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原文传递一种非固定式虚拟应答器实现方法

专利名称：	一种非固定式虚拟应答器实现方法
摘要：	本发明涉及一种非固定式虚拟应答器实现方法，用于列车的安全定位，该方法通过虚拟应答器捕获区域数据库进行虚拟应答器捕获，所述的虚拟应答器捕获包括以下步骤：1)计算获得列车里程；2)判断列车里程是否处于虚拟应答器捕获区域，若否，则执行步骤3)，若是，则执行步骤4)；3)扩大安全定位区间，将扩大后的安全定位区间发送至列控系统；4)判断GNSS是否正常工作，若是，则触发虚拟应答器捕获并计算列车融合后的安全定位区间，将虚拟应答器捕获信息和融合后的安全定位区间发送至列控系统，若否，则扩大安全定位区间，将漏捕信息发送至列控系统。与现有技术相比，本发明具有捕获几率大、准确度高和安全可靠等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	卡斯柯信号有限公司
发明人：	徐海贵;崔洪州;蒋耀东;阳扬;叶浩;韩海亮;鲍其莲;杜雨丁
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910469068.7
公开号：	CN110203253A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	应小波
分类号：	B61L25/02(2006.01);B;B61;B61L;B61L25
申请人地址：	200070 上海市静安区天目中路428号凯旋门大厦27层C/D室
主权项：	1.一种非固定式虚拟应答器实现方法，用于列车的安全测速定位，其特征在于，该方法通过所建立的虚拟应答器捕获区域数据库进行虚拟应答器捕获，所述的虚拟应答器捕获包括以下步骤： 1)根据GNSS、轮轴传感器和电子地图的测量数据，计算获得列车里程； 2)查询虚拟应答器捕获区域数据库，判断列车里程是否处于虚拟应答器捕获区域，若否，则执行步骤3)，若是，则执行步骤4)； 3)根据轮轴传感器运行状态和误差模型，扩大安全定位区间，将扩大后的安全定位区间发送至列控系统； 4)判断GNSS是否正常工作，若是，则触发虚拟应答器捕获、修正轮轴传感器的误差并计算列车融合后的安全定位区间，将虚拟应答器捕获信息和融合后的安全定位区间发送至列控系统，若否，则扩大安全定位区间，将漏捕信息发送至列控系统。 2.根据权利要求1所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的虚拟应答器捕获区域数据库包括虚拟应答器编号和虚拟应答器捕获区域，所述的虚拟应答器捕获区域根据沿轨的先验GNSS测量数据获得并以区间方式进行存储，所述的虚拟应答器捕获区域数据库VB的表达式为： VB＝[VBid,d1,d2] 其中，VBid为虚拟应答器编号，d1为虚拟应答器捕获区域第一端点里程，d2为虚拟应答器捕获区域第二端点里程。 3.根据权利要求1所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的步骤1)具体包括： 101)将GNSS定位数据与电子地图进行地图匹配，计算GNSS投影里程； 102)根据轮轴传感器和GNSS的定位测量数据，计算列车自适应加权融合速度和加速度； 103)构建状态空间向量和测量空间向量； 104)利用扩展卡尔曼滤波方程获得列车里程。 4.根据权利要求3所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的状态空间向量X的表达式为： X＝[d,v,a] 其中，d为列车里程，v为列车速度，a为列车加速度。 5.根据权利要求4所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的测量空间向量Z的表达式为： Z＝[dGNSS,vfusion] 其中，dGNSS为GNSS投影里程，vfusion为自适应加权融合速度；所述的自适应加权融合速度vfusion的表达式为： vfusion＝βGNSS·vGNSS+βodo·vodo 其中，βGNSS为GNSS定位的权值，βodo为轮轴传感器定位的权值，vGNSS为GNSS测得的列车速度，vodo为轮轴传感器测得的列车速度。 6.根据权利要求5所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的扩展卡尔曼滤波方程为： X(k)＝A·X(k-1)+B·U+W(k) Z(k)＝H·X(k)+V(k) 其中，A为状态转移矩阵，B为控制矩阵，U为输入平滑后的加加速度，W为系统噪声，H为测量矩阵，V为测量噪声。 7.根据权利要求1所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的融合后的安全定位区间为轮轴传感器安全定位区间和GNSS安全定位区间的交集，所述的融合后的安全定位区间[internal(k)]的表达式为： [internal(k)]＝{[internal(k-1)]+[Δdodo]}∩{[internalGNSS(k)]} internalGNSS(k)＝[dGNSS(k)-λσdGNSS,dGNSS(k)+λσdGNSS] 其中，internalGNSS(k)为k时刻GNSS安全定位区间，Δdodo为轮轴传感器在一个定位周期内的定位误差，σdGNSS为GNSS一维定位标准差，λ为区间门限参数。 8.根据权利要求1所述的一种非固定式虚拟应答器实现方法，其特征在于，所述的虚拟应答器捕获还包括以下步骤： 5)若在捕获区域内成功完成至少一次捕获，则捕获成功，若连续M个捕获区域均未成功完成至少一次捕获，则切换备用系统，增大安全定位区间，或列车发出危险警报，采取降级运行措施。
所属类别：	发明专利