一種多傳感器融合的列車定位方法及系統與流程

本發明涉及列車定位技術領域，尤其涉及一種多傳感器融合的列車定位方法及系統。

背景技術：

目前，測速設備種類繁多，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、運行環境等），這些測速設備各有各自的缺陷，安裝和應用環境不同。具體項目有不同要求，各個廠商應用的設備不同，項目不同，一般采取的方案就不同。為了彌補單個設備的不足，一般方案會選擇多個設備，依據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生變化。

測速測距方案受到方案制定者的考慮、業主要求等條件限制，由于項目不同，測速測距方案也可能不同，開發人員應對不同的方案需開發出不同版本的軟件，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，對某一設備依賴較大，在使用中一個設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滑行的現象，牽引之時容易出現空轉現象，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、結冰、洪澇、上下坡等天氣、自然環境影響較大，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。

技術實現要素：

針對現有技術的缺陷，本發明提供了一種多傳感器融合的列車定位方法及系統，能夠解決現有技術中測速測距方案無法根據實際情況變動，且不同項目測速測距方式固定而對某一設備依賴較大，導致在使用中一個設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備的數據，并分別將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息；所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態信息；根據所述至少兩個測速設備的個數及種類，將所述至少兩個測速設備對應的速度信息采取預設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果；

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

可選地，所述將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息，包括：

為所述軸段測速設備和非軸段類測速設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備和非軸段類測速設備分別定義表示其狀態信息的標準狀態機；所述狀態信息包括正常狀態、異常狀態及故障狀態。

可選地，所述軸段測速設備包括：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備包括：兩個軸段測速設備或者兩個非軸段測速設備；

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

對兩個測速設備對應的速度信息進行比較；

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

若兩個測速設備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設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備對應的速度信息。

可選地，所述至少兩個測速設備包括：一個軸段測速設備及一個非軸段測速設備；

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

若所述軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述軸段測速設備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果；

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

若所述軸段測速設備未發生空轉或打滑現象，則輸出所述軸段測速設備對應的速度信息或者兩個測速設備對應的速度大小的均值及任一測速設備對應的速度方向作為融合結果。

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

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

若所述第一軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述第一軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第一軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述第一軸段測速設備對應的速度信息異常；

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

若所述第二軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述第二軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第二軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述第二軸段測速設備對應的速度信息異常；

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

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

若所述第一軸段測速設備對應的速度信息異常或者所述第二軸段測速設備對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設備對應的速度信息或者未出現異常的軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果；

若所述第一軸段測速設備未發生空轉或打滑現象且所述第二軸段測速設備未發生空轉或打滑現象，則輸出所述第一軸段測速設備及所述第二軸段測速設備對應的速度大小的均值及任一軸段測速設備對應的速度方向作為融合結果。

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，本發明提供了一種多傳感器融合的列車定位系統，所述系統包括：至少兩個測速設備及處理器；

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

所述處理器，用于采集至少兩個測速設備的數據，并分別將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息；所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態信息；根據所述至少兩個測速設備的個數及種類，將所述至少兩個測速設備對應的速度信息采取預設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果。

可選地，所述軸段測速設備包括：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備包括：兩個軸段測速設備或者兩個非軸段測速設備；

相應地，所述處理器，具體用于：

對兩個測速設備對應的速度信息進行比較；

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

若兩個測速設備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設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備對應的速度信息。

可選地，所述至少兩個測速設備包括：一個軸段測速設備及一個非軸段測速設備；

相應地，所述處理器，具體用于：

若所述軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述軸段測速設備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果；

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

若所述軸段測速設備未發生空轉或打滑現象，則輸出所述軸段測速設備對應的速度信息或者兩個測速設備對應的速度大小的均值作為融合結果。

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

相應地，所述處理器，具體用于：

若所述第一軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述第一軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第一軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述第一軸段測速設備對應的速度信息異常；

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

若所述第二軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述第二軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第二軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述第二軸段測速設備對應的速度信息異常；

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

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

若所述第一軸段測速設備對應的速度信息異常或者所述第二軸段測速設備對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設備對應的速度信息或者未出現異常的軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果；

若所述第一軸段測速設備未發生空轉或打滑現象且所述第二軸段測速設備未發生空轉或打滑現象，則輸出所述第一軸段測速設備及所述第二軸段測速設備對應的速度大小的均值及任一軸段測速設備對應的速度方向作為融合結果。

由上述技術方案可知，本發明提供一種多傳感器融合的列車定位方法及系統，通過采集至少兩個測速設備的數據，并分別將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息；根據所述至少兩個測速設備的個數及種類，將所述至少兩個測速設備對應的速度信息采取預設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，所述測速設備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設備，和/或至少一個非軸段測速設備。如此，本發明可根據實際情況或具體項目情況配置相應的測速設備進行采集，進一步根據與所配置的測速設備的個數和種類相對應的融合算法進行計算，以獲得測速測距結果，方案靈活，可針對不同項目進行測距設備改動，測速定位結果穩定可靠，極大地降低了開發成本，節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明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖獲得其他的附圖。

圖1是本發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是本發明一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統的結構示意圖；

圖3是本發明另一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統的結構示意圖；

圖4是本發明另一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統的結構示意圖；

圖5是本發明另一實施例提供的一種多傳感器融合的列車定位系統的結構示意圖。

具體實施方式

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

圖1是本發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備的數據，并分別將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息。

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

正常狀態是指所述測速設備處于正常狀態且其測出的速度信息是可靠的。故障狀態是指所述測速設備處于故障狀態，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的速度信息。異常狀態是指測速設備處于異常狀態，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，是否采用該速度信息需要由技術人員進行人工判斷。

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

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

進一步地，將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息可為：為所述軸段測速設備和非軸段類測速設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備和非軸段類測速設備分別定義表示其狀態信息的標準狀態機；所述狀態信息包括正常狀態、異常狀態及故障狀態等狀態。則對采集的數據進行處理以將數據轉換轉準接口數據，即轉換為速度信息。例如，光柵速度傳感器采集到的是脈沖數據，在一定時間T內對速度脈沖pn進行計數，周期T時間內的走行距離是pn的函數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據轉換成了標準接口中規定的數據。同樣，也能夠將多普勒雷達、GPS等采集到的數據轉換成標準接口中規定的數據。

S102：根據所述至少兩個測速設備的個數及種類，將所述至少兩個測速設備對應的速度信息采取預設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，根據實際情況配置的測速設備的個數及種類的不同，可采取不同的融合算法。比如選擇兩個軸段測速設備，對應一種融合算法；或者選擇一個軸段測速設備及一個非軸段測速設備，對應一種融合算法；或者選擇兩個軸段測速設備及一個非軸段測速設備，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的測速測距結果。

由此可見，本實施例通過采集至少兩個測速設備的數據，并分別將所述至少兩個測速設備的數據轉換為速度信息；根據所述至少兩個測速設備的個數及種類，將所述至少兩個測速設備對應的速度信息采取預設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，所述測速設備包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設備，和/或至少一個非軸段測速設備。如此，本實施例可根據實際情況或具體項目情況配置相應的測速設備進行采集，進一步根據與所配置的測速設備的個數和種類相對應的融合算法進行計算，以獲得測速測距結果，方案靈活，可針對不同項目進行改動，測速定位結果穩定可靠，極大地降低了開發成本，節約了大量時間及物力成本。

具體地，所述步驟S102可具體包括：

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

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

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

S1021：對兩個測速設備對應的速度信息進行比較。

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

具體來說，兩個測速設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：若兩個測速設備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設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備對應的速度信息。

具體來說，若兩個測速設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閾值。則兩者的速度信息均為異常數據，應去除后重新采集兩個測速設備的數據。

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

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

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

S1021’：若所述軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述軸段測速設備對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果。

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

S1023’：若所述軸段測速設備未發生空轉或打滑現象，則輸出所述軸段測速設備對應的速度信息，或者兩個測速設備對應的速度大小的均值及任一測速設備對應的速度方向作為融合結果。

本實施例中，選取兩類的測速設備（軸段測速設備以及非軸段測速設備），且每一種類選取一個測速設備。具體融合算法如下：如果軸段測速設備發生空轉現象，軸段測速設備采集的速度大小會遠大于非軸段測速設備采集的速度大小；如果軸段測速設備發生打滑現象，軸段測速設備采集的速度大小會遠小于非軸段測速設備采集的速度大小，因此，此時軸段測速設備的數據異常，選擇非軸段測速設備的數據作為結果輸出；如果判定軸段測速設備沒有發生空轉、打滑現象，輸出軸段測速設備的結果或者兩類測速設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備來檢測另一個軸段測速設備是否發生空轉、打滑現象，從而排除異常數據，保證了輸出結果的準確可靠。

需要說明的是，本實施例中需保證非軸段測速設備采集數據的準確性，因此需根據實際情況選擇非軸段測速設備，如雨雪天氣、結冰、洪澇、上下坡等天氣時不選擇多普勒雷達。

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

相應地，步驟S102根據所述至少兩個測速設備的個數及種類，將所述至少兩個測速設備對應的速度信息采取預設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備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述第一軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第一軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述第一軸段測速設備對應的速度信息異常。

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

S1023”：若所述第二軸段測速設備對應的速度大于所述非軸段測速設備對應的速度且所述第二軸段測速設備對應的速度與所述非軸段測速設備對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第二軸段測速設備發生空轉現象，并判定所述第二軸段測速設備對應的速度信息異常。

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

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

S1026”：若所述第一軸段測速設備對應的速度信息異常或者所述第二軸段測速設備對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設備對應的速度信息或者未出現異常的軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果；

S1027”：若所述第一軸段測速設備未發生空轉或打滑現象且所述第二軸段測速設備未發生空轉或打滑現象，則輸出所述第一軸段測速設備及所述第二軸段測速設備對應的速度大小的均值及任一軸段測速設備對應的速度方向作為融合結果。

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

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是本發明一實施例中的一種多傳感器融合的列車定位系統的結構示意圖，如圖2所示，所述系統包括：至少兩個測速設備201及處理器202。其中：

所述測速設備201包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設備，和/或至少一個非軸段測速設備。例如，所述軸段測速設備包括：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備201的數據，并分別將所述至少兩個測速設備201的數據轉換為速度信息；所述速度信息包括速度的大小和方向、以及狀態信息；根據所述至少兩個測速設備201的個數及種類，將所述至少兩個測速設備201對應的速度信息采取預設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果。

由此可見，本實施例通過采集至少兩個測速設備201的數據，并分別將所述至少兩個測速設備201的數據轉換為速度信息；根據所述至少兩個測速設備201的個數及種類，將所述至少兩個測速設備201對應的速度信息采取預設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，所述測速設備201包括：安裝于軸段的至少一個軸段測速設備，和/或至少一個非軸段測速設備。如此，本實施例可根據實際情況或具體項目情況配置相應的測速設備進行采集，進一步根據與所配置的測速設備的個數和種類相對應的融合算法進行計算，以獲得測速測距結果，方案靈活，可針對不同項目進行改動，測速定位結果穩定可靠，極大地降低了開發成本，節約了大量時間及物力成本。

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

相應地，所述處理器202，具體用于：

對兩個測速設備對應的速度信息進行比較；

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

若兩個測速設備對應的速度信息不一致，則判定所述兩個測速設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備對應的速度信息。

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

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

相應地，所述處理器202，具體用于：

若所述軸段測速設備2011’對應的速度大于所述非軸段測速設備2012’對應的速度且所述軸段測速設備2011’對應的速度與所述非軸段測速設備2012’對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述軸段測速設備2011’發生空轉現象，并判定所述軸段測速設備2011’對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設備2012’對應的速度信息作為融合結果；

若所述軸段測速設備2011’對應的速度小于所述非軸段測速設備2012’對應的速度且所述非軸段測速設備2012’對應的速度與所述軸段測速設備2011’對應的速度的差值大于第二預設閾值，則確定所述軸段測速設備2011’發生打滑現象，并判定所述軸段測速設備2011’對應的速度信息異常，并輸出所述非軸段測速設備2012’對應的速度信息作為融合結果；

若所述軸段測速設備2011’未發生空轉或打滑現象，則輸出所述軸段測速設備2011’對應的速度信息或者兩個測速設備對應的速度大小的均值及任一測速設備對應的速度方向作為融合結果。

本實施例中，選取兩類的測速設備（軸段測速設備以及非軸段測速設備），且每一種類選取一個測速設備。具體融合算法如下：如果軸段測速設備發生空轉現象，軸段測速設備采集的速度大小會遠大于非軸段測速設備采集的速度大小；如果軸段測速設備發生打滑現象，軸段測速設備采集的速度大小會遠小于非軸段測速設備采集的速度大小，因此，此時軸段測速設備的數據異常，選擇非軸段測速設備的數據作為結果輸出；如果判定軸段測速設備沒有發生空轉、打滑現象，輸出軸段測速設備的結果或者兩類測速設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備來檢測另一個軸段測速設備是否發生空轉、打滑現象，從而排除異常數據，保證了輸出結果的準確可靠。

需要說明的是，本實施例中需保證非軸段測速設備采集數據的準確性，因此需根據實際情況選擇非軸段測速設備，如雨雪天氣、結冰、洪澇、上下坡等天氣時不選擇多普勒雷達。

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

相應地，所述處理器202，具體用于：

若所述第一軸段測速設備2011”對應的速度大于所述非軸段測速設備2013”對應的速度且所述第一軸段測速設備2011”對應的速度與所述非軸段測速設備2013”對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第一軸段測速設備2011”發生空轉現象，并判定所述第一軸段測速設備2011”對應的速度信息異常；

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

若所述第二軸段測速設備2012”對應的速度大于所述非軸段測速設備2013”對應的速度且所述第二軸段測速設備2012”對應的速度與所述非軸段測速設備2013”對應的速度的差值大于第一預設閾值，則確定所述第二軸段測速設備2012”發生空轉現象，并判定所述第二軸段測速設備2012”對應的速度信息異常；

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

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

若所述第一軸段測速設備2011”對應的速度信息異常或者所述第二軸段測速設備2012”對應的速度信息異常，則輸出所述非軸段測速設備2013”對應的速度信息或者未出現異常的軸段測速設備對應的速度信息作為融合結果；

若所述第一軸段測速設備2011”未發生空轉或打滑現象且所述第二軸段測速設備2012”未發生空轉或打滑現象，則輸出所述第一軸段測速設備2011”及所述第二軸段測速設備2012”對應的速度大小的均值及任一軸段測速設備對應的速度方向作為融合結果。

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

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，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。除非另有明確的規定和限定，術語“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，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，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系或者順序。而且，術語“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、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

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