专利名称：移动终端定位方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及ー种移动終端在地铁中的定位方法及系统。
背景技术：
随着移动技术的发展，手机的功能也越来越全面，除了可以进行用户之间的联系以外，还可以作为ー个定位系统来使用。尤其是，当用户需要确认自己的当前位置时，手机定位作为ー种简单、快捷的定位工具，越来越广泛的被人们使用。手机定位技术是指通过特定的定位技术来获得移动手机或終端用户的位置信息，并在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。目前手机定位技术中主流的技术有 两种一种是GPS (Global Positioning System,全球定位系统)定位技术,另一种是基于基站位置信息的LBS (Location Based Service,基于位置的服务)定位技术。GPS是卫星导航定位系统，利用该系统，用户不仅可以在全球范围内实现全天候、连续的三维导航定位和测速，还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。但是，该定位方法无法在建筑物内、底下或封闭的环境中进行卫星信号的搜寻，即无法在信号不稳定的地方进行搜索。基于基站位置信息的LBS定位技术，其需要通过移动运营商的网络，在网络侧通过 MAP (Mobile Application Part,移动应用部分)信令查询 HLR (Home LocationRegister,归属位置寄存器)中的手机基站位置信息，并将获取的信息从网络侧传输至手机端的应用程序中进行进一歩的处理，从而确定手机的位置。但是，该LBS定位技术需要查询运营商网络侧的数据库获得当前的基站位置，使用门槛高，受限于电信运营商开放的接□。因此，在信号相对不稳定的环境如地铁中，采用上述两种方式，会存在使用成本较高、实时性和稳定性差的缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种移动終端在地铁中的定位方法及系统，以克服现有技术在信号相对不稳定的环境中，无法获取准确的位置信息，存在使用成本较高、实时性和稳定性差的定位问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案ー种移动终端定位方法，包括实时获取移动终端通过各个切换点时的基站位置标识和通过时对应的时间，所述切換点为基站；当所述基站位置标识变化时，确定前一个基站位置为基准位置，且确定通过所述基准位置时对应的时间为基准时间；获取当前的移动终端时间和当前列车的移动平均速度，计算所述移动終端时间与所述基准时间之间的时间差；依据当前列车的所述移动平均速度，确定所述时间差内所述移动終端偏移基准位置的偏移距离；在所述基准位置的基础上增加所述偏移距离，获得当前移动终端的定位位置。优选地，在所述实时获取移动终端通过的基站位置标识和通过时对应的时间之前，还包括确定列车运行通道中，基站漏缆的铺设方式；所述基站漏缆的铺设方式包括所述基站位置位于列车运行通道的站台上； 或者，所述基站位置位于列车运行通道的两两站台之间的中间位置。优选地，当所述基站位置位于列车运行通道的站台上时，包括当所述基站位置标识变化时，确定列车通过的前一个站台位置为基准位置。优选地，当所述基站位置位于列车运行通道的两两站台之间的中间位置时，包括当所述基站位置标识变化时，获取列车通过的前ー站台位置与后ー站台位置之间的距离值；在所述前ー站台位置的基础上增加所述距离值的一半长度，确定获取到的位置为当前的基准位置。优选地，包括当所述偏移距离大于当前站台与下ー站台之间的距离时，确定所述移动終端偏离列车的运行通道或所述列车出现故障。优选地，包括当所述偏移距离大于当前基站与下一基站之间的距离时，确定所述移动終端偏离列车的运行通道或所述列车出现故障。优选地，还包括所述当前列车的移动平均速度为列车动态通过预设站台数内的移动平均速度。一种移动终纟而定似系统，包括获取单元，用于实时获取移动终端通过各个切换点时的基站位置标识和通过时对应的时间，所述切换点为基站；监测处理单元，用于监测基站位置标识，当所述基站位置标识变化时，确定前ー个基站位置为基准位置，且确定通过所述基准位置时对应的时间为基准时间；第一计算单元，用于获取当前的移动终端时间和当前列车的移动平均速度，计算所述移动終端时间与所述基准时间之间的时间差；第二计算单元，用于依据当前列车的所述移动平均速度，确定所述时间差内所述移动终端偏移基准位置的偏移距离；定位単元，用于在所述基准位置的基础上增加所述偏移距离，获得当前移动终端的定位位置。优选地，所述监测处理单元中包括第一铺设处理模块，用于当所述基站位置标识变化时，确定列车通过的前ー个站台位置为基准位置；第二铺设处理模块，用于当所述基站位置标识变化时，获取列车通过的前ー站台位置与后ー站台位置之间的距离值；及在所述前ー站台位置的基础上增加所述距离值的ー半长度，确定获取到的位置为当前的基准位置。优选地，包括速度运算单元，用于在预设站台数内动态计算列车的当前移动平均速度。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了ー种移动終端在地铁中的定位方法及系统。基于实时获取移动终端通过各个切換点，即基站的基站位置标识和通过时所对应的时间；当监测到基站位置标识变化吋，即确定通过基站进行了信号切換，此 时确定基准位置、基准时间和移动終端时间，基于移动終端时间与基准时间之间的时间差和移动平均速度，确定偏移距离，最終依据该偏移距离完成对当前移动终端的定位。通过上述本发明所公开的方法和系统，基于地铁内固定的列车运行轨迹和路线，以及实时动态对基站位置标识变化与否的监测，有针对性的实现在信号相对不稳定的环境中获取准确的位置信息，实现对移动终端的高实时性、高稳定性和低成本的定位。
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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。图I为现有技术中地铁内的一种漏缆与基站的部署示意图(对应第二种铺设方式)；图2为本发明实施例一公开的ー种移动終端定位方法的流程图；图3为现有技术中地铁内的第一种漏缆基站的铺设方式示意图；图4为现有技术中地铁内的第二种漏缆基站的铺设方式示意图；图5为本发明实施例公开的ー种移动终端定位系统的结构示意图。
具体实施例方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或縮写总结如下GPS Global Positioning System,全球定位系统；LBS Location Based Service,基于位置的服务；API !Application Programming Interface,应用程序接ロ。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。由背景技术可知，现有技术中的ー种GPS系统定位技术无法在信号不稳定的地方进行搜索；另ー种基于基站位置信息的LBS定位技术则受限于电信运营商开放的接ロ。而两者在定位的过程中都存在成本较高、实时性和稳定性差的缺点。因此，本发明主要公开了一种针对信号相对不稳定的环境中的移动终端的定位方法和系统，实现在该环境中准确获取位置信息，高实时性、高稳定性和低成本的完成对移动终端的定位。主要技术方案通过以下实施例进行详细说明。实施例一在当前的地铁内布置的移动基站一般情况下通过漏缆的方式进行连接，即将基站的信号通过漏缆延伸到地铁的通道内，形成和外部基站不同的基站位置部署特点，地铁内的基站呈现线性排列。如图I所示出的一种漏缆与基站的部署示意图(图I中包括站台I 站台3 ;基站I 基站3 ;漏缆I和漏缆2 ;地铁通道I和地铁通道2)。请參阅附图2为本发明所公开的ー种移动終端定位方法的流程图，主要包括以下步骤步骤S101，实时获取移动终端通过各个切换点时的基站位置标识和通过时对应的 时间，所述切换点为基站。在步骤SlOl中，当移动终端处于地铁内时，对于通过漏缆连接的基站，移动终端通过API接ロ实时的获取当前通过的基站的基站位置标识，该基站位置标识包括在GSM网络中，是指基站的LAC号和CELLID号；在CDMA网络中，是指当前基站的经纬度。由于每ー个基站对应ー个切换点，因此在步骤SlOl中移动终端获取的通过各个切换点时的基站位置标识和通过时对应的时间，为移动终端通过其中一个基站时获取到当前切換至的基站信息，即该基站的基站位置标识，以及进行切换时的时间。步骤S102，监测基站位置标识是否变化，如果是，则执行步骤S103 ;如果否，则继续执行监测。步骤S103，确定前一个基站位置为基准位置Pn，且确定通过所述基准位置时对应的时间为基准时间Tn。执行步骤S102和S103时，通过实时的监测，当基站位置标识发生变化时，确定基站间进行切換。记录当前基站位置标识变化吋，即基站切换时的时间，确定该时间为基准时间Tn ;而基准位置则为切換前的基站位置Pn，即前ー个基站位置。步骤S104，获取当前的移动终端时间Tt和当前列车的移动平均速度Vn，计算所述移动终端时间Tt与所述基准时间Tn之间的时间差(Tt-Tn)。步骤S105，依据当前列车的所述步骤移动平均速度Vn，确定所述时间差(Tt-Tn)内所述移动終端偏移基准位置的偏移距离St。执行步骤S104和S105中，获取当前进行定位的移动终端上的当前时间，即移动终端时间Tt，以及当前列车的移动平均速度Vn，确定移动终端时间Tt与基准时间Tn之间的时间差(Tt-Tn)内的偏移距尚St。用公式(I)表不为St = VnX (VTn)(I)其中，Tt表示移动终端当前t时刻的时间；Tn表示移动终端通过基准位置Pn时的时间；Vn表示当前列车通过n个站台的移动平均速度；St表示移动终端在t时刻偏移基准位置Pn的偏移距离；n表示站台数或站台标号。步骤S106，在所述基准位置Pn的基础上增加所述偏移距离St，获得当前移动终端的定位位置Pt。执行步骤S106的过程可以用公式⑵表示为
Pt = Pn+St (2)通过上述本发明实施例公开的移动终端定位的方法，根据地铁线路内的基站和漏缆的固定部署，以及基于地铁内固定的列车运行轨迹和路线，通过实时动态对基站位置标识变化、列车移动平均速度进行监測，实现对当前移动终端确定时间点上的定位，即有针对性的实现在地铁中获取准确的位置信息，实现对移动终端的高实时性、高稳定性和低成本的定位。需要说明的是，对于地铁中的站台名与站台标号，以及站台与基站的对应关系表，都预先存储于移动终端，或是下载于移动終端中。对于列车的移动平均速度，在列车在运行的过程中，列车的运行速度一般在60公里 80公里之间，但是由于每条地铁线路的不同，不能仅靠固定值进行计算。因此，本发明根据运行中的信号切换时间和站台之间的物理距离，计算一个移动平均速度，并在列车运行的过程中不断的修正，达到精确计算列车运行速度的目的。具体方式为依据列车通过预设n个站台数的速度，动态计算在该范围内，列车的移动平均速 度Vn，即以n个站台为基础，在列车运行的过程中，动态剔除离当前时间最远的ー个站台，并使预设站台数保持在n个以内，动态计算当前预设范围内列车通过n个站台的移动平均速度Vn。在本发明中，所述预设n个站台的数目具体为5，也可以为6，本说明对此并不进行限定。在上述本发明所公开的基础上，还要进行详细说明的是，对于地铁中的基站和漏缆的部署方式，即铺设方式共有两种方式。第一种方式为，基站位于地铁通道的中间位置，即位于两两站台之间，该基站连接两条漏缆，分别向相邻的地铁通道延伸，每条漏缆覆盖半个地铁通道；第二种为图I所述的基站设置于站台上，连接一条漏缆，并且该漏缆只向ー边延伸覆盖整个地铁通道的方式；对于第二种铺设方式，由于其基站位于站台，则其移动终端的信号切換点在站台；对于第一种铺设方式，由于其基站位于站台和站台之间，则其移动终端的信号切換点位于站台与站台之间的中间位置。由于存在上述不同基站与漏缆的铺设方式，在上述定位过程中，关于移动终端的移动平均速度和基准位置的计算过程具体有所区別。因此，在移动终端位于地铁中进行定位的过程中，在实时获取移动终端通过的基站位置标识和通过时对应的时间之前，还需要确定列车运行通道中，基站漏缆的铺设方式。下面给出具体示例进行说明。给出ー示例如图3所示，为第一种基站与漏缆的铺设方式示意图，图中，S1 Sn为地铁站台之间的具体距离；移动终端进行信号切换的标示，即基站位置P1 Pn J1 Tn则为基站对应的切换时间，上述关系预先存储于移动终端中。在执行上述步骤SlOl之前，确定列车运行通道中的基站漏缆的铺设方式为第一种铺设方式，即所述基站位置位于列车运行通道的两两站台之间的中间位置。可通过移动终端的信号切換、对应的基站所处的特定位置、以及预先存储的基站与站台、站台名的对应关系表进行确定。确定为第一种铺设方式，在执行上述步骤S102和S103的过程中，则当所述基站位置标识变化吋，获取列车通过的前ー站台位置Mn与后ー站台位置Mn+1之间的距离值Sn。然后，在所述前ー站台位置Mn的基础上增加所述距离值Sn的一半长度，即增加O.5Sn，确定获取到的位置为当前的基准位置Pn。上述过程用公式(3)表示为Pn = Mn+0. 5Sn (3)其中，η表示站台数，即第η个站台；Μη表示第η个站台的移动终端位置。在确定基准位置Pn之后，继续执行步骤S104。在执行步骤S104中，针对第一种铺设方式，根据基站确定站台的位置，仍然计算预设站台数内的当前列车的移动平均速度\。在第一种铺设方式下，移动平均速度Vn用公式⑷表示为
η-\
_ r (0.5χ.ι) + Σ(^) + (0·5χ^)⑷·
"Tn-Tl
η-\其中,m = 2表示第2站台，Σ(1)表示从第2个站台到第η_1个站台距离的累加。
m=2需要说明的是，在该公式中是以第I站台至第η站台进行说明的，在实际列车运行的过程中，会动态剔除离当前时间最远的ー个站台，并使预设站台数保持在η个以内，动态计算当前预设范围内列车通过η个站台的移动平均速度\。在确定移动平均速度Vn之后，继续执行步骤S105至步骤S106。由公式⑴可知，St = VnX (Tt-Tn);由公式(4)可知公式⑴中所需的Vn，从而可以计算获取St的具体值。由于在第一种铺设方式中，移动终端在t时刻偏移基准位置Pn，如公式(3)所示为，而St表示移动终端在t时刻偏移基准位置Pn的偏移距离。由此,在执行步骤S106的过程中，根据公式(2)可知，在第一种铺设方式下移动终端在t时刻的定位为Pt = Pn+St = Mn+0. 5Sn+St (5)给出另一示例如图4所示，为第二种基站与漏缆的铺设方式示意图，图中，S1 Sn为地铁站台之间的具体距离；移动终端进行信号切换的标示，即基站位置P1 Pn J1 Tn则为基站对应的切换时间，上述关系预先存储于移动终端中。在执行上述步骤SlOl之前，确定列车运行通道中的基站漏缆的铺设方式为第二种铺设方式，即所述基站位置位于列车运行通道的站台上。可通过移动终端的信号切換、对应的基站所处的特定位置、以及预先存储的基站与站台、站台名的对应关系表进行确定。确定为第二种铺设方式，在执行上述步骤S102和S103的过程中，则当所述基站位置标识变化时，确定列车通过的前ー站台位置Mn为当前的基准位置Pn。上述过程用公式(6)表示为Pn = Mn (6)在确定基准位置Pn之后，继续执行步骤S104。在执行步骤S104中，针对第二种铺设方式，根据基站确定站台的位置，仍然计算预设站台数内的当前列车的移动平均速度\。在第二种铺设方式下，移动平均速度Vn用公式⑵表示为
权利要求
1.一种移动終端定位方法，其特征在于，包括 实时获取移动终端通过各个切換点时的基站位置标识和通过时对应的时间，所述切换点为基站； 当所述基站位置标识变化吋，确定前一个基站位置为基准位置，且确定通过所述基准位置时对应的时间为基准时间； 获取当前的移动终端时间和当前列车的移动平均速度，计算所述移动終端时间与所述基准时间之间的时间差； 依据当前列车的所述移动平均速度，确定所述时间差内所述移动終端偏移基准位置的偏移距离； 在所述基准位置的基础上增加所述偏移距离，获得当前移动终端的定位位置。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述实时获取移动终端通过的基站位置标识和通过时对应的时间之前，还包括 确定列车运行通道中，基站漏缆的铺设方式； 所述基站漏缆的铺设方式包括 所述基站位置位于列车运行通道的站台上； 或者，所述基站位置位于列车运行通道的两两站台之间的中间位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在干，当所述基站位置位于列车运行通道的站台上时，包括 当所述基站位置标识变化时，确定列车通过的前一个站台位置为基准位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在干，当所述基站位置位于列车运行通道的两两站台之间的中间位置时，包括 当所述基站位置标识变化时，获取列车通过的前ー站台位置与后ー站台位置之间的距离值； 在所述前ー站台位置的基础上增加所述距离值的一半长度，确定获取到的位置为当前的基准位置。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括 当所述偏移距离大于当前站台与下ー站台之间的距离时，确定所述移动終端偏离列车的运行通道或所述列车出现故障。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括 当所述偏移距离大于当前基站与下一基站之间的距离时，确定所述移动終端偏离列车的运行通道或所述列车出现故障。
7.根据权利要求I 6中任意一项所述的方法，其特征在于，还包括所述当前列车的移动平均速度为列车动态通过预设站台数内的移动平均速度。
8.—种移动终端定位系统，其特征在于，包括 获取单元，用于实时获取移动终端通过各个切换点时的基站位置标识和通过时对应的时间，所述切换点为基站； 监测处理单元，用于监测基站位置标识，当所述基站位置标识变化时，确定前一个基站位置为基准位置，且确定通过所述基准位置时对应的时间为基准时间； 第一计算单元，用于获取当前的移动终端时间和当前列车的移动平均速度，计算所述移动终端时间与所述基准时间之间的时间差； 第二计算单元，用于依据当前列车的所述移动平均速度，确定所述时间差内所述移动終端偏移基准位置的偏移距离； 定位単元，用于在所述基准位置的基础上增加所述偏移距离，获得当前移动终端的定位位置。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述监测处理单元中包括 第一铺设处理模块，用于当所述基站位置标识变化时，确定列车通过的前一个站台位置为基准位置； 第二铺设处理模块，用于当所述基站位置标识变化时，获取列车通过的前ー站台位置与后ー站台位置之间的距离值；及在所述前ー站台位置的基础上增加所述距离值的一半长度，确定获取到的位置为当前的基准位置。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，包括 速度运算单元，用于在预设站台数内动态计算列车的当前移动平均速度。
全文摘要
本发明公开了一种移动终端在地铁中的定位方法及系统，其方法为基于实时获取移动终端通过基站的基站位置标识和通过时所对应的时间；当监测到基站位置标识变化时，即确定通过基站进行了信号切换，此时确定基准位置、基准时间和移动终端时间，基于移动终端时间与基准时间之间的时间差和移动平均速度，确定偏移距离，最终依据该偏移距离完成对当前移动终端的定位。通过上述本发明所公开的方法和系统，基于地铁内固定的列车运行轨迹和路线，以及实时动态对基站位置标识变化与否的监测，有针对性的实现在信号相对不稳定的环境中获取准确的位置信息，实现对移动终端的高实时性、高稳定性和低成本的定位。
文档编号H04W64/00GK102869089SQ20111018714
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者周凤鸣 申请人:周凤鸣