本公开涉及了一种调车顶送作业中车尾和停留车之间距离计算的方法，其中，调车顶送作业系统包括调车组成员、调车定位设备、智能调车服务器、激光发射装置、机车。所述调车定位设备包括调车手持台、激光接收装置、可伸缩杆，所述调车手持台包括GPS定位模块；所述机车包括机车控制器、机车GPS定位模块，激光测距仪。当停留车位于封闭存车场时，GPS定位精度下降，通过启用激光定位系统，从而校正GPS定位信息，提高了停留车定位精度。进一步地，还考虑到激光测距仪干扰较大，在确定车尾进入直线段后，且车尾与停留车距离小于阈值时才启动激光测距仪，从而大大提高激光测距的精度，进而实现调车顶送作业时机车减速的精准控制。
1.一种调车顶送作业中车尾和停留车之间距离计算的方法，其包括：
步骤1：调车组成员携带调车定位设备，所述调车定位设备包括：一调车手持台、一激光接收装置、一可伸缩杆；所述调车手持台包括GPS定位模块，用于实时获取调车组成员GPS定位信息PGPS；
步骤2：调车组成员判断停留车是否位于封闭存车场，若是，则执行步骤3至步骤7，若否，则执行步骤8；
步骤3：在调车组成员在进入封闭存车场后，所述调车组成员按压所述调车手持台触发按钮，以发出激光发射装置启动指令，所述激光发射装置启动指令发送到智能调车服务器和所述激光接收装置；所述智能调车服务器确定需激活的激光发射装置对，并向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置；
步骤4：所述激光接收装置接收到所述激光发射装置启动指令后，启动所述激光接收装置，以接收已激活的激光发射装置对发射的激光，所述激光接收装置计算出所述激光接收装置的位置Plaser，并将该位置Plaser发送给所述调车手持台；
步骤5：所述调车手持台接收所述位置Plaser，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect；
步骤6：所述调车手持台实时将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect转发到所述智能调车服务器；所述智能调车服务器根据所述校正定位信息Pcorrect判断是否需要激活新的激光发射装置对，如是，则激活新的激光发射装置对，并关闭已激活的激光发射装置对，重复步骤4；如否，则维持已激活的激光发射装置对的运行；
步骤7：当调车组成员到达所述停留车时，所述调车手持台将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect发送到智能调车服务器；所述智能调车服务器将所述校正定位信息Pcorrect作为所述停留车位置信息PTLC存储；
步骤8：当调车组成员到达所述停留车时，所述调车手持台将所述调车组成员的GPS定位信息PGPS发送到智能调车服务器；所述智能调车服务器将所述GPS定位信息PGPS作为所述停留车位置信息PTLC存储；
步骤9：机车包括一机车控制器和一机车GPS定位模块，所述机车控制器通过所述机车GPS定位模块获取机车位置Pjc；所述机车控制器从所述智能调车服务器获取调车作业单，所述机车控制器解析所述调车作业单，提取其中停留车位置信息PTLC、以及岔道位置信息Pcd1、Pcd2，转弯长度S、列车长度L；
步骤10：所述机车控制器根据机车位置Pjc计算车尾位置Pcw，所述机车控制器判断所述车尾位置Pcw是否为岔道位置Pcd1，如是，则确定车尾进入变轨段，执行步骤11；如否，则重复执行步骤10；
步骤11：所述机车控制器计算机车直线段长度Ljc和车尾直线段长度Lcw，所述机车控制器判断车尾直线段长度Lcw是否大于0，如是，则确定车尾变轨结束，车尾重新进入直线段，执行步骤12；如否，则重复执行步骤11；
步骤12：所述机车控制器计算车尾位置Pcw，并根据所述车尾位置Pcw和所述停留车位置PTLC计算两者之间的距离D。
步骤3‑1：所述激光发射装置启动指令包括调车手持台的所述GPS定位信息PGPS；所述智能调车服务器解析所述激光发射装置启动指令，以获得所述GPS定位信息PGPS；所述智能调车服务器根据所述GPS定位信息PGPS确定需激活的激光发射装置对；
所确定的需激活的激光发射装置对是距所述调车手持台最近的两个激光发射装置；
步骤3‑2：所述智能调车服务器向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置；
步骤3‑3：所述激光发射装置激活后发射激光，所述激光形成线状激光；
步骤3‑4：所述激光发射装置具有一转台和控制模块，所述控制模块控制所述线状激光在一角度范围内匀速扫动，以形成一圆形区域；
步骤3‑5：所述智能调车服务器实时监控激光发射装置激活指令，对于所确定的需激活的激光发射装置，如果没有新的激活指令，则控制所确定的需激活的激光发射装置按照半圆区域进行扫描。
步骤4‑1：所述激光接收装置包括：接收模块、处理模块，通信模块；
步骤4‑2：所述调车组成员将所述激光接收装置装配于所述可伸缩杆一端，并抬高到高于车厢高度，从而能够接收到所述激光发射装置发射的激光；
步骤4‑3：所述接收模块接收所述激光发射装置对发射的激光，所述激光中包含所述激光发射装置的位置信息；所述位置信息包括所述激光发射装置的标识和发射角度信息；
步骤4‑4：所述处理模块根据所述激光发射装置的标识确定所述激光发射装置的位置，根据所述激光发射装置的位置和所述发射角度信息，计算出所述激光接收装置的位置Plaser；
步骤4‑5：所述通信模块将该位置Plaser发送给所述调车组成员携带的调车手持台。
4.如权利要求3所述的方法，所述步骤5中，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect包括：步骤5‑1：确定所述调车组成员定位信息PGPS的加权信息Wgps；
步骤5‑2：确定所述激光接收装置位置Plaser的加权信息Wlaser；
步骤5‑3：计算Pcorrect=Wlaser*Plaser+Wgps*PGPS。
5.如权利要求4所述的方法，所述步骤10中，所述机车控制器根据机车位置Pjc计算车尾位置Pcw包括：Pcw=Pjc‑L，L为列车长度。
6.如权利要求5所述的方法，所述步骤11中，所述机车控制器计算机车直线段长度Ljc和车尾直线段长度Lcw包括：Ljc=Pjc‑Pcd1，Lcw=L‑（Ljc+S）。
7.如权利要求6所述的方法，所述步骤12中，所述机车控制器计算车尾位置Pcw，并根据所述车尾位置Pcw和所述停留车位置PTLC计算两者之间的距离D包括：Pcw=Pcd2‑Lcw，D=Pcw‑PTLC。
步骤12‑1：判断车尾位置Pcw和停留车位置PTLC之间距离D是否大于阈值T；
步骤12‑2：若是，表示两者距离较远，无需启动激光测距；若否，表示两者距离较近，所述机车控制器命令位于车尾的激光测距仪启动，所述激光测距仪将激光测距信号Dlaser发送到所述机车控制器；
步骤12‑3：所述机车控制器计算车尾和停留车之间的校正距离Dcorrect，所述Dcorrect=Wlaser*Dlaser+Wgps*D，其中，所述Wlaser和Wgps为激光测距和GPS定位的加权信息。
9.如权利要求8所述的方法，所述步骤12‑2中，所述机车控制器命令位于车尾的激光测距仪启动，所述激光测距仪将激光测距信号Dlaser发送到所述机车控制器包括：步骤12‑21：所述机车控制器实时监控所述激光测距仪发送的所述激光测距信号强度；
步骤12‑22：所述机车控制器判断所述激光测距信号强度是否降低到激光测距信号强度均值的一半；若是，则进入步骤12‑23；若否，则返回步骤12‑21；
步骤12‑23：确定车尾进入封闭存车场；所述机车控制器向所述封闭存车场内设置的通信中转模块发出启动指令，同时向所述激光测距仪发送中转发送激活指令；所述激光测距仪接收到所述中转发送激活指令后，所述激光测距仪将所述激光测距信号Dlaser发送到所述通信中转模块，所述通信中转模块转发所述激光测距信号Dlaser到所述机车控制器。
10.一种调车顶送作业系统，其包括调车组成员、调车定位设备、智能调车服务器、激光发射装置、机车；
所述调车组成员携带所述调车定位设备，所述调车定位设备包括：一调车手持台、一激光接收装置、一可伸缩杆；所述调车手持台包括GPS定位模块，用于实时获取调车组成员GPS定位信息PGPS；
所述调车组成员在进入封闭存车场后，按压所述调车手持台触发按钮，以发出激光发射装置启动指令，所述激光发射装置启动指令发送到智能调车服务器和所述激光接收装置；
所述智能调车服务器确定需激活的激光发射装置对，并向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置；
所述激光接收装置接收到所述激光发射装置启动指令后，启动所述激光接收装置以接收已激活的激光发射装置对发射的激光，所述激光接收装置计算出所述激光接收装置的位置Plaser，并将该位置Plaser发送给所述调车手持台；
所述调车手持台接收所述位置Plaser，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect，并将校正定位信息Pcorrect发到所述智能调车服务器；
当调车组成员到达停留车时，所述智能调车服务器将所述校正定位信息Pcorrect作为所述停留车位置信息PTLC存储；
所述机车控制器通过所述机车GPS定位模块获取机车位置Pjc；
所述机车控制器从所述智能调车服务器获取调车作业单，所述机车控制器解析所述调车作业单，提取其中停留车位置信息PTLC、以及岔道位置信息Pcd1、Pcd2，转弯长度S、列车长度L；
所述机车控制器根据机车位置Pjc计算车尾位置Pcw，所述机车控制器判断所述车尾位置Pcw是否为岔道位置Pcd1，如是，则确定车尾进入变轨段，所述机车控制器计算机车直线段长度Ljc和车尾直线段长度Lcw；
所述机车控制器判断车尾直线段长度Lcw是否大于0，如是，则确定车尾变轨结束，车尾重新进入直线段，所述机车控制器计算车尾位置Pcw，并根据所述车尾位置Pcw和所述停留车位置PTLC计算两者之间的距离D；
调车顶送作业中车尾和停留车之间距离计算的方法
技术领域
[0001] 本公开涉及铁路无线调车作业系统，更具体地，涉及一种调车顶送作业中计算车尾和停留车之间距离的方法。
背景技术
[0002] 传统铁路无线调车作业主要是调车组成员借助对讲机，通过语音、控制信令形式向司机室里的机车控制器发送语音和调车信令进行作业，控制信令的发送时机是基于调车组成员对调车作业实际情况的判断。例如，调车作业中十、五、三车距离信号是站在顶送车辆前端，即列车尾部的调车组成员通过肉眼，观察与前方停留车的距离，从而给出距离信号。当列车尾部距停留车一定距离时，十车（110米）、五车（55米）、三车（33米），传统模式为：调车组成员通过调车手持台向机车控制器发送十车、五车、三车以及减速信号，并可通过机车控制器LKJ接口向机车监控装置发送相应命令，已到达相应速度限制，保证调车安全。
[0003] 然而，调车组成员肉眼判断距停留车距离，主观性太强、误差大，不可控因素多，人员素质不同造成控制信令给出的时机不同。所以无法实现顶送作业中车尾和停留车的精准定位，容易造成调车事故。
[0004] 当前的铁路无线调车作业系统中普遍采用通过车尾位置和停留车位置，自动计算两者之间的距离，从而避免前述问题。
[0005] 停留车位置一般是通过地面轨道电路捕捉，然而，当停留车停靠在存车场时，上述方法并不适用。因为，存车场不同于普通站场，其没有地面轨道电路，无法捕捉停留车位置。而且，存车场一般也不会设置信标TAG、RFID等定位设备，因为上述设备铺设密度大，成本高，不适合目前的存车场。
[0006] 现有技术中已经记载了通过调车组成员携带定位模块（例如，GPS、北斗）实现对停留车的定位的方法，即调车组成员在摘钩、挂钩操作完成后，将此刻调车组成员携带的定位模块获取的定位信息作为停留车的位置信息，发送到智能调车服务器。例如：CN201811488352.0记载了一种停留车位置获取方法，其包括一个车辆定位终端，该车辆定位终端是一个基于卫星定位的手持终端设备，由调车组成员配戴，对停留车进行定位，车辆定位数据通过无线通讯模块，传输给智能安全防护器。CN201811488352.0记载了一种基于BDS与STP的股道内调车作业关键点的距离计算实现方法，其包括调车机车推送作业车列进入股道之前，调车组成员手持BDS终端位于股道停留车辆位置，即位于连挂点位置；根据调车组成员手持BDS终端的BDS位置数据与调车机车车载BDS终端的BDS位置数据、以及调车机车与作业车列的长度数据，计算前方距离连挂点位置的防护距离。
[0007] 然而，在特殊环境（例如，具有顶棚的存车场、车库等封闭场合）下GPS/北斗定位变得不准确，导致上述通过调车组成员携带定位模块实现对停留车定位的方法变得不可靠。现有技术中迫切需要提供一种成本低，操作简单的停留车辅助定位方式。本发明中采用激光定位的方式，实现对调车组成员携带GPS/北斗定位模块的定位信息的补充，从而提高停留车定位的准确性。
[0008] 另外，顶送车列的车尾位置是通过车列机车位置减去列车长度而获得的，所述车列机车位置是通过机车中GPS定位模块获得；然而，当车列进行岔道（变换股道）时，由于此时车列并非直线前进，采用前述方法计算的车尾位置必然存在误差，导致后续在车尾和停留车之间距离计算时不可避免地出现错误。
[0009] 由此可见，现有的调车顶送作业中计算车尾和停留车之间距离的方法仍然存在改进空间。
发明内容
[0010] 本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，本申请实施例所提供的技术方案如下：
[0011] 本公开提供了一种调车顶送作业中计算车尾和停留车之间距离的方法，以解决在特殊环境下，调车组成员携带GPS定位模块对停留车定位时定位精度降低的问题，以及当车列非直线前进时，车尾位置的计算误差增大的问题。
[0012] 按照本公开内容的第一方面提供了一种调车顶送作业中车尾和停留车之间距离计算的方法：
[0013] 步骤1：调车组成员携带调车定位设备，所述调车定位设备包括：一调车手持台、一激光接收装置、一可伸缩杆；所述调车手持台包括GPS定位模块，用于实时获取调车组成员GPS定位信息PGPS；
[0014] 步骤2：调车组成员判断停留车是否位于封闭存车场，若是，则执行步骤3‑7，若否，则执行步骤8；
[0015] 步骤3：在调车组成员在进入封闭存车场后，所述调车组成员按压所述调车手持台触发按钮，以发出激光发射装置启动指令，所述激光发射装置启动指令发送到智能调车服务器和所述激光接收装置；所述智能调车服务器确定需激活的激光发射装置对，并向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置；
[0016] 步骤4：所述激光接收装置接收到所述激光发射装置启动指令后，启动所述激光接收装置，以接收所述已激活的激光发射装置对发射的激光，所述激光接收装置计算出所述激光接收装置的位置Plaser，并将该位置Plaser发送给所述调车手持台；
[0017] 步骤5：所述调车手持台接收所述位置Plaser，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect；
[0018] 步骤6：所述调车手持台实时将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect转发到所述智能调车服务器；所述智能调车服务器根据所述校正定位信息Pcorrect判断是否需要激活新的激光发射装置对，如是，则激活新的激光发射装置对，并关闭所述已激活的激光发射装置对，重复步骤4；如否，则维持所述已激活的激光发射装置对的运行；
[0019] 步骤7：当调车组成员到达所述停留车时，所述调车手持台将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect发送到智能调车服务器；所述智能调车服务器将所述校正定位信息Pcorrect作为所述停留车位置信息PTLC存储；
[0020] 步骤8：当调车组成员到达所述停留车时，所述调车手持台将所述调车组成员的GPS定位信息PGPS发送到智能调车服务器；所述智能调车服务器将所述GPS定位信息PGPS作为所述停留车位置信息PTLC存储；
[0021] 步骤9：机车包括一机车控制器和一机车GPS定位模块，所述机车控制器通过所述机车GPS定位模块获取机车位置Pjc；所述机车控制器从所述智能调车服务器获取调车作业单，所述机车控制器解析所述调车作业单，提取其中停留车位置信息PTLC、以及岔道位置信息Pcd1、Pcd2，转弯长度S、列车长度L；
[0022] 步骤10：所述机车控制器根据机车位置Pjc计算车尾位置Pcw，所述机车控制器判断所述车尾位置Pcw是否为岔道位置Pcd1，如是，则确定车尾进入变轨段，执行步骤11；如否，则重复执行步骤10；
[0023] 具体包括：Pcw=Pjc‑L；
[0024] 步骤11：所述机车控制器计算机车直线段长度Ljc和车尾直线段长度Lcw，所述机车控制器判断车尾直线段长度Lcw是否大于0，如是，则确定车尾变轨结束，车尾重新进入直线段，执行步骤12；如否，则重复执行步骤11；
[0025] 具体包括：
[0026] Ljc=Pjc‑Pcd1，
[0027] Lcw=L‑（Ljc+S），
[0028] 步骤12：所述机车控制器计算车尾位置Pcw，并根据所述车尾位置Pcw和所述停留车位置PTLC计算两者之间的距离D；
[0029] 具体包括：
[0030] Pcw=Pcd2‑Lcw；
[0031] D=Pcw‑PTLC。
[0032] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述步骤3具体包括：
[0033] 步骤3‑1：所述激光发射装置启动指令包括调车手持台的所述GPS定位信息PGPS；所述智能调车服务器解析所述激光发射装置启动指令，以获得所述GPS定位信息PGPS；所述智能调车服务器根据所述GPS定位信息PGPS确定需激活的激光发射装置对；
[0034] 所确定的需激活的激光发射装置对是距所述调车手持台最近的两个激光发射装置；
[0035] 步骤3‑2：所述智能调车服务器向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置；
[0036] 步骤3‑3：所述激光发射装置激活后发射激光，所述激光形成线状激光；
[0037] 步骤3‑4：所述激光发射装置具有一转台和控制模块，所述控制模块控制所述线状激光在一角度范围内匀速扫动，以形成一圆形区域；
[0038] 步骤3‑5：所述智能调车服务器实时监控激光发射装置激活指令，对于所确定的需激活的激光发射装置，如果没有新的激活指令，则控制所确定的需激活的激光发射装置按照半圆区域进行扫描。
[0039] 结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述步骤4具体包括：
[0040] 步骤4‑1：所述激光接收装置包括：接收模块、处理模块，通信模块；
[0041] 步骤4‑2：所述调车组成员将所述激光接收装置装配于所述可伸缩杆一端，并抬高到高于车厢高度，从而能够接收到所述激光发射装置发射的激光；
[0042] 步骤4‑3：所述接收模块接收所述激光发射装置对发射的激光，所述激光中包含所述激光发射装置的位置信息；所述位置信息包括所述激光发射装置的标识和发射角度信息；
[0043] 步骤4‑4：所述处理模块根据所述激光发射装置的标识确定所述激光发射装置的位置，根据所述激光发射装置的位置和所述发射角度信息，计算出所述激光接收装置的位置Plaser；
[0044] 步骤4‑5：所述通信模块将该位置Plaser发送给所述调车组成员携带的调车手持台。
[0045] 结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述步骤5中，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect包括：
[0046] 步骤5‑1：确定所述调车组成员定位信息PGPS的加权信息Wgps；
[0047] 步骤5‑2：确定所述激光接收装置位置Plaser的加权信息Wlaser；
[0048] 步骤5‑3：计算Pcorrect=Wlaser*Plaser+Wgps*PGPS。
[0049] 结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述步骤12还包括：
[0050] 步骤12‑1：判断车尾位置Pcw和停留车位置PTLC之间距离D是否
[0051] 大于阈值T；
[0052] 步骤12‑2：若是，表示两者距离较远，无需启动激光测距；若否，表示两者距离较近，所述机车控制器命令位于车尾的激光测距仪启动，所述激光测距仪将激光测距信号Dlaser发送到所述机车控制器；
[0053] 具体包括：当两者距离小于阈值T时，表示车尾距离停留车较近，且此时车尾已经处于直线段，激光测距基本不受弯道、障碍物遮挡的影响，此时才启动激光测距，测量值有效性大大提高，可以满足辅助GPS定位的要求；
[0054] 步骤12‑3：所述机车控制器计算车尾和停留车之间的校正距离Dcorrect，所述Dcorrect=Wlaser*Dlaser+Wgps*D，其中，所述Wlaser和Wgps为激光测距和GPS定位的加权信息。
[0055] 结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述步骤12‑2之后还包括：
[0056] 步骤12‑21：所述机车控制器实时监控所述激光测距仪发送的所述激光测距信号强度；
[0057] 步骤12‑22：所述机车控制器判断所述激光测距信号强度是否降低到激光测距信号强度均值的一半；若是，则进入步骤12‑23；若否，则返回步骤12‑21。
[0058] 步骤12‑23：确定车尾10进入封闭存车场；所述机车控制器向所述封闭存车场内设置的通信中转模块发出启动指令，同时向所述激光测距仪发送中转发送激活指令；所述激光测距仪接收到所述中转发送激活指令后，所述激光测距仪将所述激光测距信号Dlaser发送到所述通信中转模块，所述通信中转模块转发所述激光测距信号Dlaser到所述机车控制器。
[0059] 按照本公开内容的第二方面提供了一种调车顶送作业系统，其包括调车组成员、调车定位设备、智能调车服务器、激光发射装置、机车；
[0060] 所述调车组成员携带所述调车定位设备，所述调车定位设备包括：一调车手持台、一激光接收装置、一可伸缩杆；所述调车手持台包括GPS定位模块，用于实时获取调车组成员GPS定位信息PGPS；
[0061] 所述调车组成员在进入封闭存车场后，按压所述调车手持台触发按钮，以发出激光发射装置启动指令，所述激光发射装置启动指令发送到智能调车服务器和所述激光接收装置；
[0062] 所述智能调车服务器确定需激活的激光发射装置对，并向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置；
[0063] 所述激光接收装置接收到所述激光发射装置启动指令后，启动所述激光接收装置以接收所述已激活的激光发射装置对发射的激光，所述激光接收装置计算出所述激光接收装置的位置Plaser，并将该位置Plaser发送给所述调车手持台；
[0064] 所述调车手持台接收所述位置Plaser，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect，并将校正定位信息Pcorrect发到所述智能调车服务器；
[0065] 当调车组成员到达停留车时，所述智能调车服务器将所述校正定位信息Pcorrect作为所述停留车位置信息PTLC存储；
[0066] 所述机车包括一机车控制器和一机车GPS定位模块；
[0067] 所述机车控制器通过所述机车GPS定位模块获取机车位置Pjc；
[0068] 所述机车控制器从所述智能调车服务器获取调车作业单，所述机车控制器解析所述调车作业单，提取其中停留车位置信息PTLC、以及岔道位置信息Pcd1、Pcd2，转弯长度S、列车长度L；
[0069] 所述机车控制器根据机车位置Pjc计算车尾位置Pcw，所述机车控制器判断所述车尾位置Pcw是否为岔道位置Pcd1，如是，则确定车尾进入变轨段，所述机车控制器计算机车直线段长度Ljc和车尾直线段长度Lcw；
[0070] 所述机车控制器判断车尾直线段长度Lcw是否大于0，如是，则确定车尾变轨结束，车尾重新进入直线段，所述机车控制器计算车尾位置Pcw，并根据所述车尾位置Pcw和所述停留车位置PTLC计算两者之间的距离D；
[0071] 所述机车控制器根据所述距离D对机车进行减速控制。
[0072] 采用本发明的方法及系统，有效的解决了在特殊环境下，调车组成员携带GPS定位模块对停留车定位时定位精度降低的问题，以及当车列非直线前进时，车尾位置的计算误差增大的问题，并达到了停留车定位时定位精度提高的效果，同时，当车列非直线前进时，车尾位置的计算误差明显降低，达到工程精度要求。进而实现调车顶送作业时机车减速的精准控制。
附图说明
[0073] 为了更清楚地说明本公开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公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0074] 图1为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业系统图；
[0075] 图2为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业中停留车定位系统截面图；
[0076] 图3为本公开具体实施方式中提供的一种激光接收装置结构图；
[0077] 图4为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业中停留车定位计算方法的流程图；
[0078] 图5为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业中车尾定位计算方法的流程图；
[0079] 图6为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业中车尾定位系统俯视图；
[0080] 图7为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业中车尾定位系统截面图；
[0081] 图8为本公开具体实施方式中提供的一种调车顶送作业中启动激光测距和中转模块的流程图。
具体实施方式
[0082] 下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0083] 为了解决现有技术中的问题，本公开提供了精确计算停留车位置信息和车尾位置信息的系统及方法，从而为机车减速控制提供精确的距离信息。
[0084] 参考图1，该精确计算停留车位置信息和车尾位置信息的系统，针对调车顶送作业，具体包括调车组成员、调车定位设备、智能调车服务器1、激光发射装置2、机车；所述调车定位设备包括：一调车手持台3、一激光接收装置4；所述调车手持台包括GPS定位模块5，用于实时获取调车组成员GPS定位信息PGPS；所述机车包括一机车控制器6和一机车GPS定位模块7；
[0085] 智能调车服务器1从现车系统提取调车作业单，并通过调车区长台（调车区长）在DMR通道，向机车控制器6（司机）和调车手持台3（调车组人员）下发。
[0086] 当需要撤钩时，所述调车组成员携带所述调车定位设备，前往欲撤钩位置。当所述调车组成员到达所述欲撤钩位置时，所述调车组成员通过其随身携带的调车手持台3向所述智能调车服务器1发送撤钩位置信息，即停留车定位信息。
[0087] 所述撤钩位置信息是基于所述调车组成员所携带的所述调车手持台3中的GPS定位模块5获得的。然而，当停留车位于封闭存车场时，上述GPS定位模块5获取的定位信息往往存在很大的偏差，上述偏差将严重影响调车顶送作业系统中距离的测量精度，进而导致机车降速控制出现错误。
[0088] 本实施例中，在所述调车组成员根据调车作业单判断撤钩位置，即停留车位置位于封闭存车场的情况下，所述调车组成员在其即将进入封闭存车场时，按压其随身携带的调车手持台3中的触发按钮，以发出激光发射装置2启动指令。
[0089] 所述激光发射装置2启动指令发送到所述智能调车服务器1和所述调车组成员随身携带的所述激光接收装置4；
[0090] 所述激光发射装置2启动指令包括调车手持台3的所述GPS定位信息PGPS；
[0091] 所述智能调车服务器1解析所述激光发射装置2启动指令，以获得所述GPS定位信息PGPS；所述智能调车服务器1根据所述GPS定位信息PGPS确定需激活的激光发射装置对；
[0092] 所确定的需激活的激光发射装置对是距所述调车手持台最近的两个激光发射装置；
[0093] 所述智能调车服务器1确定需激活的激光发射装置对，并向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置2。
[0094] 所述激光发射装置2可以为多个，其在所述封闭存车场中成阵列排布；具体排布方式根据所述封闭存车场空间大小以及所述激光发射装置覆盖范围决定。所述阵列排布可以位于天花板、顶棚、或固定高度的位置。
[0095] 本实施例中采用激光定位的方式无需网络环境，对其它信号依赖性弱，且相对简单，稳定，结合现有GPS定位系统，可以对GPS定位结果进行校正，极大的提高了在封闭存车场等环境中GPS定位的精度。
[0096] 所述激光发射装置2激活后发射激光，所述激光形成线状激光；
[0097] 所述激光发射装置2具有一转台和控制模块，所述控制模块控制所述线状激光在一角度范围内匀速扫动，以形成一圆形区域；
[0098] 所述激光接收装置4包括：接收模块41、处理模块42，通信模块43。具体可参考图3。
[0099] 如图2所示的一种调车顶送作业中停留车定位系统截面图中，所述调车组成员将所述激光接收装置4装配于所述可伸缩杆8一端，并抬高到高于车厢高度，从而能够接收到所述激光发射装置2发射的激光；
[0100] 所述接收模块41接收所述激光发射装置对发射的激光，所述激光中包含所述激光发射装置2的位置信息；所述位置信息包括所述激光发射装置2的标识和发射角度信息；
[0101] 所述处理模块42根据所述激光发射装置的标识确定所述激光发射装置2的位置，根据所述激光发射装置2的位置和所述发射角度信息，计算出所述激光接收装置4的位置Plaser；
[0102] 所述通信模块43将该位置Plaser发送给所述调车组成员携带的调车手持台3。所述调车手持台3根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect。
[0103] 一种校正方式是确定所述调车组成员定位信息PGPS的加权信息Wgps；确定所述激光接收装置位置Plaser的加权信息Wlaser；计算Pcorrect=Wlaser*Plaser+Wgps*PGPS，其中，所述Wlaser和Wgps根据实际应用环境确定，优选为0.5。
[0104] 所述调车手持台3实时将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect转发到所述智能调车服务器1；所述智能调车服务器1根据所述校正定位信息Pcorrect判断是否需要激活新的激光发射装置对，如是，则激活新的激光发射装置对，并关闭所述已激活的激光发射装置对，重复步骤4；如否，则维持所述已激活的激光发射装置对的运行。
[0105] 当所述调车组成员到达所述欲撤钩位置，即到达所述停留车时，所述调车手持台将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect发送到智能调车服务器1。
[0106] 所述智能调车服务器1将所述校正定位信息Pcorrect作为所述停留车位置信息PTLC存储。
[0107] 在所述调车组成员根据调车作业单判断撤钩位置，即停留车位置位于非封闭存车场的情况下，当调车组成员到达所述欲撤钩位置，即到达所述停留车时，所述调车手持台直接将所述调车组成员的GPS定位信息PGPS发送到智能调车服务器1。
[0108] 所述智能调车服务器1将所述GPS定位信息PGPS作为所述停留车位置信息PTLC存储。
[0109] 当需要调车顶送作业时，所述机车控制器6从所述智能调车服务器1获取调车作业单。
[0110] 所述机车控制器6通过所述机车GPS定位模块7获取机车位置Pjc。
[0111] 所述机车控制器6解析所述调车作业单，提取其中停留车位置信息PTLC、列车长度L；
[0112] 所述机车控制器6根据机车位置Pjc和列车长度L计算车尾位置Pcw，并根据所述车尾位置Pcw和所述停留车位置PTLC计算两者之间的距离D；
[0113] 所述机车控制器6根据所述距离D对机车进行减速控制。
[0114] 如图4所示的实施例中记载了一种调车顶送作业中车尾和停留车之间距离计算的方法：
[0115] 步骤1：调车组成员携带调车定位设备，所述调车定位设备包括：一调车手持台3、一激光接收装置4、一可伸缩杆8；所述调车手持台3包括GPS定位模块5，用于实时获取调车组成员GPS定位信息PGPS；
[0116] 步骤2：调车组成员判断停留车是否位于封闭存车场，若是，则执行步骤3‑7，若否，则执行步骤8；
[0117] 步骤3：在调车组成员在进入封闭存车场后，所述调车组成员按压所述调车手持台3触发按钮，以发出激光发射装置2启动指令，所述激光发射装置2启动指令发送到智能调车服务器1和所述激光接收装置4；所述智能调车服务器1确定需激活的激光发射装置对，并向所确定的需激活的激光发射装置对发射激活指令，以激活所述激光发射装置2；
[0118] 步骤4：所述激光接收装置4接收到所述激光发射装置启动指令后，启动所述激光接收装置4，以接收所述已激活的激光发射装置对发射的激光，所述激光接收装置4计算出所述激光接收装置的位置Plaser，并将该位置Plaser发送给所述调车手持台3；
[0119] 步骤5：所述调车手持台3接收所述位置Plaser，根据所述位置Plaser对所述调车组成员GPS定位信息PGPS进行校正，生成所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect；
[0120] 步骤6：所述调车手持台3实时将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect转发到所述智能调车服务器1；所述智能调车服务器1根据所述校正定位信息Pcorrect判断是否需要激活新的激光发射装置对，如是，则激活新的激光发射装置对，并关闭所述已激活的激光发射装置对，重复步骤4；如否，则维持所述已激活的激光发射装置对的运行；
[0121] 步骤7：当调车组成员到达所述停留车时，所述调车手持台3将所述调车组成员的校正定位信息Pcorrect发送到智能调车服务器1；所述智能调车服务器1将所述校正定位信息Pcorrect作为所述停留车位置信息PTLC存储；
[0122] 步骤8：当调车组成员到达所述停留车时，所述调车手持台将所述调车组成员的GPS定位信息PGPS发送到智能调车服务器1；所述智能调车服务器1将所述GPS定位信息PGPS作为所述停留车位置信息PTLC存储；
[0123] 如图5所示的一种调车顶送作业中车尾定位计算方法的流程图，步骤9：机车包括一机车控制器6和一机车GPS定位模块7，所述机车控制器6通过所述机车GPS定位模块7获取机车位置Pjc；所述机车控制器6从所述智能调车服务器1获取调车作业单，所述机车控制器6解析所述调车作业单，提取其中停留车11位置信息PTLC、以及岔道位置信息Pcd1、Pcd2，转弯长度S、列车长度L；具体如图6所示。
[0124] 步骤10：所述机车控制器6根据机车位置Pjc计算车尾10位置Pcw，所述机车控制器6判断所述车尾10位置Pcw是否为岔道位置Pcd1，如是，则确定车尾10进入变轨段，执行步骤11；如否，则重复执行步骤10；
[0125] 具体包括：Pcw=Pjc‑L；
[0126] 步骤11：所述机车控制器6计算机车直线段长度Ljc和车尾10直线段长度Lcw，所述机车控制器6判断车尾10直线段长度Lcw是否大于0，如是，则确定车尾10变轨结束，车尾10重新进入直线段，执行步骤12；如否，则重复执行步骤11；
[0127] 具体包括：
[0128] Ljc=Pjc‑Pcd1，
[0129] Lcw=L‑（Ljc+S），
[0130] 步骤12：所述机车控制器6计算车尾10位置Pcw，并根据所述车尾10位置Pcw和所述停留车11位置PTLC计算两者之间的距离D；
[0131] 具体包括：
[0132] Pcw=Pcd2‑Lcw；
[0133] D=Pcw‑PTLC。
[0134] 在如图1和2所示的图中还公开了一种实施方式，所述智能调车服务器1实时监控激光发射装置2激活指令，对于所确定的需激活的激光发射装置2，如果没有新的激活指令，则控制所确定的需激活的激光发射装置2按照半圆区域进行扫描。
[0135] 激光发射装置2一般按照360度扫描，其扫描周期较长，且激活的两个激光发射装置2往往不同步，由此导致，在所述激光接收装置4检测到其中一个激光发射装置2发射的激光后，往往需要较长延迟时间才能检测到另一个激光发射装置2发射的激光。在这个较长时间中，如果所述调车组成员仍在较快移动，则激光定位误差会加大。
[0136] 为降低激光定位误差，所述智能调车服务器1需实时监控激光发射装置2激活指令，对于所确定的需激活的激光发射装置2，如果没有新的激活指令，则控制所确定的需激活的激光发射装置2按照180度（半圆）进行扫描，以缩短扫描周期，降低延迟时间，从而提高激光定位准确度。
[0137] 仅通过车尾10和停留车11定位信息进行车尾到停留车距离计算时，由于GPS定位或BD定位精度有限，不可避免存在计算误差。
[0138] 为提高车尾10和停留车11之间距离的精度，在车尾10位置增设辅组测距方式也已经广泛应用。例如，红外线测距、激光测距，雷达测距等方式。其中，激光测距的方式使用比较多。
[0139] 然而，由于铁路站场内，股道区域存在弯道、障碍物遮挡等复杂现场条件，造成激光测距的技术手段有时会失效，这些无法去除的干扰因素，会对测距数据的有效性、可信性造成影响。本发明通过对激光测距启用时间的选择，有效去除了干扰数据，大大提高了激光测距数据的有效性。
[0140] 具体如图7所示，在车尾10安装激光测距仪9。由机车控制器6判断车尾
[0141] 位置Pcw和停留车位置PTLC之间距离D是否大于阈值T；
[0142] 若是，表示两者距离较远，无需启动激光测距9；若否，表示两者距离较近，所述机车控制器6命令位于车尾10的激光测距仪9启动，所述激光测距仪9将激光测距信号Dlaser发送到所述机车控制器6；
[0143] 具体包括：当两者距离小于阈值T时，表示车尾10距离停留车11较近，且此时车尾10已经处于直线段，激光测距基本不受弯道、障碍物遮挡的影响，此时才启动激光测距9，测量值有效性大大提高，可以满足辅助GPS定位的要求；
[0144] 所述机车控制器6计算车尾10和停留车11之间的校正距离Dcorrect，所述Dcorrect=Wlaser*Dlaser+Wgps*D，其中，所述Wlaser和Wgps为激光测距和GPS定位的加权信息。
[0145] 在另一个实施例中，当停留车11位于封闭的存车场时，多径效应明显，激光测距信号的传输受到衰减，信号传输延迟增大，导致激光测距方法准确度降低。本发明在所述存车场入口处增加一中转控制模块（中继模块），以提供中继功能。
[0146] 具体如附图8所示，步骤12‑1：判断车尾位置Pcw和停留车位置PTLC之间
[0147] 距离D是否大于阈值T；若是，表示两者距离较远，无需启动激光测距9；若否，表示两者距离较近，所述机车控制器6命令位于车尾10的激光测距仪9启动，所述激光测距仪9将激光测距信号Dlaser发送到所述机车控制器6；
[0148] 步骤12‑21：所述机车控制器6实时监控所述激光测距仪9发送的所述激光测距信号强度；
[0149] 步骤12‑22：所述机车控制器6判断所述激光测距信号强度是否降低到激光测距信号强度均值的一半；若是，则进入步骤12‑23；若否，则返回步骤12‑21。
[0150] 步骤12‑23：确定车尾10进入封闭存车场；所述机车控制器6向所述封闭存车场内设置的通信中转模块发出启动指令，同时向所述激光测距仪9发送中转发送激活指令；所述激光测距仪9接收到所述中转发送激活指令后，所述激光测距仪将所述激光测距信号Dlaser发送到所述通信中转模块，所述通信中转模块转发所述激光测距信号Dlaser到所述机车控制器6；
[0151] 步骤12‑3：所述机车控制器6计算车尾10和停留车11之间的校正距离Dcorrect，所述Dcorrect=Wlaser*Dlaser+Wgps*D，其中，所述Wlaser和Wgps为激光测距和GPS定位的加权信息。
[0152] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD‑ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0153] 在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本公开所述的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk)等。
[0154] 需要说明的是，本公开内容中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于方法类实施例而言，由于其与产品类实施例相似，所以描述的比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
[0155] 还需要说明的是，在本公开内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0156] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本公开内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本公开内容中所定义的一般原理可以在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开内容将不会被限制于本公开内容所示的这些实施例，而是要符合与本公开内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
