铁路大型养路机械自控装置的一优 选实施例的司机室操作台的结构示意图。
[0066] 图4为图3所示实施例的数据交换流程图。
[0067] 图5为按照本发明第三方面的降低GPS定位误差的方法的一优选实施例的定位方 法原理图。
[0068] 图6为图5所示实施例的三点定位法计算原理图。
[0069] 图1-图6中的标记分别表示： 1减震装置外壳 2硬质减震胶 3减震装置内壳 4储存器安装槽 5车载卫星发射天线6卫星 81差分滤波器 82GPS定位图形显示器 83司机室操作台 84司机室操作台显示器。
【具体实施方式】
[0070] 为了更好地理解本发明，下面结合附图分别详细描述按照本发明第一方面的基于 GPS的铁路大型养路机械自控装置、按照本发明第二方面的种基于GPS的铁路大型养路机 械自控方法、按照本发明第三方面的降低GPS定位误差的方法和第四方面的基于GPS的铁 路大型养路机械自控装置的车辆的优选实施例。
[0071] 实施例1. 1 :图1为按照本发明第一方面所述的基于GPS的铁路大型养路机械自 控装置的一优选实施例的减振装置的结构示意图；图2为按照本发明第一方面所述的基于 GPS的铁路大型养路机械自控装置的一优选实施例的GPS定位仪控制系统示意图；图3为 按照本发明第一方面所述的基于GPS的铁路大型养路机械自控装置的一优选实施例的司 机室操作台的结构示意图；图4为图3所示实施例的数据交换流程图。本实施例中，基于 GPS的铁路大型养路机械自控装置，其包括GPS定位仪，该GPS定位仪安装于司机室内，该司 机室内还装有工控机，该工控机与数据存储器连接，所述工控机与所述GPS定位仪之间连 接数据转换卡，所述工控机与执行元件连接，并控制执行元件的动作。优选的是，所述GPS 定位仪是指利用全球定位系统（GlobalPositioningSystem)进行定位的仪器，该全球定 位系统（GlobalPositioningSystem)是指利用定位卫星，在地球的全部范围内进行实时 定位、导航的系统，又称全球卫星定位系统，简称GPS定位系统。
[0072] 本实施例中，所述GPS定位仪的精度为10cm。
[0073] 本实施例中，所述数据存储器的设计使用容量不小于500GB。
[0074] 本实施例中，所述数据存储器包括减振装置，该减振装置包括外壳，该外壳内嵌装 内壳，所述外壳与所述内壳之间填充减振胶，进一步对数据存储器进行保护。
[0075] 本实施例中，所述工控机安装于司机室内的操作台中，该工控机通过接收GPS定 位仪的信号对机械进行行车及作业控制。
[0076] 本实施例中，所述数据转换卡将GPS定位仪的数据I转换为数据II，并将数据II 传输到工控机，工控机识别数据II并做出相应的指令，同时所述数据转换卡将工控机的操 作指令转换为数据III，并将数据III传输到各传感器及作业单元，所述个传感器和作业单元 识别数据III并根据数据III对应的指令做出相应的动作。
[0077] 本实施例所述的基于GPS的铁路大型养路机械自控装置的工作方式是：将铁路沿 线所需作业量提前输入到存储器中，在机械进行作业时，挂低速作业档，启动GPS定位仪， 对机械进行定位，同时工控机提取数据存储器的数据库中关于此路段的作业数据，GPS定位 仪定位完毕后，工控机参照数据存储器的数据库中所存数据与实际测量仪器所测数据做对 t匕，工控机根据比对结果操作养路机械开始作业，在作业行进过程中GPS定位仪进行实时 定位，在不同特征点，工控机均比对数据存储器中存储的线路数据与车辆实测采集的线路 数据，然后根据预定的作业量对机械控制，实现自动操作。
[0078] 当养路机械行驶到特征点时，GPS定位仪自动给出所在作业路段的位置信号，工控 机接收该位置信号并进行定位计算，养路机械挂作业档，并由工控机自动从存储器中调取 相应位置的作业数据，与养路机械检测的数据进行对比，给出作业量，然后工控机将所需作 业量传输到养路机械原有的工控机I中，养路机械在其原有的工控机I控制下，自行按照 所给操作量进行作业。在高速行车及低速作业时司机可随时手动操作所述GPS定位仪，以 便校正线路位置和数据。
[0079] 施工作业时设定固定步进量作为作业参考，当施工机械在施工过程中遇到影响施 工安全的情况时，手动调节施工步进量与施工速度，从而在确保施工安全的同时实现机械 的自动化施工指导作业。
[0080] 更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
[0081] 实施例1. 1提供的基于GPS的铁路大型养路机械自控装置的技术方案包括上述各 部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本发明的保护范围。上述实施例 所述基于GPS的铁路大型养路机械自控装置能够实现智能化操作，极大地减少养路工人的 体力劳动，并能提高作业效率，极大地改善作业精度，有效节约天窗时间，对提高铁路线路 运力、节约通行时间具有积极效果。
[0082] 实施例2. 1 :-种基于GPS的铁路大型养路机械自控方法，其包括： aa2.将铁路沿线所需作业参数输入数据存储器； bb2.养路机械运行至作业地点并挂低速作业档开始作业； cc2.启动GPS定位仪，对养路机械定位； dd2.工控机提取数据存储器中的作业参数并与路线实际测量数据比对；ee2.工控机根据预存参数与实测参数的差值确定作业量； ff2.工控机将作业量传输至养路机械内部的工控机I中； gg2.工控机I控制养路机械的作业方式。
[0083] 本实施例中，上述方案依aa2、bb2、cc2、dd2、ee2、ff2、gg2的顺序依次进行。
[0084] 实施例2. 2 : -种基于GPS的铁路大型养路机械自控方法，同实施例2. 1，不同之处 在于：在步骤aa2既定的路线内，循环执行步骤bb2、cc2、dd2、ee2、ff2、gg2。
[0085] 更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
[0086] 实施例2. 1-2. 2所述的基于GPS的铁路大型养路机械自控方法的技术方案包括上 述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本发明的保护范围。
[0087] 实施例2. 1-2. 2所述基于GPS的铁路大型养路机械自控方法节约人力资源，节省 铁路线路的维护时间和维护费用，同时可以实现比人工操作精度更高的维护作业。
[0088] 实施例3. 1 :图5为按照本发明第三方面的降低GPS定位误差的方法的一优选实 施例的定位方法原理图，图6为图5所示实施例的三点定位法计算原理图。本实施例中，降 低GPS定位误差的方法包括： aa3.车辆驶入特征点时测量三次位置信息； bb3.以测量所得数值为圆心，以卫星精度值为半径作圆； cc3.取三次测量值皆位于极限位置的数据，S卩：三次测量值所确定的三个圆的圆心分 别处于另外两个圆的圆周上。； dd3.计算三次测量值的极限位置所组成的三角形的外接圆的半径。
[0089] 本实施例中，以上步骤依aa3、bb3、cc3、dd3的顺序依次进行。
[0090] 如图4所示，由步骤aa3测量的三次数值定位精度皆为10cm，以测量所得数 值为圆心，l〇cm为半径作圆，得到如图4所示模型，其中R=10cm，步骤aa3测量所得数 值组成一边长为l〇cm的等边三角形，如图5所示，假设等边三角形内接于圆，则可得： 等边三角形边长L=R其中，R=10cm，a=30°，由勾股定理可知，三角形所外接圆半径
;其中：:￡=：及;则可得：
；因此，采用三点定位后，定位精 度可达到
即5.7735cm。
[0091 ] 更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
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