一种钢轨探伤车管理地图形成方法与流程

1.本发明涉及轨道工程技术领域，尤其涉及一种应用于钢轨探伤车的管理地图形成方法。


背景技术：

2.现有钢轨探伤车通过超声探伤检测形成b型图，检测运行过程中采用人工键盘输入轨道边公里标、电杆、隧道等参照物与地面对标，检测完成后在地面对检测b型图进行分析，诊断伤损后再通知现场人员复核，确认是否维修，b型图依赖参照物加脉冲距离进行定位。由于钢轨探伤车运行速度高，人工输入参照物定位不准，复核线路范围大，检测人员和复核人员劳动强度高，探伤管理难度大。
3.近些年来，随着铁路信息化工作的不断推进，铁路工程领域涌现出一大批自主研发的软件。在铁路行业软件开发的过程中，铁路线位在平面图上的显示是一个十分重要的环节，它是展示工程信息，了解线路情况最直接的手段。铁路线位在地图上的显示要借助于gis(geographic information system，地理信息系统)技术，如果在专业的gis系统下进行开发，不但gis软件购买价格贵、维护投入大，而且开发的难度和对开发人员的要求也很高。对于自主开发的中小型软件系统，这种购买、开发和运维的代价是很难承受的。目前很多互联网公司都推出了民用的gis系统，即地图服务，并且提供了api(application programming interface，编程接口)为开发者进行二次开发。很多软件都利用这些地图服务的api进行定制开发，将铁路线位嵌入到第三方gis地图中。然而这种方法也存在局限，由于第三方的gis地图并不专门面向铁路行业，因此对铁路线路平面图的表示方法的支持并不完善，用其提供的api绘制出来的线路平面图中，线路的样式和一些铁路特有的信息无法很好的展现。而且，由于各个公司的地图api并不兼容，如果想要改用另一个公司的地图服务，所有的开发工作都要重新进行。
4.目前，在现有技术中与本发明较为相关的技术方案主要有以下几种：
5.现有技术1为中国铁路设计集团有限公司于2018年02月01日申请，并于2018年09月21日公开，公开号为cn108563673a的中国发明申请。该发明申请公开了一种在gis地图上嵌入铁路线位的方法，包括以下步骤：开始、创建地图图层、创建绘图图层、请求地图数据、绘制地图、请求绘图数据、绘制关键点、连接关键点、绘制铁路信息标识、绘制建筑物、图层叠加、结束。本发明可以让开发者在不依赖第三方服务的绘图图层上以标准的样式绘制铁路线路、铁路信息标识及建筑物等元素，并且可以让这些元素响应用户界面上的事件以实现更佳丰富的交互效果。另一个显著的优点是，当更换另一个地图服务商时，绘图图层上的开发工作无需重新进行，只需更改地图图层的相应api即可，极大地提高了开发的灵活性，降低了开发的重复工作量。该发明申请给出了一种在gis地图上嵌入线位的编程方法，铁路通过关键点用线连接起来，但是这种方法因关键点少而导致地图精度不够，另外，地图数据无铁路线路数据。
6.现有技术2为广州国铁通达科技发展有限公司于2019年05月22日申请，并于2019
年08月09日公开，公开号为cn110110030a的中国发明申请。该发明申请涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种铁路专用电子地图及系统，通过将铁路里程标根据经纬度和/或gps(global positioning system，全球定位系统的简称)实时定位的方式映射到数字地图中铁路线路数据上，形成具有铁路标记的铁路专用电子地图；通过本发明，可即时定位、及时了解并处理铁路线路故障信息，并可使用导航功能引导使用者按最合理的方式到达，大大提高了铁路工作人员的效率；对铁路各专业设备的出厂、保修、维修、库存、年限、管理者的所有信息进行统一管理；可查就近设施及配件的库存，提高了维护的效率，维护后在手机端形成一个设施维护管理记录表形成备案；与设施生产厂家共享信息，一道维护设施，保障铁路安全；可实时记录铁路员工考勤，避免不作为现象出现。该发明申请给出了一种利用提供的铁路专用电子地图，将铁路里程标根据经纬度或gps实时定位映射到数字地图线路数据上，形成具有铁路标记的铁路专用电子地图的方法。但是该方法是在已有的电子地图上进行定位，而没有给出铁路专用电子地图的生成方法，仅显示定位铁路线路地图，无铁路线路数据结构。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢轨探伤车管理地图形成方法，以解决现有探伤车每次运行时都需依赖人工输入参照物定位，导致人工劳动强度大、定位误差大，时常发生现场复核漏报的技术问题。
8.为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种钢轨探伤车管理地图形成方法的技术实现方案，钢轨探伤车管理地图形成方法，包括以下步骤：
9.s100)地面地图计算机录入铁路线路数据库数据；
10.s101)所述地面地图计算机下发铁路线路数据库数据至车载地图计算机；
11.s102)所述车载地图计算机接收铁路线路数据库数据并显示线路地图；
12.s103)所述地面地图计算机下发探伤计划路径至车载地图计算机；
13.s104)所述车载地图计算机显示探伤计划路径；
14.s105)钢轨探伤车运行，所述车载地图计算机接收定位数据；
15.s106)所述车载地图计算机根据定位数据形成轨迹，进行轨迹纠偏显示；
16.s108)所述车载地图计算机进行位置判断，播发参照物位置；
17.s109)所述车载地图计算机形成站点间轨迹文件，钢轨探伤检测系统记录行车路径，并形成检测b型图；
18.s110)探伤任务完成后，所述车载地图计算机上传更新的站点间铁路线路数据，地面地图计算机进行铁路线路数据库更新；
19.s111)所述地面地图计算机下发更新的铁路线路数据库，其它车载地图计算机进行数据库更新；
20.s112)钢轨探伤回放分析计算机通过通讯对地面地图进行定位调用，实现检测b型图与地图联动显示。
21.进一步的，在步骤s106)与步骤s108)之间还包括：
22.s107)所述车载地图计算机输入添加参照物标识。
23.进一步的，所述步骤s107)中车载地图计算机输入添加参照物标识的过程包括以
下步骤：
24.钢轨探伤车运行时，在当前线路位置通过键盘输入添加参照物标识；或通过与参照物自动检测设备通讯添加参照物标识。
25.进一步的，在步骤s112)之后还包括：
26.s113)钢轨探伤回放分析计算机确认伤损，所述地面地图计算机显示伤损定位地图，拷贝发送至现场复核人员。
27.进一步的，所述步骤s113)包括以下过程：
28.现场复核人员根据伤损定位地图复核后，通过终端设备返回确认结果至地面地图计算机，所述地面地图计算机以警示色显示钢轨伤损点。
29.进一步的，所述步骤s100)中录入铁路线路数据库的过程包括以下步骤：
30.建立铁路线路数据库，录入数据包括线路数据及站点数据。
31.线路数据包括线路名、线路站名序列、交汇站，构成铁路线路网络结构；线路数据中站名序列从上至下，对应铁路下行方向。
32.站点数据包括各站点地理坐标、公里标及站点索引信息。站点坐标为铁路站中心在地图线路轨迹上的坐标，即实际站中心点与线路轨迹垂线的交点。站点索引信息用于搜索存储的站点图片文件及站名语音文件。
33.建立铁路线路数据库后，地面地图计算机根据铁路线路数据库提供的站点地理坐标显示站点位置，根据铁路线路网络结构显示站点间的线路，形成网络结构地图。
34.进一步的，所述步骤s101)中地面地图计算机下发铁路线路数据库数据的过程包括以下步骤：
35.所述车载地图计算机通过车号建立与地面地图计算机的通讯联系，所述地面地图计算机下发铁路线路数据库数据至车载地图计算机。
36.进一步的，所述步骤s102)中生成线路地图的过程包括以下步骤：
37.所述车载地图计算机根据铁路线路数据库提供的站点地理坐标显示站点位置，根据铁路线路网络结构显示站点间的线路。轨迹数据由铁路线路数据库中的轨迹文件提供，有轨迹数据采用实线显示轨迹线路，无轨迹数据线路采用虚线显示代表站点连接关系的网络线。线路颜色为基础色。
38.进一步的，所述步骤s103)中地面地图计算机下发探伤计划路径至车载地图计算机的过程包括以下步骤：
39.所述地面地图计算机编辑计划路径表由线路名及站点序列组成，变换线路时，只能通过同一交汇站实现。地面地图计算机以计划色显示对应线路计划路径线路图。计划色在运行前设置，并与基础色区分。
40.进一步的，所述步骤s104)中车载地图计算机显示探伤计划路径的过程包括以下步骤：
41.所述车载地图计算机显示探伤计划路径包括计划路径表与计划路径线路图。所述车载地图计算机能编缉修改探伤计划路径表。
42.进一步的，所述步骤s105)中车载地图计算机接收钢轨探伤车定位数据的过程包括以下两种中的任一步骤：
43.从卫星定位数据接收机获得的钢轨探伤车卫星定位数据，以及从钢轨探伤检测系
统获得的里程脉冲数。
44.从所述卫星定位数据接收机获得的钢轨探伤车卫星定位数据，从钢轨探伤车监控记录装置获得的公里标，以及从所述钢轨探伤检测系统获得的里程脉冲数。
45.进一步的，所述步骤s106)包括以下过程：
46.所述车载地图计算机根据卫星定位数据形成轨迹线路，显示替换对应的虚线表示的网络线路。在已有轨迹的线路上运行时，设置定位系统检测误差为纠偏误差，进行轨迹纠偏，钢轨探伤车卫星定位数据与已有轨迹距离在纠偏误差内，则显示在已有的轨迹线路上。当需要更换已存在的轨迹线路时，进入测量模式，不进行轨迹纠偏显示。行车经过轨迹线路显示为行车色，行车色在运行前设置，并与计划色、基础色区分。
47.进一步的，所述步骤s108)还包括以下过程：
48.所述车载地图计算机进行位置判断，在运行前设置大于纠偏误差值的位置偏差值，当卫星定位数据与参照物距离在位置偏差值内时，判定为经过参照物，根据参照物索引信息进行提醒显示及语音播报。经过站点时，进一步精确定位，连续计算卫星定位数据与站点距离，当距离为最小值时，该定位数据作为站点信息发送至钢轨探伤检测系统。
49.进一步的，所述步骤s109)包括以下过程：
50.所述车载地图计算机形成站点间轨迹文件后，计算站点间公里标距离及里程脉冲距离，公里标距离通过两站点公里标差值的绝对值求得，里程脉冲距离通过两站点里程脉冲数差值的绝对值求得，轨迹文件和公里标距离以及里程脉冲距离存储至站点间线路数据库。
51.进一步的，所述步骤s110)包括以下过程：
52.所述地面地图计算机在接收到车载地图计算机更新信息后，在其数据库中汇总生成地面地图总图。地面地图的线路能进行编辑，当需删除某一站点间的线路时，先删除该线路的轨迹文件，再删除该线路的站名。
53.进一步的，所述步骤s111)包括以下过程：
54.所述地面地图计算机记录所有车载地图计算机的数据库版本，下发至非当前版本的其它车载地图计算机。
55.进一步的，所述步骤s112)包括以下过程：
56.钢轨探伤回放分析时，以里程脉冲数为坐标显示钢轨探伤b型图，钢轨探伤b型图中包含行车路径记录。钢轨探伤回放分析计算机发送当前里程脉冲数n及行车路径信息至地面地图计算机，调用地面地图定位当前点在行车路径对应线路的位置并显示。所述地面地图计算机以最近通过站点为位置同步点，并根据以下公式计算当前点n在地面地图中的位置s
n
：
[0057][0058]
其中，最近通过站点公里标为s1、里程脉冲数为n1，前后站点公里标距离为δs，里程脉冲距离为δn。
[0059]
所述钢轨探伤回放分析计算机发送显示或清除行车路径信息至地面地图计算机时，地图线路显示相应更新。
[0060]
所述地面地图计算机显示行车路径后，在行车路径内拖动当前点，地面地图计算
机发送对应里程脉冲数n至钢轨探伤回放分析计算机，钢轨探伤b型图移动至当前起点位置显示。
[0061]
通过实施上述本发明提供的钢轨探伤车管理地图形成方法的技术方案，具有如下有益效果：
[0062]
(1)本发明钢轨探伤车管理地图形成方法，根据钢轨探伤车实际运行时的数据，通过程序自动生成铁路线路轨迹地图，并能同步提供公里标、里程脉冲数等多种参数，便于钢轨探伤车伤损的精细自动定位，无需重复标记地面线路参照物，大幅降低了操作人员的劳动强度；
[0063]
(2)本发明钢轨探伤车管理地图形成方法，通过卫星定位数据接收机定位、机车监控装置公里标定位、里程脉数定位等多种方式，实现了多参数同步定位，为线路精细化管理提供了手段，避免了技术及管理漏洞导致的漏检；
[0064]
(3)本发明钢轨探伤车管理地图形成方法，将管理地图分为车载地图和地面地图两部分，车载地图用于生成铁路线路轨迹地图，地面(管理)地图用于收集每台钢轨探伤车车载地图形成的区域地图，综合各区域地图形成全国管理地图，下发更新过的全国管理地图至车载地图，从而能够实现车载地图与地面地图数据的同步更新；
[0065]
(4)本发明钢轨探伤车管理地图形成方法，通过地图线路定位，为钢轨探伤车线路自动化检测操作提供了条件，通过语音播报方式提示操作人员注意事项，有利于钢轨探伤检测流程的规范化，实现了铁路线路管理数字化和图形化，以及检测任务、检测结果直观化。
附图说明
[0066]
为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：
[0067]
里程脉冲数：钢轨探伤车轮对轴端安装有旋转编码器，半径为r的车轮运转一周，行驶距离为2πr，对应编码器旋转一周输出的脉冲数n，由于编码器达到mm级精度，且用于探伤车定距检测，故该脉冲间距(2πr/n)作定位基本单位，里程用该脉冲数表示；
[0068]
线路公里标：线路公里标表示从铁路线起点开始计算的连续里程，每公里设置一个；
[0069]
轨迹：钢轨探伤车运行时，由钢轨探伤车卫星定位数据坐标点序列连线形成的曲线；
[0070]
b型图：根据超声波检测结果以图像方式显示伤损。
[0071]
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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的实施例。
[0072]
图1是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例的程序流程图；
[0073]
图2是本发明方法所基于的钢轨探伤车管理地图系统一种具体实施例的系统结构组成示意框图；
[0074]
图3是本发明方法所基于的钢轨探伤车管理地图系统一种具体实施例的探伤回放分析系统结构组成示意框图；
[0075]
图4是本发明方法所基于的钢轨探伤车管理地图系统一种具体实施例的定位测量系统示意框图；
[0076]
图5是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中铁路线路网络结构的显示界面示意图；
[0077]
图6是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中车载地图的线路显示界面示意图；
[0078]
图7是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中车载地图纠偏方法的示意图；
[0079]
图8是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中车载地图中站点位置判断方法的示意图；
[0080]
图9是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中车载地图初始显示界面示意图；
[0081]
图10是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中车载地图完成本次检测后的显示界面示意图；
[0082]
图11是本发明钢轨探伤车管理地图形成方法一种具体实施例中车载地图形成的最终显示界面示意图；
[0083]
图中：1
‑
钢轨探伤车管理地图系统，2
‑
地面地图计算机，3
‑
车载地图计算机，4
‑
钢轨探伤检测系统，40
‑
钢轨探伤回放分析计算机，5
‑
机车监控记录装置，6
‑
卫星定位数据接收机，7
‑
已有轨迹，8
‑
纠偏误差，9、11
‑
满足纠偏误差的分界点，10
‑
纠偏后钢轨探伤车位置，12
‑
钢轨探伤车运行轨迹，13
‑
位置偏差值，14、16
‑
满足位置偏差值的分界点，15
‑
纠偏后站点位置，17
‑
电杆。
具体实施方式
[0084]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0085]
如附图1至附图11所示，给出了本发明钢轨探伤车管理地图形成方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0086]
实施例1
[0087]
如附图2所示，一种本发明所基于的钢轨探伤车管理地图系统1的实施例，用于探伤计划任务下达，车载地图形成轨迹地图，钢轨探伤检测系统4记录检测b型图，钢轨探伤回放分析计算机40进行伤损定位分析，能够很好地实现铁路线路的精细化维护。钢轨探伤车管理地图系统1具体包括：地面地图计算机2和车载地图计算机3，地面地图计算机2与车载地图计算机3均为基于计算机的设备。地面地图计算机2用于存储、管理、应用及显示地面地图，车载地图计算机3用于存储、管理、应用及显示车载地图。钢轨探伤车管理地图系统1的具体工作过程包括：地面地图计算机2中录入铁路线路数据库数据，如下表1所示。地面地图计算机2下发铁路线路数据库数据至车载地图计算机3。车载地图计算机3接收铁路线路数
据库数据并显示线路地图。地面地图计算机2下发探伤计划路径至车载地图计算机3，计划路径由所经站点及线路名序列组成，如下表2所示，起点站、终点站不一定正在铁路站位置，需提供相对站点的里程。车载地图计算机3显示探伤计划路径，如附图5所示。钢轨探伤车运行，车载地图计算机3接收定位数据，车载地图计算机3由卫星定位数据形成轨迹，进行轨迹纠偏显示。车载地图计算机3输入添加参照物标识。车载地图计算机3进行位置判断，播发参照物位置，经过站点时，发送站点定位信息至钢轨探伤检测系统4。钢轨探伤检测系统4记录行车路径及探伤检测b型图。车载地图计算机3更新铁路线路数据库并将其上传至地面地图计算机2。钢轨探伤车管理地图系统1共包括n个车载地图计算机3(即车载地图计算机1至车载地图计算机n，n≥1)。地面地图计算机2完成数据更新后，对各个车载地图计算机3进行数据更新。如附图2所示，钢轨探伤回放分析计算机40通过通讯对地面地图计算机2中的地面地图定位调用，实现检测b型图与地图联动显示，在检测b型图中移动鼠标至伤损处，地面地图计算机2显示伤损定位地图，拷贝并发送至现场复核人员终端设备(如：手机)。实施例1描述的钢轨探伤车管理地图系统1，能自动形成铁路线路矢量地图，调用铁路线路数据，显示特定路径，结合高分辩率里程脉冲，实现钢轨探伤车检测结果精细自动定位，解决现有探伤车每次运行时都需依赖人工输入参照物定位，导致人工劳动强度高，定位误差大，时常发生现场复核漏报的技术问题。
[0088]
表1
[0089][0090]
表2
[0091]
序号起始站相对里程终点站相对里程线路名1fx1i fk2i c ic联络3c dx2ae
[0092]
地面地图计算机2建立并录入钢轨探伤车号数据库，车载地图计算机3包含有本车
钢轨探伤车号，地面地图计算机2根据钢轨探伤车号通过无线通讯匹配车载地图计算机3。
[0093]
地面地图计算机2及车载地图计算机3中建立相同的铁路线路数据库，该数据库进一步包括以下结构：
[0094]
录入数据包括线路数据及站点数据。
[0095]
线路数据包括线路名、线路站名序列、交汇站，构成铁路线路网络结构。线路数据中站名序列从上至下，对应铁路下行方向。
[0096]
站点数据包括各站点地理坐标、公里标及站点索引信息。站点坐标为铁路站中心在地图线路轨迹上的坐标，为铁路站中心点与线路轨迹垂线的交点。站点索引信息用于搜索存储的站点图片文件及站名语音文件。
[0097]
地面地图计算机2及车载地图计算机3编辑计划路径表由线路名及站点序列组成，变换线路时只能通过同一交汇站实现。地面地图计算机2通过通讯下发铁路线路数据库数据至车载地图计算机3。地面地图计算机2通过通讯下发探伤计划路径至车载地图计算机3。车载地图计算机3能编缉修改探伤计划路径表。
[0098]
钢轨探伤车管理地图系统1采用如附图4所示的定位测量系统获得定位数据，包括卫星定位数据接收机6、机车监控记录装置5(为可选项)，以及钢轨探伤检测系统4。接收钢轨探伤车定位数据进一步包括：
[0099]
a)通过串口通讯，从卫星定位(gnss，global navigation satellite system，全球导航卫星系统的简称)数据接收机6获得的钢轨探伤车位置卫星定位数据。
[0100]
b)通过串口通讯，从机车监控记录装置5获得的公里标，实现相对于a)更高精度的基准定位(此项非必须项)。
[0101]
c)通过以太网通讯，从钢轨探伤检测系统4获得的里程脉冲数。
[0102]
车载地图计算机3可以采用a b c或a c两种中的任一种方式接收钢轨探伤车的定位数据。钢轨探伤车采用方式c)的里程脉冲数作为检测数据的基本计量单位，检测开始时置零，需定时通过方式a)或方式b)得到的地面定位数据，同步记录。方式a)采用卫星定位数据，方式b)采用(线路号 公里标 相对距离)定位。方式b)与地面铁路线路定点校对，相较于方式a)精度更高。
[0103]
地面地图计算机2及车载地图计算机3根据铁路线路数据库提供的站点地理坐标显示站点位置，根据铁路线路网络结构显示站点间的线路。铁路线路数据库中轨迹文件提供轨迹数据，有轨迹数据线路采用实线显示轨迹线路，无轨迹数据线路采用虚线显示代表站点连接关系的网络线。无定位数据的区段采用虚线表示，线路上位置由里程脉冲数确定。线路显示颜色根据功能要求确定，分为基础色、计划色及行车色。车载地图计算机3根据卫星定位数据形成轨迹线路，如附图6所示，显示替换对应虚线表示的网络线路。
[0104]
车载地图计算机3在钢轨探伤车运行时进行轨迹纠偏与参照物位置判断。车载地图计算机3在已有轨迹的线路上运行时，设置检测定位系统检测误差为纠偏误差，进行轨迹纠偏，钢轨探伤车卫星定位数据与已有轨迹距离在纠偏误差内，则显示在已有的轨迹线路上。车载地图计算机3进行参照物位置判断，在运行前设置大于纠偏误差值的位置偏差值，当卫星定位数据与参照物距离在位置偏差值内时，判断为经过参照物，根据参照物索引信息进行提醒显示及语音播报。经过站点时，进一步精确定位，计算定位数据与站点距离，当距离为最小值时，该点定位数据作为站点信息发送至钢轨探伤检测系统4。如：系统设置大
于纠偏误差值的位置偏差值13，当定位数据与参照物距离在位置偏差值13以内时，认为经过参照物，根据参照物索引信息进行提醒显示及语音播报。经过站点时，进一步精确定位，如附图8所示，钢轨探伤车运行轨迹12方向从左到右，如站点d坐标有误差，不在轨迹上，计算钢轨探伤车运行轨迹12上定位点与站点d距离小于位置偏差值13时，在位置14(满足位置偏差值的分界点)时进入站点位置判断，在位置16(满足位置偏差值的分界点)时退出位置判断。当距离为最小值时，得到定位值15(纠偏后站点位置)作为站点信息发送至钢轨探伤检测系统4，钢轨探伤检测系统4记录运行路径。
[0105]
钢轨探伤检测系统4接收车载地图计算机3中的站点信息，记录运行路径，进行探伤检测，记录探伤检测b型图。钢轨探伤车经过站点后，车载地图计算机3形成站点间轨迹文件，如附图6所示(其中，x1为起始点，x2为终点)，计算站点间公里标距离及里程脉冲距离，公里标距离通过两站点公里标差值的绝对值求得，里程脉冲距离通过两站点里程脉冲数差值的绝对值求得，车载地图计算机3将轨迹文件、公里标距离、里程脉冲距离存储至站点间线路数据库。当探伤计划完成，车载地图计算机3发送更新的铁路线路数据库至地面地图计算机2。如：由站点i通过站点c后，形成轨迹文件ic_ic.tra，计算得到站点i与站点c公里标距离及里程脉冲距离。由站点c通过站点d后，形成轨迹文件ae_cd.tra，计算得到站点c与站点d公里标距离及里程脉冲距离，轨迹文件名由“线路名_站点区段”描述，索引信息和公里标距离及里程脉冲距离存储至数据库中，如表3中“站点间线路信息”栏所示。
[0106]
表3
[0107][0108][0109]
钢轨探伤车检测运行过程中，当遇到新的参照物，车载地图计算机3可在当前线路位置通过键盘输入添加参照物标记，或通过与参照物自动检测设备通讯添加参照物标识，如附图6所示的电杆17标识。
[0110]
探伤任务完成后，车载地图计算机3上传更新的铁路线路数据库，地面地图计算机2进行铁路线路数据库更新。
[0111]
地面地图计算机2记录所有钢轨探伤车的车载地图计算机3的数据库版本，下发更新的铁路线路数据库，其它车载地图计算机3的铁路线路数据库更新。
[0112]
地面地图计算机2在接收到车载地图计算机3更新信息后，在数据库中汇总生成地面地图总图。地面地图的线路能进行编辑，当需删除某一站点间的线路时，先删除该线路的轨迹文件，再删除该线路的站点名。
[0113]
钢轨探伤回放分析计算机40通过通讯对地面地图计算机2定位调用，实现检测b型图与地图联动显示，以利于维护人员在地图中定位钢轨探伤b型图中的钢轨伤损。
[0114]
钢轨探伤回放分析计算机40对检测结果进行分析时，钢轨探伤b型图以里程脉冲数为坐标进行显示。设当前点为n，钢轨探伤b形图中包括行车路径记录。钢轨探伤回放分析计算机40发送里程脉冲数n及实际行车路径信息至地面地图计算机2，调用地面地图快速定位当前点在对应线路的位置并显示。当地面地图计算机2显示行车路径后，在行车路径内拖动当前点，地面地图计算机2发送对应的里程脉冲数n至钢轨探伤回放分析计算机40，钢轨探伤b型图移动至当前点位置显示。
[0115]
地面地图计算机2以最近通过站点为位置同步点，根据以下公式计算当前点n在地面地图计算机2中的位置s
n
：
[0116][0117]
其中，设最近通过站点公里标为s1、里程脉冲数为n1，前后站点公里标距离为δs，里程脉冲距离为δn。
[0118]
钢轨探伤回放分析计算机40发送显示或清除行车路径信息至地面地图计算机2时，地图线路显示相应更新。
[0119]
地面地图计算机2显示行车路径后，在行车路径内拖动当前点，地面地图计算机2发送对应里程脉冲数n至钢轨探伤回放分析计算机40，检测b型图移动至当前起点位置显示。
[0120]
钢轨探伤回放分析计算机40确认伤损后，将伤损b型图与对应定位地图拷贝发送至现场复核人员终端设备(如：手机)。
[0121]
相较于目前钢轨探伤车在运行时主要通过手动输入线路边参照物标记(包括公里标)，建立与地面位置校准，受人为因素影响大，定位误差较大，伤损复核费工，时常发生漏检，且每次运行均需人工输入参照物标记，不能重复利用，加大了检测人员劳动强度。本发明实施例1描述的钢轨探伤车管理地图系统1，将管理地图分为车载地图和地面地图两部分。其中，车载地图计算机3用于根据钢轨探伤车实际运行时的数据自动生成铁路线路轨迹地图，地面地图计算机2用于收集每台钢轨探伤车车载地图形成的区域地图，综合形成全国管理地图，下发更新过的全国管理地图至车载地图计算机3，从而实现车载地图与地面地图数据的同步更新。实施例1描述的钢轨探伤车管理地图系统1，根据钢轨探伤车实际运行时的定位数据，通过程序自动生成铁路线路轨迹地图，并同步提供公里标、里程脉冲数等多种参数，便于钢轨探伤车伤损的精细自动定位，无需重复标记地面线路参照物，大幅降低了操作人员的劳动强度。同时，通过卫星定位数据接收机定位、机车监控装置公里标定位、里程脉数定位等多种方式，实现了多参数同步定位，为线路精细化管理提供了手段，避免了技术及管理漏洞导致漏检。实施例1描述的钢轨探伤车管理地图系统1通过地图线路定位，为钢
轨探伤车线路自动化检测操作提供了条件，通过语音播报方式提示操作人员注意事项，有利于钢轨探伤检测流程的规范化，实现了铁路线路管理数字化和图形化，以及检测任务、检测结果直观化。
[0122]
实施例2
[0123]
如附图1所示，一种本发明钢轨探伤车管理地图形成方法的实施例，能自动形成铁路线路矢量地图，调用铁路线路数据，显示特定路径，结合高分辩率里程脉冲，实现钢轨探伤车检测结果精细自动定位，解决现有探伤车每次运行时都需依赖人工输入参照物定位，导致人工劳动强度高，定位误差大，时常发生现场复核漏报的技术问题。该方法具体包括以下步骤：
[0124]
s100)地面地图计算机2建立铁路线路数据库：铁路线路数据库来源为实施例1的工作流程完成后的更新数据，如表3所示。
[0125]
s101)地面地图计算机2下发铁路线路数据库数据至车载地图计算机3。
[0126]
步骤s101)进一步包括：
[0127]
车载地图计算机3通过车号建立与地面地图计算机2的通讯联系，地面地图计算机2下发铁路线路数据库数据至车载地图计算机3。
[0128]
s102)车载地图计算机3接收到铁路线路数据库数据，车载地图可以正常工作，以基础色显示线路地图，如附图9所示。根据铁路线路数据库提供的站点地理坐标显示站点位置，根据铁路线路网络结构以显示站点间的线路。轨迹数据由铁路线路数据库中轨迹文件提供，有轨迹数据时采用实线显示轨迹线路，如以实线表示的ic、cd。无轨迹数据线路采用虚线显示代表站点连接关系的网络线，如以虚线段表示的bc、de。线路颜色为基础色。
[0129]
s103)地面地图计算机2按以下步骤下发探伤计划路径至车载地图计算机3：
[0130]
s1)地面地图计算机2编辑计划路径表，计划路径表由所经站点及线路名序列组成，如下表4所示；
[0131]
s2)地面地图以计划色显示探伤计划路径线路图；
[0132]
s3)地面地图计算机2下发探伤计划表至车载地图计算机3，地面地图恢复基础色显示线路图。
[0133]
表4
[0134]
序号起始站相对里程终点站相对里程线路名1e d ae2d c ae3c b ae
[0135]
s104)车载地图计算机3按照以下步骤显示探伤计划：
[0136]
s4)接收探伤计划表，车载地图计算机3能编缉修改探伤计划路径表；
[0137]
s5)根据计划路径表显示探伤计划路径线路图。
[0138]
s105)钢轨探伤车运行时，钢轨探伤车管理地图系统1按照以下步骤并行执行：
[0139]
s6)钢轨探伤检测系统连续检测，形成探伤检测b型图数据文件；
[0140]
s7)车载地图计算机3采用如附图4所示的定位测量系统获得定位数据，包括卫星定位数据接收机6、钢轨探伤车监控记录装置5(为可选项)，以及钢轨探伤检测系统4。
[0141]
步骤s7)中的接收定位测量系统数据进一步包括：
[0142]
a)通过串口通讯，从卫星定位(gnss，global navigation satellite system，全球导航卫星系统的简称)数据接收机6获得的钢轨探伤车位置卫星定位数据。
[0143]
b)通过串口通讯，从钢轨探伤车监控记录装置5获得的公里标，实现相对于a)更高精度的基准定位(此项非必须项)。
[0144]
c)通过以太网通讯，从钢轨探伤检测系统4获得的里程脉冲数。
[0145]
车载地图计算机3可以采用a b c或a c两种中的任一种方式接收钢轨探伤车的定位数据。钢轨探伤车采用方式c)的里程脉冲数作为检测数据的基本计量单位，检测开始时置零，需定时通过方式a)或方式b)得到的地面定位数据，同步记录。方式a)采用卫星定位数据，方式b)采用(线路号 公里标 相对距离)定位。方式b)与地面铁路线路定点校对，相较于方式a)精度更高。
[0146]
s106)车载地图计算机3按照步骤s8)由定位数据形成轨迹，按照步骤s9)进行轨迹纠偏显示。
[0147]
步骤s8)由卫星定位数据形成轨迹的过程进一步包括：
[0148]
车载地图计算机3由卫星定位数据形成轨迹线路，如附图11所示，显示替换对应虚线表示的网络线路ed。在已有轨迹的线路dc上运行时，进行轨迹纠偏显示。
[0149]
步骤s9)进行轨迹纠偏显示的过程进一步包括：
[0150]
在已有轨迹的线路上运行时，设置定位测量系统检测误差为纠偏误差，进行定位纠偏计算，如附图7所示。钢轨探伤车运行定位数据点p不在已有轨迹7上，计算点p与已有轨迹7距离小于设置纠偏误差8，当距离为最小值时，得到位置10作为定位数据显示在已有的轨迹线路上。点p与已有轨迹7距离大于纠偏误差8时，只显示点p，不显示超过纠偏误差8的轨迹。
[0151]
s107)在钢轨探伤车运行时，车载地图计算机3输入添加参照物标识在轨迹当前位置。参照物标记也可在地面地图计算机2与站点数据一样建库输入。
[0152]
s108)车载地图计算机3进行位置判断，在运行前设置大于纠偏误差值的位置偏差值，当卫星定位数据与参照物距离在位置偏差值内时，判定为经过参照物，根据参照物索引信息进行提醒显示及语音播报。经过站点时，进一步精确定位，连续计算卫星定位数据与站点距离，当距离为最小值时，该定位数据作为站点信息发送至钢轨探伤检测系统。如：系统设置大于纠偏误差的位置偏差值13，当定位数据与参照物距离在位置偏差值内时，认为经过参照物，线路dc上有参照物(如：电杆17)标识，根据参照物索引信息进行提醒显示及语音播报。经过站点时，进一步精确定位，如附图8所示，钢轨探伤车运行轨迹12方向从左至右，如站点d坐标有误差，不在轨迹上，计算轨迹位置与站点d距离小于设置位置偏差值13时，即在位置14时进入站点位置判断，在位置16时退出判断。当距离为最小值时，得到位置15作为站点信息发送至钢轨探伤检测系统4，钢轨探伤检测系统4记录运行路径。
[0153]
s109)车载地图计算机3形成站点间轨迹文件，且在形成站点间轨迹文件后，计算站点间公里标距离及里程脉冲距离，公里标距离通过两站点公里标差值的绝对值求得，里程脉冲距离通过两站点里程脉冲数差值的绝对值求得，轨迹文件和公里标距离以及里程脉冲距离存储至站点间线路数据库。如附图10所示，由站点e通过站点d后，形成轨迹文件ae_de.tra，计算得到站点d与站点e公里标距离及里程脉冲距离，由站点c通过站点b后，形成轨迹文件ae_bc.tra，计算得到站点b与站点c公里标距离及里程脉冲距离。轨迹文件名线路索
引信息及公里标距离、里程脉冲距离存储至表5线路数据库中“站点间线路信息”栏对应位置。
[0154]
表5
[0155][0156]
s110)探伤任务完成后，车载地图计算机3上传更新的线路数据库，地面地图计算机2进行铁路线路数据库更新。
[0157]
步骤s110)进一步包括以下过程：
[0158]
地面地图计算机2在接收到车载地图计算机3的更新信息后，在数据库中汇总生成地面地图总图。地面地图的线路能进行编辑，当需删除某一站点间的线路时，先删除该线路的轨迹文件，再删除该线路的站名。
[0159]
s111)地面地图计算机2记录所有车载地图计算机3的数据库版本，并下发更新的铁路线路数据库，其它车载地图计算机3进行数据库更新。
[0160]
s112)钢轨探伤检测回放分析计算机40通过通讯对地面地图定位调用，实现检测b型图与地图联动显示。
[0161]
步骤s112)进一步包括以下过程：
[0162]
钢轨探伤回放分析计算机40对检测结果进行分析，钢轨探伤检测b型图以里程脉冲数为坐标进行显示。设当前点为n，钢轨探伤检测b形图中包含行车路径记录。钢轨探伤回放分析计算机40发送里程脉冲数n及行车路径信息至地面地图计算机2，调用地面地图快速定位当前点在对应线路的位置并显示。当地面地图显示行车路径后，在行车路径内拖动当前点，地面地图计算机2发送对应的里程脉冲数n至钢轨探伤回放分析计算机40，钢轨探伤检测b形图移动至当前点位置显示。
[0163]
在步骤s112)中，以最近通过站点为位置同步点(如在轨迹e
‑
d
‑
c
‑
b中，当前点在dc间，以d站点为位置同步点)，进一步根据以下公式计算当前点n在地面地图中的位置s
n
：
[0164]
[0165]
其中，设记录路径中最近已通过的站点公里标为s1、里程脉冲数为n1，对应线路公里标的距离为δs，里程脉冲距离为δn。
[0166]
钢轨探伤回放分析计算机40发送显示或清除行车路径信息至地面地图计算机2时，地图线路显示相应更新。地面地图计算机2显示行车路径后，在行车路径内拖动当前点，地面地图计算机2发送对应里程脉冲数n至钢轨探伤回放分析计算机40，钢轨探伤b型图移动至当前起点位置显示。
[0167]
s113)钢轨探伤回放分析计算机40确认伤损，地面地图计算机2显示伤损定位地图，拷贝并发送至现场复核人员终端设备(如：手机)。
[0168]
步骤s113)进一步包括以下过程：
[0169]
现场复核人员根据伤损定位地图复核后，通过终端设备返回确认结果至地面地图计算机2，地面地图计算机2以警示色显示钢轨伤损点。
[0170]
实施例2描述的钢轨探伤车管理地图形成方法，地面地图计算机通过无线通讯对车载地图计算机进行管理，为钢轨探伤车线路自动化检测操作提供了条件，通过参照物语音播报方式提示操作人员注意事项，有些特殊线路点，如道岔口需提升探轮避免轨尖刺破探轮，小弯道需人工干预钢轨探伤系统探轮对中，利用计算机语音及时提示操作人员注意事项，有利于钢轨探伤检测流程的规范化，实现了铁路线路管理数字化和图形化，以及检测任务、检测结果直观化。
[0171]
实施例3
[0172]
一种基于实施例2所述的钢轨探伤车管理地图形成方法应用于离线地图管理的具体实施例，铁路线路数据库已经全部形成，车载地图计算机3独立离线运行，地面地图计算机2无需更新。钢轨探伤检测系统4记录运行路径及检测b型图文件，进行钢轨伤损分析定位。钢轨探伤车管理地图系统1的具体工作流程包括：车载地图计算机3根据如下表6所示数据完全的铁路线路数据库显示线路地图，如附图11所示。车载地图计算机3编辑计划路径表如下表7所示，显示计划路径图。钢轨探伤车运行，车载地图计算机3接收定位数据，进行轨迹纠偏显示。车载地图计算机3进行位置判断，经过站点时，发送站点信息至钢轨探伤检测系统4。钢轨探伤检测系统4记录行车路径及探伤检测b型图。钢轨探伤回放分析计算机40通过通讯对地面地图定位调用，实现检测b型图与地图联动显示。在检测b型图中移动鼠标至伤损处，地面地图计算机2显示伤损定位地图。
[0173]
表6
[0174][0175]
表7
[0176][0177][0178]
钢轨探伤车管理地图系统1采用如附图4所示的定位测量系统获得定位数据，包括卫星定位数据接收机6、钢轨探伤车监控记录装置5(为可选项)，以及钢轨探伤检测系统4。接收探伤车定位测量数据进一步包括：
[0179]
a)通过串口通讯，从卫星定位(gnss，global navigation satellite system，全球导航卫星系统的简称)数据接收机6获得的钢轨探伤车位置卫星定位数据。
[0180]
b)通过串口通讯，从钢轨探伤车监控记录装置5获得的公里标，实现相对于a)更高精度的基准定位(此项非必须项)。
[0181]
c)通过以太网通讯，从钢轨探伤检测系统4获得的里程脉冲数。
[0182]
车载地图计算机3可以采用a b c或a c两种中的任一种方式接收钢轨探伤车的定位数据。
[0183]
钢轨探伤车在已有轨迹的线路上运行时，当前点与已有轨迹距离小于纠偏误差时，当前点显示在已有的轨迹线路上。当前点与已有轨迹距离大于纠偏误差时，只显示当前点，不显示超过纠偏误差的轨迹。
[0184]
钢轨探伤车运行时，车载地图计算机3进行参照物位置判断，当定位数据与参照物距离在位置偏差值内时，根据参照物索引信息进行提醒显示及语音播报。经过站点时，得到站点定位信息发送至钢轨探伤检测系统4。
[0185]
经过各站点，钢轨探伤检测系统4记录实际运行路径，钢轨探伤检测系统4记录运行检测b型图。
[0186]
探伤任务完成后，钢轨探伤检测系统4通过移动存储设备(如：u盘)转储检测b型图及实际运行路径。
[0187]
地面钢轨探伤回放分析计算机40读取移动存储设备转储检测b型图及实际运行路径，进行回放分析。
[0188]
地面钢轨探伤回放分析计算机40通过通讯对地面地图计算机2定位调用，实现检测b型图与地图联动显示，以利于维护人员在地图中定位钢轨探伤检测b型图中的钢轨伤损。
[0189]
地面钢轨探伤回放分析计算机40进行分析时，钢轨探伤b型图以里程脉冲数为坐标进行显示。设当前点为n，钢轨探伤b形图中包括行车路径记录。钢轨探伤回放分析计算机40发送里程脉冲数n及实际行车路径信息至地面地图计算机2，调用地面地图计算机2定位当前点在对应线路的位置并显示。当地面地图计算机2显示行车路径后，在行车路径内拖动当前点，地面地图计算机2发送对应的里程脉冲数n至钢轨探伤回放分析计算机40，钢轨探伤b型图移动至当前点位置显示。
[0190]
地面地图计算机2以最近通过站点为位置同步点，根据以下公式计算当前点n在地面地图计算机2中的位置s
n
：
[0191][0192]
其中，设最近通过站点公里标为s1、里程脉冲数为n1，前后站点公里标距离为δs，里程脉冲距离为δn。
[0193]
实施例3在实施例1和2的基础之上，车载地图计算机3通过离线方式为钢轨探伤车运行提供工作地图，扩展了钢轨探伤车管理地图的运用范围，车载地图计算机3通过定位测量系统得到钢轨探伤车实际运行时的定位数据，形成了完整的铁路线路地图，并同步提供公里标、里程脉冲数多种参数，为其它类型铁路机车的地图定位管理提供了简捷方案。
[0194]
通过实施本发明具体实施例描述的钢轨探伤车管理地图系统的技术方案，能够产生如下技术效果：
[0195]
(1)本发明具体实施例描述的钢轨探伤车管理地图系统，根据钢轨探伤车实际运行时的定位数据，通过程序自动生成铁路线路轨迹地图，并能同步提供公里标、里程脉冲数等多种参数，便于钢轨探伤车伤损的精细自动定位，无需重复标记地面线路参照物，大幅降低了操作人员的劳动强度；
[0196]
(2)本发明具体实施例描述的钢轨探伤车管理地图系统，通过卫星定位数据接收机定位、机车监控装置公里标定位、里程脉数定位等多种方式，实现了多参数同步定位，为线路精细化管理提供了手段，避免了技术及管理漏洞导致漏检；
[0197]
(3)本发明具体实施例描述的钢轨探伤车管理地图系统，将管理地图分为车载地图和地面地图两部分，车载地图用于生成铁路线路轨迹地图，地面(管理)地图用于收集每台钢轨探伤车车载地图形成的区域地图，综合形成全国管理地图，下发更新过的全国管理地图至车载地图，从而能够实现车载地图与地面地图数据的同步更新；
[0198]
(4)本发明具体实施例描述的钢轨探伤车管理地图系统，通过地图线路定位，为钢轨探伤车线路自动化检测操作提供了条件，通过语音播报方式提示操作人员注意事项，有利于钢轨探伤检测流程的规范化，实现了铁路线路管理数字化和图形化，以及检测任务、检
测结果直观化。
[0199]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0200]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。