本發(fā)明涉及一種膠輪列車限界檢測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，屬于車輛限界檢測。

背景技術(shù)：

1、目前交通運輸系統(tǒng)不斷發(fā)展，電子導(dǎo)向膠輪車作為一種新的交通制式便利了城市居民的出行生活。

2、電子導(dǎo)向膠輪車行駛時，不受物理道路中心線的約束，但需要僅在具有專屬路權(quán)的道路上行駛，因此需要采用精準的控制算法控制電子導(dǎo)向膠輪車的行駛軌跡、限界以及行駛狀態(tài)。

3、由于電子導(dǎo)向膠輪車為橡膠輪胎走行，走行平面為水泥平面，與傳統(tǒng)地鐵車輛有所區(qū)別，因此現(xiàn)有的地鐵車輛限界標準無法滿足電子導(dǎo)向膠輪車對于車輛限界校核的要求。

4、現(xiàn)有研究中對于膠輪車輛的限界的計算方式研究較少，并且在實際應(yīng)用過程中存在計算過于復(fù)雜、所得結(jié)果精確程度欠缺等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種膠輪列車限界檢測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，將對車輛姿態(tài)的檢測轉(zhuǎn)化為對車輛控制點位置的檢測，并通過車輛控制點實時位置的綜合結(jié)算，完成車輛限界的計算，計算過程復(fù)雜度低，精確度高。

2、為達到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種膠輪列車限界檢測方法，包括：

4、獲取車輛全球定位系統(tǒng)坐標和車輛自身幾何參數(shù)；

5、基于rtk系統(tǒng)，進行車輛姿態(tài)監(jiān)測，獲取車輛控制點的定位信息，并根據(jù)定位信息得到車輛的第一軌跡線；所述第一軌跡線為第一控制點在車輛行駛過程中形成的軌跡，所述第一控制點為車輛整體循跡控制點；

6、基于車輛自身幾何參數(shù)和車輛控制點的定位信息，得到車輛外包絡(luò)線；

7、確定車輛在安全區(qū)域內(nèi)運行后，基于車輛全球定位系統(tǒng)坐標、車輛外包絡(luò)線和第一軌跡線，實時計算車輛兩側(cè)的最大限界。

8、可選的，所述獲取車輛控制點的定位信息，包括：

9、根據(jù)車輛控制點在車輛上的控制位置和所述rtk系統(tǒng)中的rtk移動站在車輛上的擺放位置，得到rtk移動站和車輛控制點的位置關(guān)系；

10、基于gps衛(wèi)星信號以及所述rtk系統(tǒng)中的rtk基站發(fā)出的參考位置信號，進行自我位置解算，獲取rtk移動站的實際位置；

11、將衛(wèi)星信號與移動站的實際位置進行比較，得到信號傳遞過程中的定位誤差；

12、對所述定位誤差進行調(diào)整，并基于rtk移動站和車輛控制點的位置關(guān)系，獲取車輛控制點的定位信息。

13、可選的，所述車輛為3車廂8車軸的電子導(dǎo)向膠輪車；其中，3車廂包括：第一車廂、第二車廂和第三車廂，8車軸包括：位于第一車廂底部一側(cè)的第一車軸和第二車軸、位于第一車廂和第二車廂連接處底部的第三車軸和第四車軸、位于第二車廂和第三車廂連接處底部的第五車軸和第六車軸、位于第三車廂底部一側(cè)的第七車軸和第八車軸；所述車輛控制點包括第一控制點、第二控制點、第三控制點和第四控制點；所述第二控制點、第三控制點和第四控制點均跟隨第一軌跡線；其中，第一控制點位于第一車軸和第二車軸之間連接桿的中點，第二控制點位于第三車軸和第四車軸之間連接桿的中點，第三控制點位于第五車軸和第六車軸之間連接桿的中點，第四控制點位于第七車軸和第八車軸之間連接桿的中點。

14、可選的，所述根據(jù)定位信息得到車輛的第一軌跡線，包括：將車輛行駛過程中第一控制點每一時刻的定位信息串聯(lián)，從而獲取第一軌跡線。

15、可選的，所述基于車輛自身幾何參數(shù)和車輛控制點的定位信息，得到車輛外包絡(luò)線，包括：

16、基于車輛自身幾何參數(shù)和車輛控制點的定位信息，確定車輛不同時間的輪廓；

17、將不同時間的輪廓疊加形成車輛外包絡(luò)線；

18、其中，車輛自身幾何參數(shù)包括車身寬度、車身高度、車身長度。

19、可選的，所述確定車輛在安全區(qū)域內(nèi)運行，包括：

20、獲取道路中心線；

21、實時計算道路中心線與車輛外包絡(luò)線之間的距離；

22、當?shù)缆分行木€與車輛外包絡(luò)線之間的距離大于安全閾值時，調(diào)整車輛速度與轉(zhuǎn)向角確定車輛在安全區(qū)域內(nèi)運行。

23、可選的，獲取道路中心線，包括：

24、根據(jù)道路信息查找垂直于道路左側(cè)邊界的垂直點和右側(cè)邊界的垂直點；

25、基于左側(cè)邊界的垂直點和右側(cè)邊界的垂直點得到兩垂直點之間的道路中心點，并將道路中心點連接，確定道路中心線的位置信息。

26、可選的，所述基于車輛全球定位系統(tǒng)坐標、車輛外包絡(luò)線和第一軌跡線，實時計算車輛兩側(cè)的最大限界，包括：

27、實時監(jiān)測第一軌跡線，并基于第一控制點的朝向角確定車輛的行駛方向；

28、利用道路上的參照物作為參考點，結(jié)合車輛的行駛方向和車輛全球定位系統(tǒng)坐標，實時確定車輛在道路中的位置；

29、基于車輛在道路中的位置，在車輛不同速度行駛狀況下，根據(jù)車輛外包絡(luò)線和第一軌跡線，實時計算車輛外包絡(luò)線相較于第一軌跡線的距離偏差；

30、基于車輛外包絡(luò)線相較于第一軌跡線的距離偏差，確定車輛左右兩側(cè)的最大限界。

31、第二方面，本發(fā)明提供了一種膠輪列車限界檢測系統(tǒng)，包括：

32、數(shù)據(jù)采集模塊：用于獲取車輛全球定位系統(tǒng)坐標和車輛自身幾何參數(shù)；

33、軌跡獲取模塊：用于基于rtk系統(tǒng)，進行車輛姿態(tài)監(jiān)測，獲取車輛控制點的定位信息，并根據(jù)定位信息得到車輛的第一軌跡線；所述第一軌跡線為第一控制點在車輛行駛過程中形成的軌跡，所述第一控制點為車輛整體循跡控制點；

34、外包絡(luò)線獲取模塊：用于基于車輛自身幾何參數(shù)和車輛控制點的定位信息，得到車輛外包絡(luò)線；

35、限界計算模塊：用于確定車輛在安全區(qū)域內(nèi)運行后，基于車輛全球定位系統(tǒng)坐標、車輛外包絡(luò)線和第一軌跡線，實時計算車輛兩側(cè)的最大限界。

36、第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機指令，該計算機指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)第一方面所述的膠輪列車限界檢測方法的步驟。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果：

38、本發(fā)明提供一種膠輪列車限界檢測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，將對車輛姿態(tài)的檢測轉(zhuǎn)化為對車輛控制點位置的檢測，得到車輛控制點實時定位信息，并根據(jù)實時定位信息確定車輛的第一軌跡線以及車輛外包絡(luò)線；基于車輛外包絡(luò)線與第一軌跡線計算車輛兩側(cè)的最大限界，計算過程復(fù)雜度低，限界精確度高，確保車輛在行駛過程中不會與周圍的障礙物或其他車輛發(fā)生碰撞。

技術(shù)特征：

1.一種膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，所述獲取車輛控制點的定位信息，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，所述車輛為3車廂8車軸的電子導(dǎo)向膠輪車；其中，3車廂包括：第一車廂、第二車廂和第三車廂，8車軸包括：位于第一車廂底部一側(cè)的第一車軸和第二車軸、位于第一車廂和第二車廂連接處底部的第三車軸和第四車軸、位于第二車廂和第三車廂連接處底部的第五車軸和第六車軸、位于第三車廂底部一側(cè)的第七車軸和第八車軸；所述車輛控制點包括第一控制點、第二控制點、第三控制點和第四控制點；所述第二控制點、第三控制點和第四控制點均跟隨第一軌跡線；其中，第一控制點位于第一車軸和第二車軸之間連接桿的中點，第二控制點位于第三車軸和第四車軸之間連接桿的中點，第三控制點位于第五車軸和第六車軸之間連接桿的中點，第四控制點位于第七車軸和第八車軸之間連接桿的中點。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)定位信息得到車輛的第一軌跡線，包括：將車輛行駛過程中第一控制點每一時刻的定位信息串聯(lián)，從而獲取第一軌跡線。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，所述基于車輛自身幾何參數(shù)和車輛控制點的定位信息，得到車輛外包絡(luò)線，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，所述確定車輛在安全區(qū)域內(nèi)運行，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，獲取道路中心線，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠輪列車限界檢測方法，其特征在于，所述基于車輛全球定位系統(tǒng)坐標、車輛外包絡(luò)線和第一軌跡線，實時計算車輛兩側(cè)的最大限界，包括：

9.一種膠輪列車限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機指令，其特征在于，該計算機指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)權(quán)利要求1-8中任一項所述的膠輪列車限界檢測方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種膠輪列車限界檢測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，其方法包括：獲取車輛全球定位系統(tǒng)坐標和車輛自身幾何參數(shù)；基于RTK系統(tǒng)，進行車輛姿態(tài)監(jiān)測，獲取車輛控制點的定位信息，并根據(jù)定位信息得到車輛的第一軌跡線；所述第一軌跡線為第一控制點在車輛行駛過程中形成的軌跡，所述第一控制點為車輛整體循跡控制點；基于車輛自身幾何參數(shù)和車輛控制點的定位信息，得到車輛外包絡(luò)線；確定車輛在安全區(qū)域內(nèi)運行后，基于車輛全球定位系統(tǒng)坐標、車輛外包絡(luò)線和第一軌跡線，實時計算車輛兩側(cè)的最大限界；本發(fā)明將對車輛姿態(tài)的檢測轉(zhuǎn)化為對車輛控制點位置的檢測，并通過車輛控制點實時位置的綜合結(jié)算，完成車輛限界的計算，計算過程復(fù)雜度低，精確度高。

技術(shù)研發(fā)人員：崔周森,孫兆聰,劉陽,張弛,胡基貴,戴鵬程
受保護的技術(shù)使用者：中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21