铁路站场线路及区段绝缘点GPS坐标自动测绘系统方法

摘要

本发明提供一种铁路站场线路及区段绝缘点GPS坐标自动测绘系统，该系统包括车载DGPS坐标采集器和地面设备，所述车载DGPS坐标采集器包括坐标采集器主机、3G模块和DGPS模块，所述地面设备包括GPS地图测绘机、通信与数据服务器、联锁状态采集机、DGPS基站和3G基站。本发明还提供一种铁路站场线路及区段绝缘点GPS坐标自动测绘方法。本发明能够实现对铁路站场线路及区段绝缘点GPS坐标的自动精确测绘，极大地减少了人工成本和工作量。

主权项

一种铁路站场线路及区段绝缘点GPS坐标自动测绘方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将机车在走行过程中实时采集的GPS坐标点表示为d_i：{ T_id， t_i，x_i，y_i }，GPS坐标点集合表示为G，其中，T_id表示机车号，t_i表示时标，x_i表示纬度坐标，y_i表示经度坐标；将记录的机车走行锁闭的进路所涉及的轨道区段的占用/空闲信息表示为S_i：{ R_i，s，T_id’，t_i’，L_i，D_i}，其中，R_i表示区段号，s表示区段状态，T_id’表示关联机车号，t_i’表示关联机车经过区段绝缘点的时标，L_i表示车列长度，D_i表示机车工作方式；（2）对同一机车的GPS坐标点信息，按时标顺序依次扫描，合并相互之间距离小于预设阈值L_min的邻近GPS坐标点，并采用两邻近GPS坐标点的中点作为合并后的GPS坐标点，采用两邻近GPS坐标点的时标平均值作为合并后的GPS坐标点的时标；使用合并后的GPS坐标点代替被合并的多个GPS坐标点，并更新GPS坐标点集合G；（3）对经合并处理后的同一机车的GPS坐标点集合G，按时标顺序依次从G中逐个读取待处理GPS坐标点d_i：{ T_id，t_i，x_i，y_i }，判断d_i是否在已经生成的某几条线段附近，若不在，则与上一个已处理GPS坐标点d_i‑1生成一条新的线段（（x_i‑1，y_i‑1，n_i‑1），（x_i，y_i，n_i）），其中，（x_i‑1，y_i‑1）和（x_i，y_i）表示线段的两个端点，n_i‑1和n_i分别表示相应端点是由n_i‑1、n_i个点拟合校正而成的；若有p条线段在d_i附近，则查找距离d_i最近的线段l_m，并由d_i向线段l_m作垂线，垂足记为d_v，取线段l_m两端点中距离d_i较近的点d_x：（x_x，y_x，n_x），采用d_i和d_v对d_x进行拟合校正，校正后的点记为d_x’：（(x_v*n_x+x_i)/(n_x+1)，(y_v*n_x+y_i)/(n_x+1)，n_x+1），其中x_v、y_v分别表示垂足d_v的纬度坐标、经度坐标；使用d_x’代替线段l_m中以及与线段l_m相邻的线段中的d_x，并将d_x’更新为d_i‑1；（4）将GPS坐标点d_i ：{ T_id，t_i，x_i，y_i }中的机车号T_id与轨道区段占用/空闲信息S_i：{ R_i，s，T_id’，t_i’，L_i，D_i}中的关联机车号T_id’进行比对，当两者一致时，筛选出相应的轨道区段占用/空闲信息S_i；按照步骤（3）每处理完G中的一个GPS坐标点d_i，则将其中的时标t_i与筛选出的轨道区段占用/空闲信息S_i中的时标t_i’进行比较，当t_i≥t_i’时作如下处理，其中，L_(di‑1,di)表示以GPS坐标点d_i‑1和d_i为端点的线段的长度，t_i‑1表示GPS坐标点d_i‑1中的时标：（41）当s由空闲变为占用时，若D_i为牵引，则以d_i起始向前倒推L_(di‑1,di)*（t_i‑t_i’/ (t_i‑t_i‑1)所到达的点d_s为区段R_i与上一区段R_i‑1之间的区段绝缘点；（42）当s由空闲变为占用时，若D_i为顶送，则以d_i起始再走行L_i‑L_(di‑1,di)*(t_i‑t_i’)/ (t_i‑t_i‑1)所到达的点d_s为区段R_i与上一区段R_i‑1之间的区段绝缘点；（43）当s由占用变为空闲时，若D_i为牵引，则以d_i起始向前倒推L_i+L_(di‑1,di)*(t_i‑t_i’)/ (t_i‑t_i‑1)所到达的点d_s为区段R_i与下一区段R_i+1之间的区段绝缘点；（44）当s由占用变为空闲时，若D_i为顶送，则以d_i起始向前倒推L_(di‑1,di)*(t_i‑t_i’)/ (t_i‑t_i‑1)所到达的点d_s为区段R_i与下一区段R_i+1之间的区段绝缘点；（5）将生成的铁路线路的GPS地图信息表示为线段集合MAP：{（（x₁，y₁，n₁），（x₂，y₂，n₂）），（（x₂，y₂，n₂），（x₃，y₃，n₃）），……，（（x_i，y_i，n_i），（x_i+1，y_i+1，n_i+1）），…… }，其中（x_i，y_i）表示线段的端点，n_i表示该端点是由n_i个点拟合校正而成的；将生成的区段绝缘点表示为d_s：{d_si，R_k，R_k+1}，其中d_si表示区段绝缘点的GPS坐标点，R_k、R_k+1表示与该区段绝缘点相邻的两个区段编号。