一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端与流程

1.本文涉及但不限于轨道交通技术，尤指一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端。


背景技术：

2.下一代列控系统是一种先进的交通系统，用于满足因城市化的发展和人们出行需求的增加，对列车的安全性和运行效率提出要求。具体地，该系统需要满足：实现自动控制和调度，提高列车的运行速度和运行效率，提高乘客的舒适性，降低能源消耗，支持多种通信方式和便于维护和升级。
3.下一代列控系统，要求列车能够实现自动控制和调度，即要求列车能够再上电重启后快速获得当前的位置信息，并提升运营等级。相关技术中，当列车在运行过程中断电重启后，所有的信息都会丢失，即列车会丢失当前的位移信息，从而运营等级会下降。相关技术中的解决方案是：允许列车低速越过最近的两个应答器以获得当前的位置，从而提升运营等级，但确定位置速度会变慢。此外，当前列车多使用速度传感器进行测速测距，该传感器在测速时较为精准，但是会受到轮轴空转、打滑等影响，造成测距时会累计误差；为了消除这部分误差，需要在轨道上安装应答器，每次经过应答器时对列车位移进行修正；如果需要获取更高精度的定位结果则需要加装更多的应答器，由于应答器成本高昂，必然造成列控系统的设备成本和维护成本的提高。
4.综上，如何在提升运营等级过程中实现列车位置的快速确定，以及在有限硬件成本范围内提升列车测距的准确性，成为一个有待解决的问题。


技术实现要素：

5.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
6.本发明实施例提供一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端，能够在提升运营等级过程中快速确定列车位置。
7.本发明实施例提供了一种实现列车定位处理的方法，包括：
8.列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带uwb设备确定列车的运行轨道；
9.根据确定的列车的运行轨道及uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。
10.另一方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实现列车定位处理的方法。
11.再一方面，本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，
12.处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
13.所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实现列车定位处理的方法。
14.本技术技术方案包括：列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带(uwb)设备确定列车的运行轨道；根据确定的列车的运行轨道及uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。本发明实施例基于uwb设备进行定位处理，实现了在提升运营等级过程中列车位置的快速确定。
15.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
16.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
17.图1为本发明实施例实现列车定位处理的方法的流程图；
18.图2为恩发明实施例列车车头和第三uwb设备的距离示意图；
19.图3为本发明实施例单线轨道业务场景下的uwb设备布点示意图；
20.图4为本发明实施例双线轨道业务场景下的uwb设备布点示意图；
21.图5为本发明实施例确定列车运行轨道的示意图；
22.图6为本发明实施例确定列车运行方向的示意图；
23.图7为本发明实施例列车在运行过程中接收测距信息的示意图。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
25.在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
26.图1为本发明实施例实现列车定位处理的方法的流程图，如图1所示，包括：
27.步骤101、列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带(uwb)设备确定列车的运行轨道；
28.步骤102、根据确定的列车的运行轨道及uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。
29.本发明实施例基于uwb设备进行定位处理，实现了在提升运营等级过程中列车位置的快速确定。
30.本发明实施例中的uwb技术是一种短距离无线通信技术，它能以低功耗提供高数据传输速率。uwb使用短电磁脉冲无线传输数据，在宽频带上每秒发送数十亿个脉冲，其工作频率为3.1至10.6千兆赫，其信号通常具有非常低的功率密度；uwb技术在进行数据传输时不宜受到干扰、功率低，能够完成厘米级定位。
31.在一种示例性实例中，本发明实施例预先安装在列车和轨道上的uwb设备包括：
32.安装在列车车头的第一uwb设备；
33.安装在列车车尾的第二uwb设备；
34.按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三uwb设备。
35.在一种示例性实例中，本发明实施例按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三uwb设备，包括：
36.在单线轨道的其中一侧，按照第一预设间距安装的两个以上第三uwb设备；
37.在双线轨道的两侧，按照第二预设间距安装的两个以上第三uwb设备；
38.其中，第一预设间距和第二预设间距均小于或等于预设的最大安装间距(x_gap_max)。
39.在一种示例性实例中，本发明实施例中的最大安装间距(x_gap_max)的设置可以参考uwb设备性能和线路环境；在一种示例性实例中，最大安装间距可以按照如下规则确定：
40.i.对于单线轨道的直轨部分，x_gap_max可以设置为uwb测距范围的1/3，保证：1)列车始终能接收到至少2个uwb地面设备的信号，完成测距、方向判断；2)某一地面设备损坏后，列车仍能够接收到至少2个uwb地面设备的信号。
41.ii.对于双线轨道的直轨部分，x_gap_max的设置应当考虑：1)满足单线直轨的测距要求；2)满足方向判断要求；假设uwb设备的测距精度为e，布置间距为d，列车车头和各个第三uwb设备的距离如图2所示，则布置间距d应满足：
[0042][0043]
解方程后，取uwb测距范围的1/3和d值中的最小值即可。
[0044]
iii.对于弯道部分，uwb的布置间距应当满足1)上述两情况的布置间距2)弯道部分的可视范围；在一种示例性实例中，本发明实施例中的弯道轨道中的内轨和外轨可以看作是同心圆，对应的，限界同样可以看作是同心圆。假设轨道到外限界的距离是h1，到内限界的距离是h2，弯道半径是r，设备安装后，在弯道(考虑隧道环境)上的可视范围如下所示：
[0045][0046]
需要说明的是，本发明实施例最大安装间距可以根据uwb技术要求设定，可以由技术人员根据使用场景进行调整。图3为本发明实施例单线轨道业务场景下的uwb设备布点示意图，如图3所示，图中的三角形是uwb设备，uwb设备设备安装在轨旁任意侧均可，安装间距应小于最大安装间距(x_gap_max)。图4为本发明实施例双线轨道业务场景下的uwb设备布点示意图，如图4所示，图中的三角形是uwb设备，每隔一段距离，需要在路两侧各装一个uwb设备。uwb设备在轨道旁对称地安装，安装间距应小于最大安装间距(x_gap_max)。
[0047]
在一种示例性实例中，弯道中的uwb设备的安装准测与直道完全相同；在一种示例性实例中，本发明实施例弯道中的uwb设备的，可以较直线轨道部分安装间距略小，具体间距可以由技术人员分析设定。
[0048]
在一种示例性实例中，本发明实施例基于预先安装的uwb设备确定列车的运行轨道，包括：
[0049]
列车车头根据接收的不在同一直线上的三个第三uwb设备的测距信息，确定列车的运行轨道，不在同一直线上的三个第三uwb设备包括：距离列车车头第一预设覆盖范围内
的三个不在同一直线上的第三uwb设备；或者，
[0050]
列车车头根据接收的处于轨道同一分布位置两侧的两个第三uwb设备的测距信息，判断出该两个第三uwb设备中的第一个第三uwb设备与列车车头的距离、大于该两个第三uwb设备中的第二个第三uwb设备与列车车头的距离，且两个距离的差值大于两倍的预设距离差值阈值2d_e，确定列车运行轨道位于该第二个第三uwb设备一侧。
[0051]
图5为本发明实施例确定列车运行轨道的示意图，如图5所示，基于三边定点的方法，列车车头能够收到不在同一直线上的第三uwb设备1005(为便于示意，本文示意图中均只表示编号信息，即第三uwb设备1005仅标识1005)、1007、2007的测距信息，即可通过基于最小二乘法的三边定点算法计算列车位置；不妨设三个地面设备的坐标为{p1,p2,p3}，并且有pi＝(xi,yi)，记列车车头位置p＝(x,y)；根据最小二乘法的原理，可以取：
[0052][0053][0054]
x＝p
t
[0055]
可以求得：p
t
＝(a
t
a)-1at
b；
[0056]
根据点p到设备1005和1007构成的直线的距离，可以判断列车所在轨道是靠近设备1007的一侧还是2007的一侧。
[0057]
同样参见图5，列车能够同时收到轨道上一点两侧的第三uwb设备2007和1007的测距信息。若第三uwb设备2007与列车车头的距离大于第三uwb设备1007与列车车头的距离，并且距离差值大于2d_e，则列车所在轨道是靠近第三uwb设备1007的一侧。
[0058]
在一种示例性实例中，本发明实施例列车在运行时根据指示符rail_flag的取值判定采用上述哪种方法确定列车所在轨道；即rail_flag的值为1和rail_flag的取值为0时，分别表示采用上述方法中的其中一种进行列车所在轨道的判定。
[0059]
在一种示例性实例中，本发明实施例确定列车原地重启的位置，包括：
[0060]
根据列车车头接收的第四uwb设备和第五uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置；
[0061]
其中，第四uwb设备和第五uwb设备包括：第三uwb设备中与列车车头通信的uwb设备。
[0062]
在一种示例性实例中，本发明实施例根据列车车头接收的第四uwb设备和第五uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置，包括：
[0063]
计算列车车头与第四uwb设备的距离d1，d1大于预设的修正距离阈值时，d
′1＝d1；d1小于或等于预设的修正距离阈值时，根据列车车头与第四uwb设备到列车所在运行轨道的距离h1，计算列车车头到第四uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′1，
[0064]
计算列车车头与第五uwb设备的距离d2，d2大于预设的修正距离阈值时，d
′2＝d2；d2小于或等于修正距离阈值时，根据列车车头与第五uwb设备到列车所在运行轨道的距离h2，计算列车车头到第五uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′2，
[0065]
从{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中选出，差值小于预先设置的误差容忍阈值的两个值，取这两个值的均值作为修正的列车的位置；
[0066]
其中，d1为第四uwb设备到轨道的区段起始点的距离，d2为第五uwb设备到轨道的区段起始点的距离。
[0067]
在一种示例性实例中，本发明实施例方法还包括：
[0068]
{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中，差值小于误差容忍阈值的两个值不存在时，在第一预设时长内，重新选择第四uwb设备和第五uwb设备；根据列车车头接收的重新选择的第四uwb设备和第五uwb设备的测距信息，重新确定列车原地重启的位置，直至从{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中选出、差值小于误差容忍阈值的两个值，取这两个值的均值作为修正的列车的位置；
[0069]
在第一预设时长内，重新选择第四uwb设备和第五uwb设备后，{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中，差值小于预先设置的误差容忍阈值的两个值均不存在时，通过预设界面显示定位失败的第一告警信息。
[0070]
在一种示例性实例中，本发明实施例假设uwb设备的测距误差为e，则误差容忍阈值d_e设置值不超过2e。
[0071]
在一种示例性实例中，列车原地重启时，本发明实施例方法还包括：
[0072]
基于预先安装在列车和轨道上的uwb设备，确定列车的运行方向。
[0073]
在一种示例性实例中，本发明实施例确定列车的运行方向，包括：
[0074]
第一uwb设备和第二uwb设备具备通信交互功能时，根据轨道上安装的距离列车车头最近的第三uwb设备和距离列车车尾最近的第三uwb设备，确定列车的运行方向；或者，
[0075]
根据预先装载在车头的定向天线接收的距离列车车头最近的两个第三uwb设备与列车车头的距离，确定列车的运行方向。
[0076]
图6为本发明实施例确定列车运行方向的示意图，如图6所示，本发明实施例列车车头与列车车尾可以通信交互，则取距离列车车头和列车车尾最近的两个第三uwb设备，即可判断列车方向，参见图6，距离列车车头最近的第三uwb设备为1006，距离列车车尾最近的第三uwb设备为1001，则列车当前的运行方向是1001到1006方向。本发明实施例假设列车车头装载定向天线，根据收到的第三uwb设备到列车车头的距离，可以判断列车的运行方向。假设列车车头安装的定向天线朝向为车头正前方，即列车车头只能接收到第三uwb设备1006和第三uwb设备1007的信号，依据两个第三uwb设备的测距信息大小可以判断列车运行方向，若列车车头距离第三uwb设备1007更远，则列车的运行方向是第三uwb设备1006到第三uwb设备1007；若列车车头距离第三uwb设备1007更近，则列车的运行方向是第三uwb设备1007到第三uwb设备1006。
[0077]
在一种示例性实例中，本发明实施例列车在运行时，可以根据配置判断运行方向的算法指示符(direction_flag)确定采用何种方法进行运行方向判断。如果direction_flag的取值为1和0时，分别表示上述两种判定方法中的一种。
[0078]
在一种示例性实例中，本发明实施例方法还包括，在列车上电运行后，按照预设周期执行以下处理：
[0079]
计算预设周期内的第一时刻t1列车车头与第六uwb设备的距离d3，d3大于预设的修正距离阈值时，d
′3＝d3；d3小于或等于预设的修正距离阈值时，根据列车车头与第六uwb
设备到列车所在运行轨道的距离h3，计算列车车头到第六uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′3，
[0080]
计算预设周期内的第二时刻t2列车车头与第七uwb设备的距离d4，d4大于预设的修正距离阈值时，d
′4＝d4；d4小于或等于修正距离阈值时，根据列车车头与第七uwb设备到列车所在运行轨道的距离h4，计算列车车头到第七uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′4，
[0081]
确定第六uwb设备到轨道的区段起始点的距离d3和第七uwb设备到轨道的区段起始点的距离d4；第六uwb设备和第七uwb设备位于距离列车车头第二预设覆盖范围内；
[0082]
每一次从{d3+d
′3,d
3-d
′3,d4+d
′4,d
4-d
′4}中选出两个元素项进行求差后取绝对值，将绝对值最小的两个元素项中包含d3的元素项记为d
′3、包含d4的元素项记为d
′4；
[0083]
选择预先确定的与第一时刻t1和第二时刻t2的间隔均小于预设时长间隔的第三时刻t3，通过下式计算d
″1和d
″2：
[0084]d″1＝d
′
3-(t
3-t1)v
[0085]d″2＝d
′
4-(t
3-t2)v
[0086]
其中，v是t3时刻的速度，如果t3是测速测距算法输出速度的时间，则v是当前测速测距算法的输出结果；
[0087]
判断出d
″1与d
″2的差值小于预设的测距误差阈值时，取d
″1与d
″2的均值作为列车在第三时刻t3时的位置；
[0088]
判断出d
″1与d
″2的差值大于或等于测距误差阈值时，在第二预设时长内，根据重新选择的第六uwb设备和第七uwb设备计算新的d
″1和d
″2，确定列车在第三时刻t3时的位置；
[0089]
判断出d
″1与d
″2的差值大于或等于测距误差阈值，且在第二预设时长内无法确定列车在第三时刻t3时的位置时，通过预设界面显示定位失败的第二告警信息。
[0090]
在一种示例性实例中，假设预设时长间隔用t表示，则t应取3δ，δ是uwb设备的工作周期，通常这一周期是小于测速测距算法的工作周期；3δ是为了避免设备通信故障的问题，从而保证若某一次通信出问题，运算仍可继续进行。
[0091]
在一种示例性实例中，本发明实施例假设测速测距算法当前周期的速度测量误差为e1，uwb设备的误差为e2，则d_e可以取d_e＝2e2+e1。本发明实施例在运行过程中，列车会移动到下一个位置，因此从实时性考虑、应当是重选设备进行计算一定次数(第二预设时长)，如果仍失败就跳过。但是如果连续一段时间(例如、可以设置为3s)，都无法定位成功，则报告故障(例如通过预设界面显示定位失败的第二告警信息)。
[0092]
图7为本发明实施例列车在运行过程中接收测距信息的示意图，如图7所示，第六uwb设备与图中的设备1007对应，第七uwb设备与图中的设备1006对应。
[0093]
在一种示例性实例中，本发明实施例方法还包括：当列车运行速度大于预设的运行速度阈值时，采用以下自回归公式校正列车的位移：
[0094][0095]
基于时间点t
n/2
时的位移s
n/2
，对时刻t的列车位移s通过以下表达式进行校正：
[0096]
s＝s
n/2
+(n-n/2)δvi；
[0097]
其中，序列s为计算出的列车在预先选定的时间点{t1,t2,t3...tn}的位置{s1,s2,s3...sn}的自回归信息，序列v为时间点{t1,t2,t3...tn}对应的速度信息{v1,v2,v3...vn}；δ为时间点{t1,t2,t3...tn}的时间间隔；在一种示例性实例中，本发明实施例δ的取值可以是10-20毫秒，可以由本领域技术人员分析设定；例如，可设置为uwb设备的工作周期、或uwb设备工作周期的两倍。
[0098]
在一种示例性实例中，本发明实施例列车的最大安全前端为列车从t
n/2
时刻到t时刻的运行过程中累计的最大安全前端和s
n/2
的最大误差之和。最小安全前端为列车从t
n/2
时刻到t时刻的运行过程中累计的最小安全前端和s
n/2
的最大误差之差；其中s
n/2
的最大误差可以通过预先设置的配置参数uwb_error_large指定。最大安全前端和最小安全前端的定义参照相关技术确定，本发明实施例不作赘述。
[0099]
在一种示例性实例中，本发明实施例方法还包括：当列车运行速度大于预设的运行速度阈值时，根据以下自回归公式校正列车的位移：
[0100][0101]
根据时间点tn对应的位移sn，对时刻为t＝tn的列车位移s通过以下表达式进行校正：s＝sn；
[0102]
其中，bi＝iδ/n；序列s为计算出的列车在预先选定的时间点{t1,t2,t3...tn}的位置{s1,s2,s3...sn}的自回归信息，序列v为时间点{t1,t2,t3...tn}对应的速度信息{v1,v2,v3...vn}；δ为时间点{t1,t2,t3...tn}的时间间隔。
[0103]
在一种示例性实例中，本发明实施例中的最大估计前端为sn和sn的最大误差之和；校正后的最小安全前端为sn和sn的最大误差之差；sn的最大误差通过配置项uwb_error_small指定。
[0104]
本发明实施例通过列车上的uwb设备与轨道上的uwb设备的通信测量列车与地面上的uwb设备的距离，并计算列车当前的轨道和位置；在列车断电重启后，能够据此快速定位，进行原地升级。通过uwb设备确定的列车位置代替应答器信息，降低了列车定位的设备成本，在列车运行的过程中实时传递列车位移信息，实现列车位移信息校正，提高了列车的测距准确性，提高了列车运营效率和空车效率，也进一步提高乘客的乘车舒适性。
[0105]
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实现列车定位处理的方法。
[0106]
本发明实施例还提供一种终端，包括：存储器和处理器，存储器中保存有计算机程序；其中，
[0107]
处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；
[0108]
计算机程序被处理器执行时实现如上述实现列车定位处理的方法。
[0109]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个
物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

技术特征：
1.一种实现列车定位处理的方法，包括：列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带uwb设备确定列车的运行轨道；根据确定的列车的运行轨道及uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先安装在列车和轨道上的uwb设备包括：安装在列车车头的第一uwb设备；安装在列车车尾的第二uwb设备；按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三uwb设备。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照预设分布安装在轨道上的两个以上第三uwb设备，包括：在单线轨道的其中一侧，按照第一预设间距安装的所述两个以上第三uwb设备；在双线轨道的两侧，按照第二预设间距安装的所述两个以上第三uwb设备；其中，所述第一预设间距和所述第二预设间距均小于或等于预设的最大安装间距。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于预先安装的uwb设备确定列车的运行轨道，包括：所述列车车头根据接收的不在同一直线上的三个第三uwb设备的测距信息，确定列车的运行轨道，所述不在同一直线上的三个所述第三uwb设备包括：距离所述列车车头第一预设覆盖范围内的三个不在同一直线上的第三uwb设备；或者，所述列车车头根据接收的处于轨道同一分布位置两侧的两个第三uwb设备的测距信息，判断出该两个第三uwb设备中的第一个第三uwb设备与所述列车车头的距离、大于该两个第三uwb设备中的第二个第三uwb设备与所述列车车头的距离，且两个距离的差值大于两倍的预设距离差值阈值，确定列车运行轨道位于该第二个第三uwb设备一侧。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定列车原地重启的位置，包括：根据所述列车车头接收的第四uwb设备和第五uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置；其中，所述第四uwb设备和第五uwb设备包括：所述第三uwb设备中与所述列车车头通信的uwb设备。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述列车车头接收的第四uwb设备和第五uwb设备的测距信息，确定列车原地重启的位置，包括：计算所述列车车头与第四uwb设备的距离d1，d1大于预设的修正距离阈值时，d
′1＝d1；d1小于或等于预设的修正距离阈值时，根据所述列车车头与所述第四uwb设备到列车所在运行轨道的距离h1，计算所述列车车头到第四uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′1，计算所述列车车头与第五uwb设备的距离d2，d2大于预设的修正距离阈值时，d
′2＝d2；d2小于或等于修正距离阈值时，根据所述列车车头与所述第五uwb设备到列车所在运行轨道的距离h2，计算所述列车车头到第五uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′2，
从{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中选出，差值小于预先设置的误差容忍阈值的两个值，取这两个值的均值作为修正的列车的位置；其中，d1为所述第四uwb设备到轨道的区段起始点的距离，d2为所述第五uwb设备到轨道的区段起始点的距离。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中，差值小于所述误差容忍阈值的两个值不存在时，在第一预设时长内，重新选择第四uwb设备和第五uwb设备；根据列车车头接收的重新选择的所述第四uwb设备和所述第五uwb设备的测距信息，重新确定所述列车原地重启的位置，直至从{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中选出、差值小于所述误差容忍阈值的两个值，取这两个值的均值作为修正的列车的位置；在第一预设时长内，重新选择所述第四uwb设备和所述第五uwb设备后，{d1+d
′1,d
1-d
′1,d2+d
′2,d
2-d
′2}中，差值小于预先设置的误差容忍阈值的两个值均不存在时，通过预设界面显示定位失败的第一告警信息。8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，所述列车原地重启时，所述方法还包括：基于所述预先安装在列车和轨道上的uwb设备，确定列车的运行方向。9.据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定列车的运行方向，包括：所述第一uwb设备和所述第二uwb设备具备通信交互功能时，根据轨道上安装的距离所述列车车头最近的第三uwb设备和距离所述列车车尾最近的第三uwb设备，确定列车的运行方向；或者，根据预先装载在车头的定向天线接收的距离所述列车车头最近的两个第三uwb设备与所述列车车头的距离，确定列车的运行方向。10.据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在列车上电运行后，按照预设周期执行以下处理：计算预设周期内的第一时刻t1所述列车车头与第六uwb设备的距离d3，d3大于预设的修正距离阈值时，d
′3＝d3；d3小于或等于预设的所述修正距离阈值时，根据所述列车车头与所述第六uwb设备到列车所在运行轨道的距离h3，计算所述列车车头到第六uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′3，计算预设周期内的第二时刻t2所述列车车头与第七uwb设备的距离d4，d4大于预设的修正距离阈值时，d
′4＝d4；d4小于或等于所述修正距离阈值时，根据所述列车车头与所述第七uwb设备到列车所在运行轨道的距离h4，计算所述列车车头到所述第七uwb设备在轨道上的投影点的距离d
′4，确定所述第六uwb设备到轨道的区段起始点的距离d3和所述第七uwb设备到轨道的区段起始点的距离d4；所述第六uwb设备和所述第七uwb设备位于距离所述列车车头第二预设覆盖范围内；每一次从{d3+d
′3,d
3-d
′3,d4+d
′4,d
4-d
′4}中选出两个元素项进行求差后取绝对值，将绝对值最小的两个元素项中包含d3的元素项记为d
′3、包含d4的元素项记为d
′4；选择预先确定的与所述第一时刻t1和所述第二时刻t2的间隔均小于预设时长间隔的第
三时刻t3，通过下式计算d
″1和d
″2：d
″1＝d
′
3-(t
3-t1)vd
″2＝d
′
4-(t
3-t2)v判断出d
″1与d
″2的差值小于预设的测距误差阈值时，取d
″1与d
″2的均值作为列车在第三时刻t3时的位置；判断出d
″1与d
″2的差值大于或等于所述测距误差阈值时，在第二预设时长内，根据重新选择的第六uwb设备和第七uwb设备计算新的d
″1和d
″2，确定列车在第三时刻t3时的位置；判断出d
″1与d
″2的差值大于或等于所述测距误差阈值，且在第二预设时长内无法确定列车在第三时刻t3时的位置时，通过预设界面显示定位失败的第二告警信息。11.据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当列车运行速度大于预设的运行速度阈值时，采用以下自回归公式校正列车的位移：基于时间点t
n/2
时的位移s
n/2
，对时刻t的列车位移s通过以下表达式进行校正：s＝s
n/2
+(n-n/2)δv
i
；其中，序列s为计算出的列车在预先选定的时间点{t1,t2,t3...tn}的位置{s1,s2,s3...sn}的自回归信息，序列v为时间点{t1,t2,t3...tn}对应的速度信息{v1,v2,v3...vn}；δ为时间点{t1,t2,t3...tn}的时间间隔。12.据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当列车运行速度大于预设的运行速度阈值时，采用以下自回归公式校正列车的位移：根据时间点t
n
对应的位移s
n
，对时刻为t＝t
n
的列车位移s通过以下表达式进行校正：s＝s
n
；其中，b
i
＝iδ/n；序列s为计算出的列车在预先选定的时间点{t1,t2,t3...tn}的位置{s1,s2,s3...sn}的自回归信息，序列v为时间点{t1,t2,t3...tn}对应的速度信息{v1,v2,v3...vn}；δ为时间点{t1,t2,t3...tn}的时间间隔。13.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12中任一项所述的实现列车定位处理的方法。14.一种终端，包括：存储器和处理器，所述存储器中保存有计算机程序；其中，处理器被配置为执行存储器中的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-12中任一项所述的实现列车定位处理的方法。

技术总结
本文公开一种实现列车定位处理的方法、计算机存储介质及终端，包括：列车原地重启时，基于预先安装在列车和轨道上的超宽带(UWB)设备确定列车的运行轨道；根据确定的列车的运行轨道及UWB设备的测距信息，确定列车原地重启的位置。本发明实施例基于UWB设备进行定位处理，实现了在提升运营等级过程中列车位置的快速确定。确定。确定。


技术研发人员：张一乔 彭萍萍 林颖 刘存强 董雨菡 李洪飞
受保护的技术使用者：北京和利时系统工程有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/7