CN111830546A - 室外轨道车地标部署方法 - Google Patents
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Abstract
一种室外轨道车地标部署方法，包括如下步骤：采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车在轨道上实际运行，在实际运行过程中通过GPS地标测绘装置获取地标的位置信息；将地标的位置信息投影至电子地图并获得轨道位置信息，将轨道位置信息录入到地标中。本发明通过GPS的绝对位置定位功能，可实现地标位置在电子地图位置的直接对应，无需累加、测距等相对定位操作。本发明使用高精度的差分GPS实现定位，其定位精度大幅度提升。使用地图匹配的方法，即在轨道地图上将地标(点)的位置信息通过点对线的投影方式，将经纬度转换为轨道位置(公里标)，其对于地标位置调整的精度也大幅度提升。
Description
技术领域
本发明涉及轨道运输技术领域，更具体地说，特别涉及一种室外轨道车地标部署方法。
背景技术
智能轨道车采用悬挂式车结构，轨道带有分岔，应用于医院物流、监狱巡检、工地运输、工厂物料转移、客货运输等领域。智能轨道车可自动运行，在一个轨道系统中可承载多辆独立运行的轨道车，并保证各车运行安全无碰撞。
智能轨道车具备定位功能，使用无线的方式与路侧设备交互信息，在路侧设备协调下，智能轨道车具有防碰撞功能，能够根据任务线路自主选择轨道路径，并对前方障碍物实现避让。
智能轨道系统中车的尺寸小，运行速度较自动搬运车(自动搬运机器人)快。这种方式对车的定位精度要求很高，达到0.5m以内；由于智能轨道系统的轨道分岔多，定位校准点需要很密，间隔小于3m。定位校准一般使用低频RFID实现，RFID标签称为地标，在线路部署时，需要大量部署地标实现车定位，而地标的位置要求非常准确，如何精确测量地标位置，并完成数据收集，是智能轨道系统部署的一项繁琐工作。
由于施工过程与设计过程不可能完全一致，甚至测量误差达1m以上，智能轨道车的地标测量经常需要多次测量-测试迭代后，才能满足要求。
现有技术中对于地标测量有如下两种方案：
1、参照点测量方案：
使用米尺、激光测距仪等工具，通过特制工程车上轨施工，人工测量出轨道上地标距离轨旁参照点的距离，进而解算出地标在轨道上的位置(公里标)，经过一轮采集后，将数据发送给控制中心，制作电子地图。然后使用智能轨道车对电子地图进行验证，对位置测量不准确的地标进行重新测量调整。
2、车轮计数方案：
使用智能轨道车上轨测试，通过车轮编码器传感移动距离，从轨道初始位置开始累加距离，当运动到地标下方时，记录轨道位置(公里标)，经过一轮采集后，将数据发送给控制中心，制作电子地图。然后使用智能轨道车对电子地图进行验证，对位置测量不准确的地标进行重新测量调整。
参照点测量方案是一般施工中最常见的方案，此方案需要工程车上轨施工，过程繁琐；人工测量时，精度很难保证，精确测量非常费时费力，稍有疏忽就会造成累积误差，且现场的米尺、激光测距手段往往不能精确测量圆弧。
车轮计数方案容易实施，但由于距离累积需要起点，而测试时对每一条轨道进行测量，导致整条轨道测量结果不准确，进行返工。在测量途中倒车、停车、变速，会由于齿隙和摩擦导致测量结果不准确。
发明内容
综上所述，如何提供一种地标位置信息测量精准度较高的地标部署与测量方法，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种室外轨道车地标部署方法，该室外轨道车地标部署方法包括：
步骤一、采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车在轨道上实际运行，在实际运行过程中通过GPS地标测绘装置获取地标的位置信息；
步骤二、将地标的位置信息投影至电子地图并获得轨道位置信息，将轨道位置信息录入到地标中。
优选地，在本发明所提供的室外轨道车地标部署方法中，还包括：步骤三、将智能轨道车在轨道上运行，在智能轨道车上安装车轮编码器，由车轮编码器获取相邻的两个地标之间车轮转动的圈数N，并根据圈数N乘以车轮周长的方式获得相邻的两个地标之间的长度距离，然后采用累加方式获得任意两个地标之间的长度距离并作为验证信息对地标的轨道位置信息进行验证。
优选地，在本发明所提供的室外轨道车地标部署方法中，还包括：在采用验证信息对地标的轨道位置信息进行验证时，如果验证信息的绝对值与轨道位置信息的绝对值之间的差值不大于0.4m，则对轨道位置信息的验证通过。
优选地，在本发明所提供的室外轨道车地标部署方法中，在步骤一中：采用人眼观察地标位置，将轨道车停止到与地标最近位置处，在轨道车停稳状态下，使用GPS地标测绘装置获得地标的位置信息。
优选地，在本发明所提供的室外轨道车地标部署方法中，GPS地标测绘装置为差分GPS地标测绘装置。
本发明所提供的室外轨道车地标部署方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车获取某一地标的位置信息，将地标的位置信息投影至电子地图中获取地标的路网信息，即轨道位置信息，将轨道位置信息烧录到地标中。然后再采用智能轨道车使用地标+车轮编码器累加距离的方式进行验证。如果地标的轨道位置信息与测试位置信息存在误差，那么将安装有GPS地标测绘装置的轨道车再次运行至该地标处重新获取地标的位置信息。本发明通过GPS的绝对位置定位功能，可实现地标位置在电子地图位置的直接对应，无需累加、测距等相对定位操作。采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车获取地标的位置信息，GPS地标测绘装置具有数据记录功能，通过GPS地标测绘装置的数据记录、数据离线处理的方式，可以减少人员上轨操作的工作量。本发明使用高精度的差分GPS实现定位，其定位精度大幅度提升。使用地图匹配的方法，即在轨道地图上将地标(点)的位置信息通过点对线的投影方式，将经纬度转换为轨道位置(公里标)，其对于地标位置调整的精度也大幅度提升。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例中室外轨道车地标部署方法的设备布局简图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参考图1，图1为本发明实施例中室外轨道车地标部署方法的设备布局简图。
本发明提供了一种室外轨道车地标部署方法，用于获取地标的轨道位置信息，并可对地标进行位置调整。
该室外轨道车地标部署方法的实施流程如下：
在进行地标布置之前，轨道已经铺设完毕，那么就可以得到一张带有该轨道的轨道电子地图。
沿轨道(真实轨道)进行实地考察，并设定地标点，在地标点布置地标，此时布置的地标仅仅是一个装置，没有任何的坐标信息或者是轨道位置信息等内容。
将装有差分GPS地标测绘装置的轨道车在轨道上运行，通过人眼观察地标的设置位置，即轨道车在轨道上行驶，远处看到前方有地标时，控制轨道车减速，使得轨道车逐渐接近地标，然后控制轨道车使得轨道车上所安装的读卡器(FIRD标签读卡器，FIRD标签即地标)与地标齐平，然后停车。如果轨道车在停车时无法对准地标，那么可以采用倒车方式进行对准。
每经过一个地标点(设置有地标的点)都需要使轨道车停留在地标点处。在轨道车停稳状态下，使用差分GPS地标测绘装置获取GPS信号，注意：等待差分GPS地标测绘装置的定位精度逐渐提高后再采集地标的位置信息数据(由差分GPS获取的GPS坐标信息)。
在获取了地标的位置信息后，将位置信息投影至电子地图中获得地标的轨道位置信息。即采用差分GPS地标测绘装置获得某一个地标的GPS坐标信息，采用点到线的投影方式，将该地标的GPS坐标信息投影到电子地图中，即可获得该地标的轨道位置信息，例如“12轨2563厘米”。
将该轨道位置信息烧录到地标中。
之后对地标的轨道位置信息进行校准。其校准操作如下：将安装有GPS地标测绘装置以及车轮编码器的智能轨道车在轨道上重新运行(在轨道上实际运行)，并在重新运行的过程中，采用智能轨道车基于车轮编码器累加距离的方式对地标的轨道位置信息进行验证。
具体地，将智能轨道车在轨道上运行，在智能轨道车上安装车轮编码器，由车轮编码器获取相邻的两个地标之间车轮转动的圈数N，并根据圈数N乘以车轮周长的方式获得相邻的两个地标之间的长度距离，然后采用累加方式获得任意两个地标之间的长度距离并作为验证信息对地标的轨道位置信息进行验证。
例如：自轨道起点设置第一个地标开始，第一个地标与第二个地标之间的距离为M1，第二个地标与第三个地标之间的距离为M2，第三个地标与第四个地标之间的距离为M3……在获得全部的相邻的两个地标之间的距离后，就可以采用累加的方式得到任意两个地标之间的长度距离，该长度距离即为验证信息。
在本申请中，采用基于GPS的测量方法，使用差分GPS可以使车的绝对位置精度达到厘米级。对地标的位置信息(基准位置信息以及测试位置信息)的获取方式如下：将GPS地标测绘装置安装在轨道车上，轨道车在轨道上运行，对全轨道的地标进行差分GPS位置测量，GPS地标测绘装置会对地标的GPS坐标进行记录，在对地标进行位置测试时，将安装有GPS地标测绘装置的轨道车行驶至地标点处获取地标的位置信息，完成测量后，将测量数据导出到计算机中处理，将经纬度位置投影在轨道电子地图中，得到地图空间中的位置(公里标，即上述的轨道位置信息)，然后使用智能轨道车对测量结果进行测试，对于需要调整的点，只需将装有测绘装置的轨道车移动到待调整的地标处，直接测量即可，无需从头累加。
智能轨道车的测试方法如下：智能轨道车使用地标+车轮编码器累加距离的方式进行验证，该方法得出的轨道位置信息(即验证信息)如果与地标存储的轨道位置信息一致，或误验证信息的绝对值与轨道位置信息的绝对值之间的差值不大于0.4m时，就认为地标部署达标。如果智能轨道车获得的轨道位置信息如果与地标存储的轨道位置信息不一致，或验证信息的绝对值与轨道位置信息的绝对值之间的差值大于0.4m时，就认为地标部署不达标，即认定该地标为需要调整的地标。
上述的0.4m为设定数值，该数值可以适当减小，例如为0.3m。
对于智能轨道车使用地标+车轮编码器累加距离的方式进行验证，其具体验证操作如下：获得某一个地标的准确的轨道位置信息，然后通过车轮编码器累加距离的方式得到下一个地标的轨道位置信息作为验证信息，将验证信息与地标储存的轨道位置信息进行比对验证。
经过分析，如果在通过差分GPS地标测绘装置获取地标位置信息时，若GPS定位时操作急躁或有遮挡导致定位精度低，地标存储的位置信息就和车自身定位的信息差距较大，那么就会出现上述地标部署不达标的情况，该地标即为需要调整的地标。
如果出现需要调整的地标，那么只需要将轨道车行驶至该地标处，采用差分GPS地标测绘装置重新获取位置信息即可，但是，再次获取位置信息时，必须要规范操作流程，保证认真操作，同时还可存在测量遮挡。
如果确实有遮挡存在而导致不能高精度定位，则采用人工修改模式对地标的轨道位置信息进行修正。该修正是结合差分GPS地标测绘装置重新获取的位置信息(需要再次投影到电子地图中获得轨道位置信息)以及智能轨道车测试时获取的验证信息综合考量确认的。
本发明采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车获取某一地标的位置信息(经纬度)，将地标的位置信息投影至电子地图中获取地标的路网信息(包括轨道号以及公里标)也可以称之为轨道位置信息，将轨道位置信息烧录到地标中。然后再采用智能轨道车使用地标+车轮编码器累加距离的方式进行验证。如果地标的轨道位置信息与测试位置信息存在误差，那么将安装有GPS地标测绘装置的轨道车再次运行至该地标处重新获取地标的位置信息。本发明通过GPS的绝对位置定位功能，可实现地标位置在电子地图位置的直接对应，无需累加、测距等相对定位操作。采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车获取地标的位置信息，GPS地标测绘装置具有数据记录功能，通过GPS地标测绘装置的数据记录、数据离线处理的方式，可以减少人员上轨操作的工作量。本发明使用高精度的差分GPS实现定位，其定位精度大幅度提升。使用地图匹配的方法，即在轨道地图上将地标(点)的位置信息通过点对线的投影方式，将经纬度转换为轨道位置(公里标)，其对于地标位置调整的精度也大幅度提升。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种室外轨道车地标部署方法，其特征在于，包括：
步骤一、采用安装有GPS地标测绘装置的轨道车在轨道上实际运行，在实际运行过程中通过GPS地标测绘装置获取地标的位置信息；
步骤二、将地标的位置信息投影至电子地图并获得轨道位置信息，将轨道位置信息录入到地标中。
2.根据权利要求1的室外轨道车地标部署方法，其特征在于，还包括：
步骤三、将智能轨道车在轨道上运行，在智能轨道车上安装车轮编码器，由车轮编码器获取相邻的两个地标之间车轮转动的圈数N，并根据圈数N乘以车轮周长的方式获得相邻的两个地标之间的长度距离，然后采用累加方式获得任意两个地标之间的长度距离并作为验证信息对地标的轨道位置信息进行验证。
3.根据权利要求2的室外轨道车地标部署方法，其特征在于，还包括：
在采用验证信息对地标的轨道位置信息进行验证时，如果验证信息的绝对值与轨道位置信息的绝对值之间的差值不大于0.4m，则对轨道位置信息的验证通过。
4.根据权利要求1的室外轨道车地标部署方法，其特征在于，
在步骤一中：采用人眼观察地标位置，将轨道车停止到与地标最近位置处，在轨道车停稳状态下，使用GPS地标测绘装置获得地标的位置信息。
5.根据权利要求1至3任一项的室外轨道车地标部署方法，其特征在于，
GPS地标测绘装置为差分GPS地标测绘装置。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201027 |