议打包反馈给itp系统的网卡记录反馈接收时刻。
[0086]
具体地，设置在itp系统上的列车的感知定位装置在确定itp网卡的驱动层接收到感知位置信息后，完成直接存储器访问(direct memory access，dma)数据搬移的时候为每一通信包的数据结构加上时间戳，并通过协议栈封装接口，以供顺次由itp网卡的平台层读取到该时间戳，将该时间戳记为反馈接收时刻。
[0087]
本发明实施例在itp系统接收到感知位置信息后，通过网卡的驱动层为接收到的通信包打上时间戳，以使得由平台层对驱动层设置的时间戳进行解析，得到反馈接收时刻。能够避免直接由itp的平台层直接进行读取处理所导致的时间记录误差所引起的定位不准
确。
[0088]
在上述任一实施例的基础上，基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间，包括：获取感知位置信息所携带的第二时钟偏差。
[0089]
其中，第二时钟偏差是列车感知模组中处理元件和感知元件之间的时钟偏差值。
[0090]
需要说明的是，列车感知模组包括处理元件和感知元件，处理元件是集成ite系统功能的处理器，感知元件是ite系统所接入的传感器。
[0091]
感知元件在感知时刻将所采集到的感知数据发送给处理元件，处理元件收到雷达数据后经过平台软件和应用处理后，发送给itp的平台，平台经过处理后给itp的应用，以供itp在定位时刻使用感知位置信息进行定位。
[0092]
由于ite系统内的处理元件和感知元件的运行周期不同，所以处理元件在利用感知元件传送的感知数据生成感知位置信息时，也将处理元件和感知元件相对于标准的收发同步的时钟偏差值作为第二时钟偏差，封装至感知位置信息内。
[0093]
具体地，在步骤102中，在itp系统上的列车的感知定位装置接收到感知位置信息后，从感知位置信息中提取出第二时钟偏差。
[0094]
基于第一时钟偏差、定位时刻、感知时刻和第二时钟偏差，确定延时时间。
[0095]
具体地，在itp系统上的列车的感知定位装置利用第一时钟偏差和第二时钟偏差，分别对从感知时刻到定位时刻之间的itp系统和ite系统所产生的时间偏差和ite系统内部的时间偏差进行补偿，计算出当前定位时刻相对于ite系统进行感知定位过程的延时时间。
[0096]
本发明实施例对延时时间的计算方式不做具体限定。
[0097]
示例性地，延时时间t的计算公式如下：
[0098]
t＝t
2-t1+offset1+offset2
[0099]
其中，t1是感知时刻，t2是定位时刻，offset1是第一时钟偏差，offset2是第二时钟偏差。
[0100]
本发明实施例基于列车防护模组和列车感知模组之间的第一时钟偏差，和列车感知模组内部的第二时钟偏差，对列车防护模组和列车感知模组分别执行的定位操作之间的时间间隔进行补偿，得到延时时间，进而根据延时时间内所发生的位移对列车感知模组得到的感知位置信息进行校正，得到当前位置信息。实现将列车防护模组和列车感知模组之间的延时和列车感知模组内部的延时均纳入至，列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
[0101]
在上述任一实施例的基础上，基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息，包括：基于延时时间和目标运行速度，确定补偿距离。
[0102]
其中，目标运行速度是轨道列车在定位时刻对应的运行速度。
[0103]
具体地，在步骤103中，在itp系统上的列车的感知定位装置利用列车在定位时刻行驶的目标运行速度和延时时间的乘积，作为补偿距离，以表征延时时间内列车所发生的位移量。
[0104]
基于感知位置信息和补偿距离，确定当前位置信息。
[0105]
具体地，在itp系统上的列车的感知定位装置将补偿距离累加到感知位置信息上，以进行补偿，将累加得到的位置信息作为当前位置信息输出。
[0106]
本发明实施例基于延时时间和定位时刻的瞬时移动速度换算出补偿距离，再利用补偿距离累加到列车感知模组得到的感知位置信息上进行校正，得到当前位置信息。实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
[0107]
图2是本发明提供的列车的感知定位装置的结构示意图。在上述任一实施例的基础上，如图2所示，该装置设置在列车控制系统中的列车防护模组，列车控制系统还包括列车感知模组，列车防护模组与列车感知模组通信连接，包括：第一时钟偏差获取模块210、延时时间确定模块220和定位补偿模块230，其中：
[0108]
第一时钟偏差获取模块210，用于基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差。
[0109]
延时时间确定模块220，用于基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间。
[0110]
定位补偿模块230，用于基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息。
[0111]
其中，第一时钟偏差是列车防护模组和列车感知模组之间的时钟偏差值。定位时刻处于接收到感知位置信息之后。感知时刻是列车感知模组生成感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
[0112]
具体地，第一时钟偏差获取模块210、延时时间确定模块220和定位补偿模块230顺次电连接。
[0113]
第一时钟偏差获取模块210根据当前列车防护模组(即itp系统)向列车感知模组(即ite系统)请求获取感知位置信息，以及列车感知模组(即ite系统)响应于该请求向列车防护模组(即itp系统)反馈感知位置信息的一次交互过程中所涉及的时间信息，计算出第一时钟偏差。
[0114]
延时时间确定模块220在接收到ite系统反馈感知位置信息之后，记录定位时刻，并利用第一时钟偏差，对定位时刻与感知位置信息中用于表征ite系统运行周期的感知时刻之间的时间间隔进行补偿，计算出当前定位时刻相对于ite系统进行感知定位过程的延时时间。
[0115]
定位补偿模块230利用延时时间内所发生的位移量对ite系统所得到的感知位置信息进行补偿，将补偿得到的位置信息作为当前位置信息输出。
[0116]
可选地，第一时钟偏差获取模块210包括请求发起时刻记录单元、反馈接收时刻记录单元和第一时钟偏差获取单元，其中：
[0117]
请求发起时刻记录单元，用于记录向列车感知模组发送定位请求消息时对应的请求发起时刻。
[0118]
反馈接收时刻记录单元，用于记录接收到列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻。
[0119]
第一时钟偏差获取单元，用于基于请求发起时刻、反馈接收时刻，以及感知位置信息携带的请求接收时刻和请求响应时刻确定第一时钟偏差。
[0120]
其中，请求接收时刻是列车感知模组接收到定位请求消息所对应的时刻。请求响应时刻是列车感知模组响应于定位请求消息后，利用感知数据生成感知位置信息所对应的
时刻。
[0121]
可选地，反馈接收时刻记录单元，具体用于在确定列车防护模组的驱动层接收到感知位置信息的情况下，为感知位置信息设置时间戳后转发至平台层，以供平台层根据时间戳确定反馈接收时刻。
[0122]
可选地，延时时间确定模块220包括第二时钟偏差获取单元和延时时间确定单元，其中：
[0123]
第二时钟偏差获取单元，用于获取感知位置信息所携带的第二时钟偏差。
[0124]
延时时间确定单元，用于基于第一时钟偏差、定位时刻、感知时刻和第二时钟偏差，确定延时时间。
[0125]
其中，第二时钟偏差是列车感知模组中处理元件和感知元件之间的时钟偏差值。
[0126]
可选地，定位补偿模块230包括补偿距离确定单元和定位单元，其中：
[0127]
补偿距离确定单元，用于基于延时时间和目标运行速度，确定补偿距离。
[0128]
定位单元，用于基于感知位置信息和补偿距离，确定当前位置信息。
[0129]
其中，目标运行速度是轨道列车在定位时刻对应的运行速度。
[0130]
本发明实施例提供的列车的感知定位装置，用于执行本发明上述列车的感知定位方法，其实施方式与本发明提供的列车的感知定位方法的实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
[0131]
本发明实施例基于列车防护模组和列车感知模组之间的每一次交互过程确定第一时钟偏差，再利用第一时钟偏差对列车防护模组和列车感知模组分别执行的定位操作之间的时间间隔进行补偿，得到延时时间，根据延时时间内所发生的位移对列车感知模组得到的感知位置信息进行校正，得到当前位置信息。实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
[0132]
图3是本发明提供的轨道列车的结构示意图。在上述任一实施例的基础上，如图3所示，轨道列车包括轨道列车本体310以及设置在轨道列车本体310上的列车控制系统320，列车控制系统320包括列车防护模组321和列车感知模组322，列车防护模组321用于执行列车的感知定位方法，列车感知模组322包括处理元件322-1和感知元件322-2。
[0133]
感知元件322-2，用于将采集到的感知数据传送至处理元件322-1。
[0134]
处理元件322-1，用于响应于列车防护模组321发送的定位请求消息，将利用感知数据所生成的感知位置信息反馈至列车防护模组321。
[0135]
其中，感知元件322-2包括雷达传感器和/或相机传感器。
[0136]
具体地，对于任一轨道列车，都在其轨道列车本体310上设置有列车控制系统320。
[0137]
其中，列车控制系统320包括利用无线通信技术手段进行通信连接的列车防护模组321(即itp系统)和列车感知模组322(ite系统)。
[0138]
列车感知模组322中的感知元件322-2在感知时刻，将雷达传感器和/或相机传感器采集到的感知数据发送给处理元件322-1，处理元件322-1收到感知数据后等待经过平台软件和应用处理后会周期性地生成感知位置信息，当接收到列车防护模组321所发出的定位请求消息后，并对其做出响应，将携带有第二时钟偏差、请求接收时刻和请求响应时刻的感知位置信息反馈给列车防护模组321的平台，平台经过处理后给列车防护模组321，列车
防护模组321使用处理元件322-1反馈的位置信息进行校正，得到补偿延时时间内所产生的位移量的当前位置信息。
[0139]
本发明实施例基于列车防护模组和列车感知模组之间的每一次交互过程确定第一时钟偏差，再利用第一时钟偏差对列车防护模组和列车感知模组分别执行的定位操作之间的时间间隔进行补偿，得到延时时间，根据延时时间内所发生的位移对列车感知模组得到的感知位置信息进行校正，得到当前位置信息。实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。
[0140]
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行列车的感知定位方法，该方法包括：基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；其中，第一时钟偏差是列车防护模组和列车感知模组之间的时钟偏差值；定位时刻处于接收到感知位置信息之后；感知时刻是列车感知模组生成感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
[0141]
此外，上述的存储器830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。
[0142]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的列车的感知定位方法，该方法包括：基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；其中，第一时钟偏差是列车防护模组和列车感知模组之间的时钟偏差值；定位时刻处于接收到感知位置信息之后；感知时刻是列车感知模组生成感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
[0143]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的列车的感知定位方法，该方法包括：基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；其中，第一时钟偏差是列车防护模组和列车感知模组之间的时钟偏差值；定位时刻处于接收到感知位置信息之后；
感知时刻是列车感知模组生成感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。
[0144]
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。
[0145]
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。
[0146]
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。

技术特征：
1.一种列车的感知定位方法，其特征在于，应用于列车控制系统中的列车防护模组，所述列车控制系统还包括列车感知模组，所述列车防护模组与所述列车感知模组通信连接，包括：基于所述列车感知模组向所述列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；基于所述第一时钟偏差、定位时刻，以及所述感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；基于所述延时时间对所述感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；其中，所述第一时钟偏差是所述列车防护模组和所述列车感知模组之间的时钟偏差值；所述定位时刻处于接收到所述感知位置信息之后；所述感知时刻是所述列车感知模组生成所述感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。2.根据权利要求1所述的列车的感知定位方法，其特征在于，所述基于所述列车感知模组向所述列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差，包括：记录向所述列车感知模组发送定位请求消息时对应的请求发起时刻；记录接收到所述列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻；基于所述请求发起时刻、所述反馈接收时刻，以及所述感知位置信息携带的请求接收时刻和请求响应时刻确定所述第一时钟偏差；其中，所述请求接收时刻是所述列车感知模组接收到所述定位请求消息所对应的时刻；所述请求响应时刻是所述列车感知模组响应于所述定位请求消息后，利用所述感知数据生成所述感知位置信息所对应的时刻。3.根据权利要求2所述的列车的感知定位方法，其特征在于，所述记录接收到所述列车感知模组反馈的感知位置信息时对应的反馈接收时刻，包括：在确定所述列车防护模组的驱动层接收到感知位置信息的情况下，为所述感知位置信息设置时间戳后转发至平台层，以供所述平台层根据所述时间戳确定所述反馈接收时刻。4.根据权利要求1所述的列车的感知定位方法，其特征在于，所述基于所述第一时钟偏差、定位时刻，以及所述感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间，包括：获取所述感知位置信息所携带的第二时钟偏差；基于所述第一时钟偏差、所述定位时刻、所述感知时刻和所述第二时钟偏差，确定所述延时时间；其中，所述第二时钟偏差是所述列车感知模组中处理元件和感知元件之间的时钟偏差值。5.根据权利要求1所述的列车的感知定位方法，其特征在于，所述基于所述延时时间对所述感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息，包括：基于所述延时时间和目标运行速度，确定补偿距离；基于所述感知位置信息和所述补偿距离，确定所述当前位置信息；其中，所述目标运行速度是轨道列车在所述定位时刻对应的运行速度。6.一种列车的感知定位装置，其特征在于，设置在列车控制系统中的列车防护模组，所述列车控制系统还包括列车感知模组，所述列车防护模组与所述列车感知模组通信连接，包括：
第一时钟偏差获取模块，用于基于所述列车感知模组向所述列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；延时时间确定模块，用于基于所述第一时钟偏差、定位时刻，以及所述感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；定位补偿模块，用于基于所述延时时间对所述感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息；其中，所述第一时钟偏差是所述列车防护模组和所述列车感知模组之间的时钟偏差值；所述定位时刻处于接收到所述感知位置信息之后；所述感知时刻是所述列车感知模组生成所述感知位置信息时所采用的感知数据对应的采集时刻。7.一种轨道列车，包括轨道列车本体以及设置在所述轨道列车本体上的列车控制系统，其特征在于，所述列车控制系统包括列车防护模组和列车感知模组，所述列车防护模组用于执行如权利要求1至5任一项所述列车的感知定位方法，所述列车感知模组包括处理元件和感知元件；所述感知元件，用于将采集到的感知数据传送至所述处理元件；所述处理元件，用于响应于所述列车防护模组发送的定位请求消息，将利用所述感知数据所生成的感知位置信息反馈至所述列车防护模组；其中，所述感知元件包括雷达传感器和/或相机传感器。8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述列车的感知定位方法。9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述列车的感知定位方法。10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述列车的感知定位方法。

技术总结
本发明提供一种列车的感知定位方法、装置及轨道列车，该方法包括：基于列车感知模组向列车防护模组反馈感知位置信息的交互过程，确定第一时钟偏差；基于第一时钟偏差、定位时刻，以及感知位置信息所携带的感知时刻，确定延时时间；基于延时时间对感知位置信息进行补偿，得到当前位置信息。本发明提供的列车的感知定位方法、装置及轨道列车，实现通过计算列车防护模组和列车感知模组之间的相对延时时间，对从列车感知模组获取的感知位置信息进行延时位置补偿，保证列车定位的准确性。保证列车定位的准确性。保证列车定位的准确性。


技术研发人员：玉杰 先航 陈海燕 张世强 赵会宾 盛旭标
受保护的技术使用者：交控科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/3/30