基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法及装置

技术领域

本文件涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法及装置。

背景技术

目前，移动闭塞系统中，北斗初始定位需要以下前提条件：

电子地图数据需按照区间和站内的方式记录北斗定标点信息，北斗定标点信息包含定标点地理坐标-经度、定标点地理坐标-纬度、定标点地理坐标-高度、定标点Link编号、定标点Link偏移、所属CI编号。

其中，GLink信息含有其起点、终点(标准圆会含圆弧中间点)的经纬度信息、Link+Offset信息，也就是G-Link和Link的对应关系是确定的。通过解析几何运算，可将实时经纬度信息映射到G-Link上；进而可利用G-Link与Link的对应关系，将实时经纬度信息映射到Link上。

电子地图数据制作前，需要明确当前所处经纬度信息处于区间或站内，并且每个站内的股道信息需要明确，为优化北斗初始定位打好基础。

在现有技术的移动闭塞列控系统工作过程中，由于线路站场信息数量越来越大导致电子地图数据中存储的北斗定标信息越来越多，所采用顺序查找或效率略快的二分查找使得查找的效率特别低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法及装置，旨在解决现有技术中的移动闭塞列控系统工作过程中，由于线路站场信息数量越来越大导致电子地图数据中存储的北斗定标信息越来越多，若秉承着顺序查找或效率略快的二分查找不能满足提高效率的问题。

本发明提供一种基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法，包括：

根据列车实时定标点从电子地图的北斗定标点组中筛选出更小范围的北斗定标点组；

计算列车实时经纬度到所述更小范围的北斗定标点组中每一个定标点的距离并将所述距离进行排序，确定排序后的距离与相应的定标点的对应关系；

根据所述对应关系获取与距离对应的定标点进行列车定位。

本发明提供一种基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化装置，包括：

筛选模块，用于根据列车实时定标点从电子地图的北斗定标点组中筛选出更小范围的北斗定标点组；

计算模块，用于计算列车实时经纬度到所述更小范围的北斗定标点组中每一个定标点的距离并将所述距离进行排序，确定排序后的距离与相应的定标点的对应关系；

定位模块，用于根据所述对应关系获取与距离对应的定标点进行列车定位。

优选地，所述筛选模块具体用于：

筛选出电子地图中列车实时定标点(x1,y1)与北斗定标点组(x，y)中的定标点的距离小于阈值k的定标点；

判断列车是否处于筛选出的定标点的范围中，如果判断为是，则根据筛选出的定标点生成更小范围的北斗定标点组(x’,y’)。

优选地，所述筛选模块进一步用于：

根据当经度差值为0，纬度每差0.00001时，距离相差1.11米，当维度差值为0，经度每差0.00001时，距离相差0.88米，确定阈值k的取值。

优选地，所述计算模块具体用于：

根据经纬度计算距离公式，计算列车实时经纬度到更小范围的北斗定标点组(x’,y’)中的每一个定标点的距离s1、s2、s3......sn’；

将计算得到的距离s1、s2、s3......sn’进行排序，得到排序后的距离k1、k2、k3.......kn’，将排序后的距离k1、k2、k3.......kn’与更小范围的北斗定标点组(x’,y’)中定标点建立一一对应索引表。

优选地，所述定位模块具体用于：

根据距离最近的k1所处电子地图中的线路情况进行列车模糊定位；

根据线路要求获取任意数量的k1、k2...kn’，进行详细的列车初始定位。

本发明实施例还提供一种电子设备，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，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法的步骤。

采用本发明实施例，解决了现有技术中移动闭塞列控系统进行北斗初始定位时，由于电子地图数据中北斗定标点的数据量不断增加所导致搜索效率变慢的问题，本发明实施例的技术方案能够根据线路既有特点，提高了北斗初始定位的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法的流程图；

图2是本发明实施例的北斗定标点数据结构信息的示意图；

图3是本发明实施例的列车处在筛选出的定标点范围中的示意图；

图4是本发明实施例的GLink为直线或缓和曲线的示意图；

图5是本发明实施例的基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化装置的示意图。

具体实施方式

为了解决移动闭塞列控系统进行北斗初始定位时，由于电子地图数据中北斗定标点的数据量不断增加所导致搜索效率变慢的问题，本发明实施例的技术方案根据线路既有特点，提供了一种符合常用方法并且效率能够提高的北斗初始定位方案。即根据列车实际运行线路方法提出一种大幅提高ATP搜索效率的方法，也称之为模糊定位。

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，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，都应当属于本文件的保护范围。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法，图1是本发明实施例的基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化方法具体包括：

步骤S101，根据列车实时定标点从电子地图的北斗定标点组中筛选出更小范围的北斗定标点组；步骤S101具体包括：

筛选出电子地图中列车实时定标点(x1,y1)与北斗定标点组(x，y)中的定标点的距离小于阈值k的定标点；在本发明是实施例中，根据当经度差值为0，纬度每差0.00001时，距离相差1.11米，当维度差值为0，经度每差0.00001时，距离相差0.88米，确定阈值k的取值。

判断列车是否处于筛选出的定标点的范围中，如果判断为是，则根据筛选出的定标点生成更小范围的北斗定标点组(x’,y’)。

通过上述处理，能够方便快捷的筛选出更小范围的北斗定标点组。特别是根据根据当经度差值为0，纬度每差0.00001时，距离相差1.11米，当维度差值为0，经度每差0.00001时，距离相差0.88米，确定阈值k的取值，通过此种方式来确定k值，能够保证筛选出的北斗定标点组更加准确。

步骤S102，计算列车实时经纬度到所述更小范围的北斗定标点组中每一个定标点的距离并将所述距离进行排序，确定排序后的距离与相应的定标点的对应关系；步骤S102具体包括：

根据经纬度计算距离公式，计算列车实时经纬度到更小范围的北斗定标点组(x’,y’)中的每一个定标点的距离s1、s2、s3......sn’；其中，经纬度计算距离公式为：

s＝EarthRadius*acos(cos(radGnssLat1)*cos(radGnssLat2)*cos(radGnssLon1-radGnssLon2)+sin(radGnssLat1)*sin(radGnssLat2))；

其中，EarthRadius为地球半径，radGnssLat1，radGnssLat2为纬度信息，radGnssLon1，radGnssLon2为经度信息。

将计算得到的距离s1、s2、s3......sn’进行排序，得到排序后的距离k1、k2、k3.......kn’，将排序后的距离k1、k2、k3.......kn’与更小范围的北斗定标点组(x’,y’)中定标点建立一一对应索引表。

通过上述处理，实现了将距离进行排序，并方便快捷的得到了排序后的距离与相应的定标点的对应关系，为后续处理提供了基础。

步骤S103，根据所述对应关系获取与距离对应的定标点进行列车定位。

步骤S103具体包括：

根据距离最近的k1所处电子地图中的线路情况进行列车模糊定位；

根据线路要求获取任意数量的k1、k2...kn’，进行详细的列车初始定位。

通过上述处理，先进行列车模糊定位，再进行详细的列车初始定位，高效率的实现了列车定位。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，能够根据控制经度信息得到纬度每相差0.00001时，距离相差1.11米，控制纬度信息得到经度每相差0.00001时，距离相差大约0.88米。从而确定k值；随后，根据当前列车所处经纬度与各个北斗定标点的距离，对北斗定标点进行重新的排序，并将定标点距离与定标点数据建立一个一一对应索引表。在本发明实施例中，可以根据当前列车搜索的线路情况，即联锁信息，站台信息，股道信息、GLink为直线或缓和曲线对适配的GLink点进行取舍。

以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

在本发明实施例中，已知电子地图中的所有北斗定标数据点组(x，y)，共计N个，北斗定标点数据结构信息如图2所示。车头北斗发送实时经纬度信息为(x1,y1)，根据经纬度计算公式，当经度差值为0的时候，可以得到纬度每差0.00001时，距离相差1.11米；同理，经度相差0.00001时，相差大约0.88米。由此本发明实施例可以进行初步的筛选出，实时定位点(x1,y1)与北斗定标点的距离小于阈值k，需要说明的是，在本发明实施中，不同的线路类型导致k的取值不同，可以根据现场实际情况设定，如图4所示，列车处在筛选出的定标点范围中，认此北斗定标数据点组为(x’,y’)，共计N’个，此步骤耗时为t1。

根据经纬度计算距离公式，可以算出实时经纬度到电子地图数据组(x’,y’)的每一个北斗定标点的距离s1、s2、s3......sn’，此步骤耗时为t2。

将计算后的北斗定标点距离进行排序，排序后的距离为k1、k2、k3.......kn’，并与电子地图数据组重新对应，此步骤耗时为t3。

此时，如图4所示，可根据距离最近的k1所处电子地图信息中的当前列车搜索的线路情况，即联锁信息，站台信息，股道信息、GLink为直线或缓和曲线对适配的GLink点进行取舍进行一个模糊定位，同时可以根据线路要求取任意数量的k1、k2...kn’，进行详细的初始定位，此步骤耗时为t4。

详细的初始定位耗时t4正常情况为前四步骤(t1、t2、t3)耗时的上千倍，因此上述处理所做的初步定位在数据量很大的情况，可以为计算节省上百倍的耗时，从而提高效率。

装置实施例一

根据本发明实施例，提供了一种基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化装置，图5是本发明实施例的基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化装置的示意图，如图5所示，根据本发明实施例的基于移动闭塞的北斗初始定位算法效率优化装置具体包括：

筛选模块50，用于根据列车实时定标点从电子地图的北斗定标点组中筛选出更小范围的北斗定标点组；所述筛选模块50具体用于：

筛选出电子地图中列车实时定标点(x1,y1)与北斗定标点组(x，y)中的定标点的距离小于阈值k的定标点；其中，可以根据当经度差值为0，纬度每差0.00001时，距离相差1.11米，当维度差值为0，经度每差0.00001时，距离相差0.88米，确定阈值k的取值。

判断列车是否处于筛选出的定标点的范围中，如果判断为是，则根据筛选出的定标点生成更小范围的北斗定标点组(x’,y’)。

计算模块52，用于计算列车实时经纬度到所述更小范围的北斗定标点组中每一个定标点的距离并将所述距离进行排序，确定排序后的距离与相应的定标点的对应关系；所述计算模块52具体用于：

根据经纬度计算距离公式，计算列车实时经纬度到更小范围的北斗定标点组(x’,y’)中的每一个定标点的距离s1、s2、s3......sn’；

将计算得到的距离s1、s2、s3......sn’进行排序，得到排序后的距离k1、k2、k3.......kn’，将排序后的距离k1、k2、k3.......kn’与更小范围的北斗定标点组(x’,y’)中定标点建立一一对应索引表。

定位模块54，用于根据所述对应关系获取与距离对应的定标点进行列车定位。所述定位模块54具体用于：

根据距离最近的k1所处电子地图中的线路情况进行列车模糊定位；

根据线路要求获取任意数量的k1、k2...kn’，进行详细的列车初始定位。

本发明实施例是与上述方法实施例对应的装置实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。