轨道车辆高精度定位位姿监督方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及轨道交通，尤其涉及一种轨道车辆高精度定位位姿监督方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、高可靠的高精度定位定姿是列车安全运行控制的支撑技术，因此，目前的轨道车辆往往会引入基于即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，slam)技术的高精度定位模块以提高列车驾驶的安全性与可靠性。但是基于高精度电子地图的高精度定位可能存在偏差，当高精度定位出现偏差时，会造成严重定位错误。

2、现有技术中，普遍采用的技术方案为基于单帧点云特征对比进行高精度定位模块监督，例如：里程特征表中记录里程(沿轨道展开的一维位置)与特征(线路上的特征化指标)之间的映射关系。将高精度定位系统输出的里程和特征信息与里程特征表里面里程和特征进行对比，当对比结果小于一定阈值时，则认为高精度定位工作正常。

3、然而，现有技术至少存在以下缺陷：

4、(1)高精度定位模块监督只简单基于单帧点云特征对比实现，在无明显结构化特征的场景(如隧道)下无法实现准确的特征数据提取；

5、(2)由于轨道交通线路存在装配规范，会出现不同位置的特征数据差距极小的情况，基于单帧点云特征对比的高精度定位模块监督方式对此很难识别，监督效果较差。

技术实现思路

1、本发明提供一种轨道车辆高精度定位位姿监督方法、装置、设备及介质，用以解决现有技术中基于单帧点云特征的高精度定位模块监督效果差的缺陷，实现提高位姿监督的安全性、可靠性与场景泛用性。

2、本发明提供一种轨道车辆高精度定位位姿监督方法，包括以下步骤：

3、获取高精度定位模块输出的第一位姿信息，所述第一位姿信息包括第一位置信息和第一姿态信息；

4、根据所述第一位置信息，查询点云地图中所述第一位置信息对应的第二姿态信息；

5、根据连续多帧的所述第一姿态信息和所述第二姿态信息，获取第一监督结果；

6、获取第一点云和第二点云，所述第一点云为根据高精度定位模块实时扫描点云匹配优化后得到的输出点云，所述第二点云为点云地图点云；

7、根据连续多帧的所述第一点云和第二点云，获取第二监督结果；

8、获取轨道车辆当前环境信息；根据所述轨道车辆当前环境信息，确定所述第一监督结果或所述第二监督结果为高精度定位位姿监督结果。

9、根据本发明提供的轨道车辆高精度定位位姿监督方法，所述根据所述轨道车辆当前环境信息，确定所述第一监督结果或所述第二监督结果为高精度定位位姿监督结果，包括以下步骤：

10、根据所述轨道车辆当前环境信息，获取监督失效判断结果；

11、根据所述监督失效判断结果，确定所述第一监督结果或所述第二监督结果为高精度定位位姿监督结果。

12、根据本发明提供的轨道车辆高精度定位位姿监督方法，所述确定所述第一监督结果或所述第二监督结果为高精度定位位姿监督结果步骤之后，还包括以下步骤：

13、根据所述轨道车辆当前环境信息，获取特征匮乏判断结果，所述特征匮乏判断结果包括无特征匮乏、激光雷达特征匮乏、视觉特征匮乏、激光雷达和视觉特征均匮乏；

14、若特征匮乏判断结果为激光雷达特征匮乏或视觉特征匮乏，则获取第三监督结果，并确定第三监督结果为高精度定位位姿监督结果；

15、所述获取第三监督结果，包括以下步骤：

16、获取第三点云，所述第三点云为实时扫描点云；根据所述第三点云获取第三位姿信息；

17、计算连续两帧的帧间第一位姿信息增量和帧间第三位姿信息增量；

18、根据连续多帧的帧间第一位姿信息增量和帧间第三位姿信息增量，获取第三监督结果。

19、根据本发明提供的轨道车辆高精度定位位姿监督方法，所述获取第三点云，具体为：

20、若特征匮乏判断结果为激光雷达特征匮乏，则使用视觉传感器获取第三点云；

21、若特征匮乏判断结果为视觉特征匮乏，则使用激光雷达获取第三点云。

22、根据本发明提供的轨道车辆高精度定位位姿监督方法，所述获取第三点云，具体为：

23、获取高精度定位模块使用的slam引擎；

24、若高精度定位模块使用的slam引擎为基于视觉的slam引擎，则使用激光雷达获取第三点云；

25、若高精度定位模块使用的slam引擎为基于激光雷达的slam引擎，则使用视觉传感器获取第三点云。

26、根据本发明提供的轨道车辆高精度定位位姿监督方法，所述根据所述轨道车辆当前环境信息，获取特征匮乏判断结果步骤之后，还包括以下步骤：

27、根据所述轨道车辆当前环境信息，获取特征匮乏判断结果，所述特征匮乏判断结果包括无特征匮乏、激光雷达特征匮乏、视觉特征匮乏、激光雷达和视觉特征均匮乏；

28、若特征匮乏判断结果为激光雷达和视觉特征均匮乏，则获取第四监督结果，并确定第四监督结果为高精度定位位姿监督结果；

29、所述获取第四监督结果，包括以下步骤：

30、根据第一位姿信息获取第一轨道线信息；

31、获取第二轨道线信息，所述第二轨道线信息为轨道车辆的实时轨道线信息；

32、根据连续多帧的第一轨道线信息和第二轨道线信息，获取第四监督结果。

33、本发明还提供一种轨道车辆高精度定位位姿监督装置，包括：

34、位姿获取模块，用于获取高精度定位模块输出的第一位姿信息，所述第一位姿信息包括第一位置信息和第一姿态信息；

35、点云查询模块，用于根据所述第一位置信息，查询点云地图中所述第一位置信息对应的第二姿态信息；

36、第一监督模块，用于根据连续多帧的所述第一姿态信息和所述第二姿态信息，获取第一监督结果；

37、点云获取模块，用于获取第一点云和第二点云，所述第一点云为根据高精度定位模块实时扫描点云匹配优化后得到的输出点云，所述第二点云为点云地图点云；

38、第二监督模块，用于根据连续多帧的所述第一点云和第二点云，获取第二监督结果；

39、输出模块，用于获取轨道车辆当前环境信息；根据所述轨道车辆当前环境信息，确定所述第一监督结果或所述第二监督结果为高精度定位位姿监督结果。

40、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述轨道车辆高精度定位位姿监督方法。

41、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道车辆高精度定位位姿监督方法。

42、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道车辆高精度定位位姿监督方法。

43、本发明提供的轨道车辆高精度定位位姿监督方法、装置、设备及介质，通过连续多帧的姿态信息获取第一监督结果，通过连续多帧的点云信息获取第二监督结果，通过环境信息确定高精度定位位姿监督结果，实现不引入额外的感知设备的情况下，结合连续帧信息进行监督结果判断，对轨道车辆运行的场景具有更好的适应性，提高对高精度定位模块监督效果，进而提高了轨道车辆运行的安全性和可靠性。