一種多傳感器融合的列車定位方法及系統(tǒng)與流程

本發(fā)明涉及列車定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多傳感器融合的列車定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，測速設(shè)備種類繁多，如光柵速度傳感器、多普勒雷達、加速度傳感器等。由于受各種限制條件（安裝位置、運行環(huán)境等），這些測速設(shè)備各有各自的缺陷，安裝和應用環(huán)境不同。具體項目有不同要求，各個廠商應用的設(shè)備不同，項目不同，一般采取的方案就不同。為了彌補單個設(shè)備的不足，一般方案會選擇多個設(shè)備，依據(jù)一定的算法融合出速度信息。測速測距方案確定后，在工程中一般不會發(fā)生變化。

測速測距方案受到方案制定者的考慮、業(yè)主要求等條件限制，由于項目不同，測速測距方案也可能不同，開發(fā)人員應對不同的方案需開發(fā)出不同版本的軟件，重復勞作，工作量大，效率低下。另外，由于不同項目測速測距方式固定，對某一設(shè)備依賴較大，在使用中一個設(shè)備故障或異常常常會降低測速測距的準確性。如光柵速度傳感器在制動過程中有出現(xiàn)滑行的現(xiàn)象，牽引之時容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這些因素都影響了光柵速度傳感器的使用，進而影響了列車速度的檢測；多普勒雷達受雨雪天氣、結(jié)冰、洪澇、上下坡等天氣、自然環(huán)境影響較大，低速等影響較大，又在一定程度上降低了測速定位的可用性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種多傳感器融合的列車定位方法及系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中測速測距方案無法根據(jù)實際情況變動，且不同項目測速測距方式固定而對某一設(shè)備依賴較大，導致在使用中一個設(shè)備故障或異常常常會降低測速測距的準確性的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種多傳感器融合的列車定位方法，所述方法包括：

采集至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息；所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態(tài)信息；根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息；

輸出所述融合后的速度信息及距離信息作為測速測距結(jié)果；

其中，所述測速設(shè)備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備。

可選地，所述將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息，包括：

為所述軸段測速設(shè)備和非軸段類測速設(shè)備分別定義一種標準接口，所述標準接口至少以下包含以下信息：速度大小、方向，并為所述軸段測速設(shè)備和非軸段類測速設(shè)備分別定義表示其狀態(tài)信息的標準狀態(tài)機；所述狀態(tài)信息包括正常狀態(tài)、異常狀態(tài)及故障狀態(tài)。

可選地，所述軸段測速設(shè)備包括：光柵速度傳感器及加速度傳感器；

所述非軸段測速設(shè)備包括：多普勒雷達和GPS定位模塊。

可選地，所述至少兩個測速設(shè)備包括：兩個軸段測速設(shè)備或者兩個非軸段測速設(shè)備；

相應地，所述根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，包括：

對兩個測速設(shè)備對應的速度信息進行比較；

若兩個測速設(shè)備對應的速度信息一致，則將所述兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果；

若兩個測速設(shè)備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息異常，去除該異常速度信息，并重新獲取所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息。

可選地，所述至少兩個測速設(shè)備包括：一個軸段測速設(shè)備及一個非軸段測速設(shè)備；

相應地，所述根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，包括：

若所述軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息或者兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

可選地，所述至少兩個測速設(shè)備包括：第一軸段測速設(shè)備、第二軸段測速設(shè)備及非軸段測速設(shè)備；

相應地，所述根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，包括：

若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第一軸段測速設(shè)備及所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息均異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異?；蛘咚龅诙S段測速設(shè)備對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息或者未出現(xiàn)異常的軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述第一軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象且所述第二軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述第一軸段測速設(shè)備及所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一軸段測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

可選地，所述獲得的距離信息為：

將所述融合后的速度大小乘以周期，獲得所述距離信息。

第二方面，本發(fā)明提供了一種多傳感器融合的列車定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：至少兩個測速設(shè)備及處理器；

所述測速設(shè)備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備；

所述處理器，用于采集至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息；所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態(tài)信息；根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息；輸出所述融合后的速度信息及距離信息作為測速測距結(jié)果。

可選地，所述軸段測速設(shè)備包括：光柵速度傳感器及加速度傳感器；

所述非軸段測速設(shè)備包括：多普勒雷達和GPS定位模塊。

可選地，所述至少兩個測速設(shè)備包括：兩個軸段測速設(shè)備或者兩個非軸段測速設(shè)備；

相應地，所述處理器，具體用于：

對兩個測速設(shè)備對應的速度信息進行比較；

若兩個測速設(shè)備對應的速度信息一致，則將所述兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果；

若兩個測速設(shè)備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息異常，去除該異常速度信息，并重新獲取所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息。

可選地，所述至少兩個測速設(shè)備包括：一個軸段測速設(shè)備及一個非軸段測速設(shè)備；

相應地，所述處理器，具體用于：

若所述軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息或者兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值作為融合結(jié)果。

可選地，所述至少兩個測速設(shè)備包括：第一軸段測速設(shè)備、第二軸段測速設(shè)備及非軸段測速設(shè)備；

相應地，所述處理器，具體用于：

若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常；

若所述第一軸段測速設(shè)備及所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息均異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異?；蛘咚龅诙S段測速設(shè)備對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息或者未出現(xiàn)異常的軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述第一軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象且所述第二軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述第一軸段測速設(shè)備及所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一軸段測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種多傳感器融合的列車定位方法及系統(tǒng)，通過采集至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息；根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息，其中，所述測速設(shè)備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備。如此，本發(fā)明可根據(jù)實際情況或具體項目情況配置相應的測速設(shè)備進行采集，進一步根據(jù)與所配置的測速設(shè)備的個數(shù)和種類相對應的融合算法進行計算，以獲得測速測距結(jié)果，方案靈活，可針對不同項目進行測距設(shè)備改動，測速定位結(jié)果穩(wěn)定可靠，極大地降低了開發(fā)成本，節(jié)約了大量時間及物力成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明另一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明另一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1是本發(fā)明一實施例中的一種多傳感器融合的列車定位方法的流程示意圖，如圖1所示，所述方法包括如下步驟：

S101：采集至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息。

其中，所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態(tài)信息。狀態(tài)信息包括正常狀態(tài)、異常狀態(tài)及故障狀態(tài)等。

正常狀態(tài)是指所述測速設(shè)備處于正常狀態(tài)且其測出的速度信息是可靠的。故障狀態(tài)是指所述測速設(shè)備處于故障狀態(tài)，因此，其測出的速度信息是完全不可靠的，所以，在進行信息融合之前，必須先排除掉故障狀態(tài)的速度信息。異常狀態(tài)是指測速設(shè)備處于異常狀態(tài)，因此，其測出的速度信息不完全可靠，也不完全不可靠，處于中間狀態(tài)，是否采用該速度信息需要由技術(shù)人員進行人工判斷。

其中，所述測速設(shè)備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備。例如所述軸段測速設(shè)備包括：光柵速度傳感器及加速度傳感器等；所述非軸段測速設(shè)備包括：多普勒雷達和GPS定位模塊。則本實施例中根據(jù)安裝位置將測速設(shè)備分為兩類，一類為安裝于軸段（如安裝于列車的從動輪的軸上）的軸段測速設(shè)備，另一類為非安裝于軸段的非軸段測速設(shè)備。

具體來說，本實施例可根據(jù)實際情況或具體項目情況相應的測速設(shè)備進行采集，在選擇至少兩個測速設(shè)備時，每類測速設(shè)備可選一個或多個，也可只選擇一類測速設(shè)備。如此，本實施例不再依賴于某一特定的測度設(shè)備，而是按類(即軸段和非軸段)選取設(shè)備，各類、各個設(shè)備之間相互獨立，可以提供更加靈活的配置方案，對于后期更改方案、測試新的設(shè)備也是極大的便利。

進一步地，將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息可為：為所述軸段測速設(shè)備和非軸段類測速設(shè)備分別定義一種標準接口，所述標準接口至少以下包含以下信息：速度大小、方向，并為所述軸段測速設(shè)備和非軸段類測速設(shè)備分別定義表示其狀態(tài)信息的標準狀態(tài)機；所述狀態(tài)信息包括正常狀態(tài)、異常狀態(tài)及故障狀態(tài)等狀態(tài)。則對采集的數(shù)據(jù)進行處理以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)準接口數(shù)據(jù)，即轉(zhuǎn)換為速度信息。例如，光柵速度傳感器采集到的是脈沖數(shù)據(jù)，在一定時間T內(nèi)對速度脈沖pn進行計數(shù)，周期T時間內(nèi)的走行距離是pn的函數(shù)F(pn)，因此速度V=F(pn)/T。使用QD算法計算光柵速度傳感器的速度，采用1個傳感器的2路脈沖，相位差為90度，可以測出速度大小、方向。如此，就將光柵速度傳感器采集到的脈沖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成了標準接口中規(guī)定的數(shù)據(jù)。同樣，也能夠?qū)⒍嗥绽绽走_、GPS等采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準接口中規(guī)定的數(shù)據(jù)。

S102：根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息。

具體來說，根據(jù)實際情況配置的測速設(shè)備的個數(shù)及種類的不同，可采取不同的融合算法。比如選擇兩個軸段測速設(shè)備，對應一種融合算法；或者選擇一個軸段測速設(shè)備及一個非軸段測速設(shè)備，對應一種融合算法；或者選擇兩個軸段測速設(shè)備及一個非軸段測速設(shè)備，對應一種融合算法。

其中，融合后的速度信息包括：融合后的速度大小及方法；距離信息為周期運行距離。

S103：輸出所述融合后的速度信息及距離信息作為測速測距結(jié)果。

具體來說，輸出所述融合后的速度信息及距離信息作為車載系統(tǒng)的測速測距結(jié)果。

由此可見，本實施例通過采集至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息；根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息，其中，所述測速設(shè)備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備。如此，本實施例可根據(jù)實際情況或具體項目情況配置相應的測速設(shè)備進行采集，進一步根據(jù)與所配置的測速設(shè)備的個數(shù)和種類相對應的融合算法進行計算，以獲得測速測距結(jié)果，方案靈活，可針對不同項目進行改動，測速定位結(jié)果穩(wěn)定可靠，極大地降低了開發(fā)成本，節(jié)約了大量時間及物力成本。

具體地，所述步驟S102可具體包括：

根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息，去除所述速度信息中的異常數(shù)據(jù)；采取預設(shè)的融合算法對去除異常數(shù)據(jù)后的速度信息處理，獲得融合后的速度信息及距離信息。

在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述至少兩個測速設(shè)備包括：兩個軸段測速設(shè)備或者兩個非軸段測速設(shè)備。

相應地，步驟S102中根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，具體包括如下步驟：

S1021：對兩個測速設(shè)備對應的速度信息進行比較。

S1022：若兩個測速設(shè)備對應的速度信息一致，則將所述兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

具體來說，兩個測速設(shè)備對應的速度信息一致指的是：兩者速度信息中速度方向相同，且兩者速度大小的差值小于預設(shè)閾值，如此可表明兩者速度信息一致。

進一步地，求得兩者速度大小的均值作為融合后的速度大小，兩者中任一的速度方向（兩者速度方向相同）作為融合后的速度方向。

S1023：若兩個測速設(shè)備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息異常，去除該異常速度信息，并重新獲取所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息。

具體來說，若兩個測速設(shè)備對應的速度信息不一致指的是：兩者速度信息中速度方向不同，或者兩者速度大小的差值大于預設(shè)閾值。則兩者的速度信息均為異常數(shù)據(jù)，應去除后重新采集兩個測速設(shè)備的數(shù)據(jù)。

由此可見，本實施例只選取一類測速設(shè)備（軸段測速設(shè)備或者非軸段測速設(shè)備），并選取兩個測速設(shè)備，可以對兩者數(shù)據(jù)進行比較，比較結(jié)果一致則輸出二者的平均值作為融合結(jié)果，比較結(jié)果不一致則輸出速度無效信息。如此，將同類的兩個測速設(shè)備的速度信息進行比較，可去除異常數(shù)據(jù)，保證了最終輸出的測速測距結(jié)果的準確可靠。

在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述至少兩個測速設(shè)備包括：一個軸段測速設(shè)備及一個非軸段測速設(shè)備。

相應地，步驟S102中根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，具體包括如下步驟：

S1021’：若所述軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果。

S1022’：若所述軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果。

S1023’：若所述軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述軸段測速設(shè)備對應的速度信息，或者兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

本實施例中，選取兩類的測速設(shè)備（軸段測速設(shè)備以及非軸段測速設(shè)備），且每一種類選取一個測速設(shè)備。具體融合算法如下：如果軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，軸段測速設(shè)備采集的速度大小會遠大于非軸段測速設(shè)備采集的速度大??；如果軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，軸段測速設(shè)備采集的速度大小會遠小于非軸段測速設(shè)備采集的速度大小，因此，此時軸段測速設(shè)備的數(shù)據(jù)異常，選擇非軸段測速設(shè)備的數(shù)據(jù)作為結(jié)果輸出；如果判定軸段測速設(shè)備沒有發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，輸出軸段測速設(shè)備的結(jié)果或者兩類測速設(shè)備速度大小的平均值。如此，可利用其中的一個非軸段測速設(shè)備來檢測另一個軸段測速設(shè)備是否發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，從而排除異常數(shù)據(jù)，保證了輸出結(jié)果的準確可靠。

需要說明的是，本實施例中需保證非軸段測速設(shè)備采集數(shù)據(jù)的準確性，因此需根據(jù)實際情況選擇非軸段測速設(shè)備，如雨雪天氣、結(jié)冰、洪澇、上下坡等天氣時不選擇多普勒雷達。

在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述至少兩個測速設(shè)備包括：第一軸段測速設(shè)備、第二軸段測速設(shè)備及非軸段測速設(shè)備。

相應地，步驟S102根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，具體包括如下步驟：

S1021”：若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常。

S1022”：若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常。

S1023”：若所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常。

S1024”：若所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備對應的速度與所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息異常。

S1025”：若所述第一軸段測速設(shè)備及所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度信息均異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果。

S1026”：若所述第一軸段測速設(shè)備對應的速度信息異?；蛘咚龅诙S段測速設(shè)備對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備對應的速度信息或者未出現(xiàn)異常的軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

S1027”：若所述第一軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象且所述第二軸段測速設(shè)備未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述第一軸段測速設(shè)備及所述第二軸段測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一軸段測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

本實施例中，選取兩類的測速設(shè)備（軸段測速設(shè)備以及非軸段測速設(shè)備），其中一種種類選兩個設(shè)備（軸段），另一種類選擇一個設(shè)備（非軸段），利用其中的非軸段設(shè)備來檢測另一軸段設(shè)備是否發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，如果發(fā)生類似情況，則選擇非軸段設(shè)備的結(jié)果輸出，如果沒有發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象輸出軸段設(shè)備的平均值。如此，根據(jù)非軸段測速設(shè)備分別來檢測另兩個軸段測速設(shè)備是否發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，從而排除異常數(shù)據(jù)，保證了輸出結(jié)果的準確可靠。

需要說明的是，還可采用其他的融合算法對速度信息進行融合，以獲得融合的速度信息及距離信息，上述實施例對此不加以限制。

進一步地，步驟S103中獲得的距離信息具體為：

將所述融合后的速度大小乘以周期，獲得所述距離信息。

圖2是本發(fā)明一實施例中的一種多傳感器融合的列車定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，所述系統(tǒng)包括：至少兩個測速設(shè)備201及處理器202。其中：

所述測速設(shè)備201包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備。例如，所述軸段測速設(shè)備包括：光柵速度傳感器及加速度傳感器等；所述非軸段測速設(shè)備包括：多普勒雷達和GPS定位模塊等。

所述處理器202，用于采集至少兩個測速設(shè)備201的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備201的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息；所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態(tài)信息；根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備201的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備201對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息；輸出所述融合后的速度信息及距離信息作為測速測距結(jié)果。

由此可見，本實施例通過采集至少兩個測速設(shè)備201的數(shù)據(jù)，并分別將所述至少兩個測速設(shè)備201的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為速度信息；根據(jù)所述至少兩個測速設(shè)備201的個數(shù)及種類，將所述至少兩個測速設(shè)備201對應的速度信息采取預設(shè)的融合算法進行融合，獲得融合后的速度信息及距離信息，其中，所述測速設(shè)備201包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設(shè)備，和/或至少一個非軸段測速設(shè)備。如此，本實施例可根據(jù)實際情況或具體項目情況配置相應的測速設(shè)備進行采集，進一步根據(jù)與所配置的測速設(shè)備的個數(shù)和種類相對應的融合算法進行計算，以獲得測速測距結(jié)果，方案靈活，可針對不同項目進行改動，測速定位結(jié)果穩(wěn)定可靠，極大地降低了開發(fā)成本，節(jié)約了大量時間及物力成本。

在本發(fā)明的一個可選實施例中，所述至少兩個測速設(shè)備201包括：兩個軸段測速設(shè)備或者兩個非軸段測速設(shè)備。如圖3所示，測速設(shè)備包括：軸段測速設(shè)備（或者非軸段測速設(shè)備）2011、軸段測速設(shè)備（或者非軸段測速設(shè)備）2022。

相應地，所述處理器202，具體用于：

對兩個測速設(shè)備對應的速度信息進行比較；

若兩個測速設(shè)備對應的速度信息一致，則將所述兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值作為及任一測速設(shè)備對應的速度方向融合結(jié)果；

若兩個測速設(shè)備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息異常，去除該異常速度信息，并重新獲取所述兩個測速設(shè)備對應的速度信息。

由此可見，本實施例只選取一類測速設(shè)備（軸段測速設(shè)備或者非軸段測速設(shè)備），并選取兩個測速設(shè)備，可以對兩者數(shù)據(jù)進行比較，比較結(jié)果一致則輸出二者的平均值作為融合結(jié)果，比較結(jié)果不一致則輸出速度無效信息。如此，將同類的兩個測速設(shè)備的速度信息進行比較，可去除異常數(shù)據(jù)，保證了最終輸出的測速測距結(jié)果的準確可靠。

在本發(fā)明的一個可選實施例中，如圖4所示，所述至少兩個測速設(shè)備201包括：一個軸段測速設(shè)備2011’及一個非軸段測速設(shè)備2012’。

相應地，所述處理器202，具體用于：

若所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備2012’對應的速度且所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備2012’對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備2011’發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備2012’對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備2012’對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備2012’對應的速度與所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述軸段測速設(shè)備2011’發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設(shè)備2012’對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述軸段測速設(shè)備2011’未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述軸段測速設(shè)備2011’對應的速度信息或者兩個測速設(shè)備對應的速度大小的均值及任一測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

本實施例中，選取兩類的測速設(shè)備（軸段測速設(shè)備以及非軸段測速設(shè)備），且每一種類選取一個測速設(shè)備。具體融合算法如下：如果軸段測速設(shè)備發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，軸段測速設(shè)備采集的速度大小會遠大于非軸段測速設(shè)備采集的速度大??；如果軸段測速設(shè)備發(fā)生打滑現(xiàn)象，軸段測速設(shè)備采集的速度大小會遠小于非軸段測速設(shè)備采集的速度大小，因此，此時軸段測速設(shè)備的數(shù)據(jù)異常，選擇非軸段測速設(shè)備的數(shù)據(jù)作為結(jié)果輸出；如果判定軸段測速設(shè)備沒有發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，輸出軸段測速設(shè)備的結(jié)果或者兩類測速設(shè)備速度大小的平均值。如此，可利用其中的一個非軸段測速設(shè)備來檢測另一個軸段測速設(shè)備是否發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，從而排除異常數(shù)據(jù)，保證了輸出結(jié)果的準確可靠。

需要說明的是，本實施例中需保證非軸段測速設(shè)備采集數(shù)據(jù)的準確性，因此需根據(jù)實際情況選擇非軸段測速設(shè)備，如雨雪天氣、結(jié)冰、洪澇、上下坡等天氣時不選擇多普勒雷達。

在本發(fā)明的一個可選實施例中，如圖5所示，所述至少兩個測速設(shè)備201包括：第一軸段測速設(shè)備2011”、第二軸段測速設(shè)備2012”及非軸段測速設(shè)備2013”。

相應地，所述處理器202，具體用于：

若所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度且所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備2011”發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度信息異常；

若所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度與所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第一軸段測速設(shè)備2011”發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度信息異常；

若所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度大于所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度且所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度與所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度的差值大于第一預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備2012”發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度信息異常；

若所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度小于所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度且所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度與所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度的差值大于第二預設(shè)閾值，則確定所述第二軸段測速設(shè)備2012”發(fā)生打滑現(xiàn)象，并判定所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度信息異常；

若所述第一軸段測速設(shè)備2011”及所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度信息均異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述第一軸段測速設(shè)備2011”對應的速度信息異?；蛘咚龅诙S段測速設(shè)備2012”對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設(shè)備2013”對應的速度信息或者未出現(xiàn)異常的軸段測速設(shè)備對應的速度信息作為融合結(jié)果；

若所述第一軸段測速設(shè)備2011”未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象且所述第二軸段測速設(shè)備2012”未發(fā)生空轉(zhuǎn)或打滑現(xiàn)象，則輸出所述第一軸段測速設(shè)備2011”及所述第二軸段測速設(shè)備2012”對應的速度大小的均值及任一軸段測速設(shè)備對應的速度方向作為融合結(jié)果。

本實施例中，選取兩類的測速設(shè)備（軸段測速設(shè)備以及非軸段測速設(shè)備），其中一種種類選兩個設(shè)備（軸段），另一種類選擇一個設(shè)備（非軸段），利用其中的非軸段設(shè)備來檢測另一軸段設(shè)備是否發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，如果發(fā)生類似情況，則選擇非軸段設(shè)備的結(jié)果輸出，如果沒有發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象輸出軸段設(shè)備的平均值。如此，根據(jù)非軸段測速設(shè)備分別來檢測另兩個軸段測速設(shè)備是否發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，從而排除異常數(shù)據(jù)，保證了輸出結(jié)果的準確可靠。

對于裝置實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。