一种保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法与流程

本发明涉及轨道交通，具体的说，涉及了一种保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法。

背景技术：

1、车地通信的带宽非常有限，通常只有mb级，但是这些带宽需要众多数据的互传通信，分配至各个功能单元的就会捉襟见肘，而且，在列车行驶过程中，由于环境不断变化，通信系统的稳定性比较难以保证，故而有一定的丢包率。

2、列车的实时行驶路程的采集，通常是采集列车的行驶时速，然后根据行驶的时速配合时间间隔计算出行驶路程，但是，列车的行走过程能够保持恒定速度的时间很少，大部分时间都处于加速或减速状态下，因此，对路程进行计算时，就需要大量的时间参数和速度参数加入计算，数据量越大，数据点越多，计算的精度也越高，可该需求与车地通信的带宽限制相冲突。

3、另外，若时间的上传过程发生丢包问题，则会导致相邻采集点的时速采集错误，进而严重影响行驶路程的计算结果，以当前的主流采集方案举例：比如t1时刻的速度为10km/h，t2时刻的速度为20km/h，t3时刻的速度为30km/h，t1时刻的速度被正确的传给了地面上位机，而t2时刻的速度因异常被丢失了，上位机收到的下一个速度是t3时刻的30km/h，假设t1、t2、t3每个时刻间的时间间隔均为100ms，这样计算出来的路程会比正确收到t2时刻速度的误差多，如下所示：30*1000*(100+100)/3600/1000 – 20*1000*100/3600/1000 - 30*1000*100/3600/1000 ≈ 0.278m，即每200ms就会误差0.278m，且由于行驶路程的计算是时速计算的积分过程，出现的丢包越多，导致的误差也会越大。

4、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种保证路程误差小、降低网络传输的数据量的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，包括以下步骤：

3、车辆端采集车辆的实时速度信息，以车辆的行驶起点为原点，对车辆实时行驶的绝对位移值进行累加计算，得到每个采集的速度信息所对应时间点的绝对位移，所采集的相邻两个速度信息的间隔≤50ms；

4、车辆端按照间隔≥400ms的频次，将对应时刻的绝对位移信息进行打包并按顺序注明编号后上传至本地设备端，使本地设备端得到间隔为≥400ms的一组绝对位移数据；

5、本地设备端对收到的绝对位移数据进行解包，首先读取编号信息进行排序，然后获取相应次序的绝对位移数据；

6、若出现丢包情况，则相应的编号出现不连续，此时，本地设备端以缺失编号的下组数据为准显示车辆的当前位移。

7、基上所述，车辆端对绝对位移值的计算，以采集时间段的终点速度和采集时间段的起点速度的平均值乘以采集速度信息的时间间隔来确定。

8、基上所述，车辆端向本地设备端发送信息的时间间隔值为采集速度信息的时间间隔值的整数倍。

9、基上所述，车辆端向本地设备端发送信息的全部时间点与采集速度信息的部分时间点重叠。

10、基上所述，若车辆端向本地设备端发送信息的时间点介于采集速度信息的时间点以外，则车辆端首先计算发送信息的时间点的绝对位移值后再进行发送，然后调整下一次车辆端向本地设备端发送信息的时间点至采集速度信息的时间点，并核对校准时间间隔。

11、基上所述，所述车辆端向本地设备端发送信息的时间间隔值为采集速度信息的时间间隔值的至少10倍。

12、基上所述，本地设备端配置有时间间隔和行驶路程的数据表，数据表中以顺序为依据向表内填入数据，若发生丢包情况，则数据表中对应丢包的数据格空置。

13、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明具有以下优点：

14、1.为避免车辆端高频次上传速度数据，由于带宽受限影响效率的同时还容易发生丢包，进而导致本地设备端根据速度数据计算位移数据误差增大的问题，本案将采集速度的频次进一步缩短，但仅维持在车辆端，然后通过车辆端所获取的大量的速度数据对绝对位移的数据进行累加运算，使得每一个速度采集的时间点均对应一处绝对位移值，由于加密了运算频次，缩小了运算间隔，绝对位移值的数据准确率更高，且由于未发生通信，没有丢包率的问题，即在车辆端完成高精度的车辆行程计算；

15、在上传时，本地设备端实际只需要获取行驶里程，即绝对位移值，故而可以将通信的时间间隔拉长，甚至是车辆端的十倍以上，进而大幅的减少了数据的传输量，本地设备端即便在较长的时间间隔下获取少量数据，但该数据能够真实准确的反应车辆的行驶里程，避免了现有技术中的误差问题。

16、2.在大幅减少数据量的前提下，即便发生丢包现象，也可以通过对数据包编号，配合时间间隔的设计，来确定所发数据包的对应时间位置，进而消除由于传输过程中丢包引起的行驶里程计算误差的问题。

技术特征：

1.一种保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：车辆端对绝对位移值的计算，以采集时间段的终点速度和采集时间段的起点速度的平均值乘以采集速度信息的时间间隔来确定。

3.根据权利要求2所述的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：车辆端向本地设备端发送信息的时间间隔值为采集速度信息的时间间隔值的整数倍。

4.根据权利要求3所述的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：车辆端向本地设备端发送信息的全部时间点与采集速度信息的部分时间点重叠。

5.根据权利要求4所述的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：若车辆端向本地设备端发送信息的时间点介于采集速度信息的时间点以外，则车辆端首先计算发送信息的时间点的绝对位移值后再进行发送，然后调整下一次车辆端向本地设备端发送信息的时间点至采集速度信息的时间点，并核对校准时间间隔。

6.根据权利要求5所述的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：所述车辆端向本地设备端发送信息的时间间隔值为采集速度信息的时间间隔值的至少10倍。

7.根据权利要求6所述的保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，其特征在于：本地设备端配置有时间间隔和行驶路程的数据表，数据表中以顺序为依据向表内填入数据，若发生丢包情况，则数据表中对应丢包的数据格空置。

技术总结
本发明提供了一种保证列车实时行驶路程采集精度的低数据量处理方法，车辆端采集车辆的实时速度信息，对车辆实时行驶的绝对位移值进行累加计算，得到绝对位移，采集间隔≤50ms；车辆端按照间隔≥400ms的频次，将绝对位移信息编号后上传至本地设备端，使本地设备端得到绝对位移数据；本地设备端对收到的绝对位移数据进行解包，首先读取编号信息进行排序，然后获取相应次序的绝对位移数据；若出现丢包情况，则相应的编号出现不连续，此时，本地设备端以缺失编号的下组数据为准显示车辆的当前位移。该方法减少了数据发送量进而降低了丢包率，避免了丢包导致的本地设备端计算误差增大的缺陷。

技术研发人员：郝春辉,邓金金,张瑞,李朝,刘小旭
受保护的技术使用者：河南辉煌城轨科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15