[发明专利]高精度加速度检测轨道列车运行与静止状态判别方法

说明书

本发明公开的一种高精度加速度检测轨道列车运行与静止状态判别方法，该方法步骤包括，S1:硬件平台采集空间三轴加速度数据；S2:利用设定动态区间检测范围进行积分差分运算，得出差分波形图；S3:利用分析列车起步与减速停止特征点波形，判断列车为起步或减速停止的过程；S4:根据产品需求拟定差分数据判断区间，将每个判断区间进行动态阈值比较，得出列车运动状态判断；采用自适应环境模型的积分差分算法进行数据采样区间动态判断技术，采集空间立体三轴加速度相互识别算法，该算法对各种环境差分数据进行了改进，可在列车运动较为匀速前进状态下，判断列车运行过程中空间加速度的类比值识别出微小的颠簸量，实现精确判断列车运动状态。

技术领域

本发明涉及应用于智能交通领域的运动检测技术，尤其是一种采用高精度加速度检测的轨道列车运行与静止状态判别方法。

背景技术

轨道运输行业给人们生活带来极大的便利，目前应用于运动检测领域上主流手段是视频检测，此项技术应用于轨道列车上有突出的缺点如：视频处理功耗大且判别时间相对较长；产品体积偏大不利于应用在列车门锁或卫生间门锁等空间狭隘的场景；处理算法相对复杂且多样，判别方式不够一致直接。受以上几点的影响，视频检测运动技术不利于应用在轨道列车情景中。

国内铁路网络逐渐覆盖全国，如今列车运动状态日渐往高速、平稳方向发展，在精确判断列车处于运动状态下需要使用更高精度的算法判别，此领域中存在技术空缺。

发明内容

为了解决现有视频检测运动技术不利于应用于轨道列车的问题，本发明提供一种专门针对列车目标的、高精度加速度检测轨道列车运行与静止状态判别方法，能满足列车运动与静止判别统计系统的要求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高精度加速度检测轨道列车运行与静止状态判别方法，该方法步骤

包括，

S1:硬件平台采集空间三轴加速度数据；

S2:利用设定动态区间检测范围进行积分差分运算，得出差分波形图；

S3:利用分析列车起步与减速停止特征点波形，判断列车为起步或减速停止的过程；

S4:根据产品需求拟定差分数据判断区间，将每个判断区间进行动态阈值比较，得出列车运动状态判断。

优选的，步骤S1中，利用调节IIC总线通讯频率为400K，采样频率为50hz，每隔20ms一个采样点，得出未经处理ADC值波形。

优选的，所述空间三轴加速度数据为列车x、y、z三轴运动方向的数据，y为列车前进方向，x为列车上下运动方向，z为左右运动方向。

上述步骤S2中，积分差分运算包括动态区间积分算法和动态差分区间比较算法。

优选的，在动态区间积分算法中，ADC值波形经过区间积分后得出较为平滑的波形，积分区间为200ms，区间积分数为N，N≥2。

优选的，所述动态差分区间比较算法为，区间积分的前后值差分计算，得出每点积分差值，积分差值计算不少于M次，M≥2，差分后形成一条平整波形图。

上述步骤S3中，利用分析起步特征点波形得出列车运动状态从静转动的精确判断；利用分析减速停止特征点波形得出列车运动状态从动转静的精确判断。

上述步骤S4中，确定差分数据判断区间后，将积分差分值存入判断区间。

每个判断区间与动态阈值比较的过程为，判断区间是否有超出设定阀值，若为是，则认为该判断区间为运动区间；若为否，则认为该判断区间为静止区间；当运动区间数量超出判断区间数量时，判断列车处于运动状态；当静止区间数量超出判断区间数量时，判断列车处于静止状态。