CN103144656B - 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法 - Google Patents

列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103144656B
CN103144656B CN201310009531.2A CN201310009531A CN103144656B CN 103144656 B CN103144656 B CN 103144656B CN 201310009531 A CN201310009531 A CN 201310009531A CN 103144656 B CN103144656 B CN 103144656B
Authority
CN
China
Prior art keywords
train
track
unit
circuit signal
track circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310009531.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103144656A (zh
Inventor
何春明
李智
李剑
石海丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Hollysys Co Ltd
Original Assignee
Beijing Hollysys Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Hollysys Co Ltd filed Critical Beijing Hollysys Co Ltd
Publication of CN103144656A publication Critical patent/CN103144656A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103144656B publication Critical patent/CN103144656B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开一种列控系统车载设备，该设备包括：轨道电路信号读取单元，读取轨道电路信号，采用时频域结合的方式基于2取2解调所述轨道电路信号，以获得列车行车许可信息；线路信息读取单元，从地面点式应答器中读取线路信息；计算单元，利用所述行车许可信息以及所述线路信息计算出所述列车的速度防护曲线。本发明还公开了一种解调轨道电路信号的方法。通过本发明提供了一种符合CTCS-2级列控系统技术规范的、能够对列车运行实时控制的ATP车载设备。

Description

列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法
本申请为2011年05月16日递交的申请号为201110126531.1的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种车载设备，尤其涉及一种列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法。
背景技术
由于列车速度不断提高，靠地面信号和传统的LKJ车载设备已无法保护列车既高速又安全的运营。因此，需要开发一种符合CTCS-2级列控系统技术规范的、能够对列车运行实时控制的ATP（列车超速防护）车载设备。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，根据本申请的一个实施方式，公开一种列控系统车载设备，包括：
轨道电路信号读取单元，读取轨道电路信号，采用时频域结合的方式基于2取2解调所述轨道电路信号，以获得列车行车许可信息；
线路信息读取单元，从地面点式应答器中读取线路信息；
计算单元，利用所述行车许可信息以及所述线路信息计算出所述列车的速度防护曲线。
优选地，列控系统车载设备还包括：
速度传感器单元，向计算单元输出当前列车速度；
比较单元，将所述列车的当前速度与速度防护曲线进行比较。
优选地，列控系统车载设备还包括：
制动输出单元，当比较单元的比较结果是所述当前速度超出所述速度防护曲线中允许的速度时，发出制动命令。
优选地，所述轨道电路信号读取单元包括：第一计算模块、第二计算模块以及RAM，所述第一计算模块与所述第二计算模块通过所述RAM进行数据交换。
优选地，列控系统车载设备还包括人机接口界面。
优选地，所述人机接口界面包括：
主显示单元，为液晶屏显示单元；
辅显示单元，为LED显示单元；
主处理CPU，控制所述主显示单元的显示内容；
辅处理CPU，控制所述辅显示单元的显示内容；
通信CPU，控制对外通信和选择内部显示单元。
优选地，所述主显示单元和所述辅显示单元的显示部分在同一时刻仅有一个进行显示。
优选地，列控系统车载设备是基于轨道电路信息与点式信息的CTCS-2级列控系统车载设备。
根据本申请另一个实施方式，还公开一种解调轨道电路信号的方法，包括：
轨道电路信号读取单元的第一计算模块采集轨道电路信号，并利用FFT算法得出所述轨道电路信号载波的频率和功率；
对所述轨道电路信号进行带通滤波，计算滤波后的序列元素值从负值变为非负值的时间间隔，保存每一个时间间隔形成输出序列；
计算出低频解调FFT算法需要的运算阶数N、有效数据长度L、以及抽样间隔M；
对所述输出序列每间隔M个元素抽取一个元素重新组合成新的数列，从新数列中取出L个点，进行2N点数的FFT变换；
在变换后的数列中查找功率最大的谱线信号对应的频率值；
验证所述谱线的功率是否在当前载频频率对应的谱功率范围内，如果不在则认为当前低频解调结果无效；
与第二计算模块交换当前解调结果；
比较所述第一计算模块和第二计算模块的低频解调结果的一致性，如果不一致且在容忍时限内（小于等于4秒），则将上次解调处的低频作为当前结果，否则将“无码”作为当前的解调结果。
通过本发明，可以提供一种符合CTCS-2级列控系统技术规范的、能够对列车运行实时控制的ATP车载设备。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1示出根据本申请一个实施方式的列控车载设备；
图2示出根据本申请另一个实施方式的列控车载设备；
图3示出图2中的轨道电路信号读取单元；
图4示出图2中的人机接口界面；
图5示出根据本申请一个实施方式的解调轨道电路信号的方法；
图6示出图5中经FFT采样的轨道电路信号；
图7示出图5中的输出数据序列。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施方式。
图1示出根据本申请一个实施方式的列控车载设备。如图1所示，该实施方式的列控车载设备包括轨道电路信号读取单元10、线路信息读取单元20以及计算单元30。其中轨道电路信号读取单元10读取轨道电路信号，采用时频域结合的方式基于2取2对轨道电路信号进行解调，以获得列车行车许可信息；线路信息读取单元20，从地面点式应答器中读取线路信息；计算单元30，利用行车许可信息以及线路信息计算出列车的速度防护曲线。
通过上述实施方式，提供一种符合CTCS-2级列控系统技术规范的、能够对列车运行实时控制的ATP车载设备。
图2示出根据本申请另一个实施方式的列控车载设备。如图2所示，该实施方式的列控车载设备包括轨道电路信号读取单元10、线路信息读取单元20以及计算单元30。该实施方式的列控车载设备还包括速度传感器单元80、比较单元40和制动输出单元50。其中轨道电路信号读取单元10读取轨道电路信号，采用时频域结合的方式基于2取2对轨道电路信号进行解调，以获得列车行车许可信息；线路信息读取单元20，从地面点式应答器中读取线路信息；计算单元30，利用行车许可信息以及线路信息计算出列车的速度防护曲线。速度传感器单元80，向计算单元30输出当前列车速度；比较单元40将列车当前的速度与所获得的速度防护曲线进行比较，当列车的当前速度已经超出速度防护曲线的允许的速度时，制动输出单元50发出制动命令。
通过上述实施方式，提供一种符合CTCS-2级列控系统技术规范的、能够对列车运行实时控制的ATP车载设备。
图3示出图2中的轨道电路信号读取单元（TCR）10。如图3所示，轨道电路信号读取单元10包括第一计算模块（TCR_CPU1）11以及第二计算模块（TCR_CPU2）12，二者通过双端口RAM（DPRAM）13进行数据交换。如图3所示，与轨道电路信号读取单元10的第一计算模块11和第二计算模块12相连的分别是第一安全计算机逻辑计算单元（VC_CPU1）61、第二安全计算机逻辑计算单元（VC_CPU2）62，其中1为并行数据总线（16位宽），2为RS422串行总线（5线制）。
如图2所示，该实施方式的列控车载设备除了包括上述的轨道电路信号读取单元10、线路信息读取单元20、计算单元30、速度传感器单元80，比较单元40和制动输出单元50之外，还可以包括人机接口界面70。其中轨道电路信号读取单元10读取轨道电路信号，采用时频域结合的方式基于2取2对轨道电路信号进行解调，以获得列车行车许可信息；线路信息读取单元20，从地面点式应答器中读取线路信息；计算单元30，利用行车许可信息以及线路信息计算出列车的速度防护曲线。速度传感器单元80，向计算单元30输出当前列车速度，比较单元40将列车当前的速度与所获得的速度防护曲线进行比较，当列车的当前速度已经超出速度防护曲线的允许的速度时，制动输出单元50发出制动命令，人机接口界面70发出告警信息。图4示出图2中的人机接口界面70。如图4所示，人机接口界面70包括主显示单元71、辅显示单元72、主处理CPU73、辅处理CPU74以及通信CPU75。其中，主显示单元71是液晶屏显示单元；辅显示单元72指的是LED显示单元；主处理CPU73用来控制主显示单元的显示内容；辅处理CPU74用来控制辅显示单元的显示；通信CPU75控制对外通信和内部显示单元选择。
如图4所示，人机接口界面70除包括主显示单元71、辅显示单元72、主处理CPU73、辅处理CPU74以及通信CPU75之外，还包括按键76、显示切换开关77以及扬声器78。其中主处理CPU73还进行按键处理，有声音需要播放时，通过扬声器78发音。比较单元40将列车当前的速度与所获得的速度防护曲线进行比较，当列车的当前速度已经超出速度防护曲线的允许的速度时，人机接口界面70发出告警信息，告警信息可以是声、光告警信息。主处理CPU73采用串行通信接口与通信CPU75进行通信，一方面接收来自通信CPU75的各种信息，另一方面将司机对按键76的各种操作发送至通信CPU75。辅处理CPU74也进行按键处理。辅处理CPU74采用串行通信接口与通信CPU75进行通信，一方面接收来自通信CPU75的各种信息，另一方面将司机对按键76的各种操作发送至通信CPU75。通信CPU75采用串行通信接口与主处理CPU73或辅处理CPU74进行通信。按键76是指设置在人机接口界面70上的按键，根据当前显示状态，由主处理CPU73或辅处理CPU74将采集到的按键状态发送至通信CPU75。
人机接口界面70的显示系统分为主、辅两个显示单元71、72。为避免相互干扰，双显示人机接口界面70的主、辅显示单元71、72的显示部分不同时工作，即当某一单元显示时，另一单元的显示部分应当不进行显示。正常情况下主显示单元71（液晶屏）作为显示媒介，辅显示单元72作为冷备份。主、辅显示单元71、72的显示部分之间具有切换功能。如图4所示，人机接口界面70还包括显示切换开关77，显示切换分为手动切换和自动切换两种方式。司机通过手工操作显示切换开关77，进行主、辅显单元71、72之间的显示切换。显示切换开关77正常状态为弹起，通信CPU75将VC的数据发送至主处理CPU73，主显示单元71进行数据显示。当显示切换开关77按下时，通信CPU75将通信通道切换至辅处理CPU74，人机接口界面70采用辅显示单元72进行显示。人机接口界面70根据切换的状态，选择主处理CPU73或辅处理CPU74的数据发送至VC的。为了提高整个系统的可用性和可靠性，当主、辅处理CPU73、74中某一路的通信中断后，人机接口界面70开始使用另一路的数据，在切换通信通道时，显示部分相应地切换到相应的显示单元。该切换是由人机接口界面70软件根据具体情况自动进行的，无需人工介入。切换后主、辅显示单元的处理方式与手动切换时相同。
图5示出根据本申请一个实施方式的解调轨道电路信号的方法，图6示出图5中经FFT采样的轨道电路信号，图7示出图5中的输出数据序列。如图5-图7所示，在步骤S110中，轨道电路信号读取单元的一个计算模块（例如第一计算模块）采集轨道电路信号，并利用FFT算法得出所述轨道电路信号载波的频率和功率，如图6所示。
在步骤S120中，对所述轨道电路信号进行带通滤波，计算滤波后的序列元素值从负值变为非负值的时间间隔，保存每一个时间间隔形成输出序列，如图7所示。
在步骤S130中，计算出低频解调FFT算法需要的运算阶数N、有效数据长度L、以及抽样间隔M。例如，根据FSK调制信号的频率特点计算出低频解调FFT算法需要的运算阶数N、有效数据长度L、抽样间隔M。
在步骤S140中，对所述输出序列每间隔M个元素抽取一个元素重新组合成新的数列，从新数列中取出L个点，进行2N点数的FFT变换。
在步骤S150中，在变换后的数列中查找功率最大的谱线信号对应的频率值。
在步骤S160中，验证所述谱线的功率是否在当前载频频率对应的谱功率范围内。如果谱线的功率不在当前载频频率对应的谱功率范围内，则认为当前解调结果无效。
轨道电路信号读取单元10的另一个计算模块（例如第二计算模块）也进行上述过程，从而得到当前解调结果。
在步骤S170中，轨道电路信号读取单元10的两个计算模块交换当前的解调结果。
在步骤S180中，比较所述第一计算模块和第二计算模块的低频解调结果是否一致性，如果不一致且在容忍时限（例如，小于等于4秒）内，则将上次解调处的低频作为当前结果，否则将“无码”作为当前的解调结果。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种解调轨道电路信号的方法，包括：
轨道电路信号读取单元的第一计算模块采集轨道电路信号，并利用FFT算法得出所述轨道电路信号载波的频率和功率；
对所述轨道电路信号进行带通滤波，计算滤波后的序列元素值从负值变为非负值的时间间隔，保存每一个时间间隔形成输出序列；
计算出低频解调FFT算法需要的运算阶数N、有效数据长度L、以及抽样间隔M；
对所述输出序列每间隔M个元素抽取一个元素重新组合成新的数列，从新数列中取出L个点，进行2N点数的FFT变换；
在变换后的数列中查找功率最大的谱线信号对应的频率值；
验证所述谱线的功率是否在当前载频频率对应的谱功率范围内，如果不在则认为当前解调结果无效；
与第二计算模块交换当前解调结果；
比较所述第一计算模块和第二计算模块的低频解调结果的一致性，如果不一致且在容忍时限内，则将上次解调处的低频作为当前结果，否则将“无码”作为当前的解调结果。
CN201310009531.2A 2011-05-16 2011-05-16 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法 Active CN103144656B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101265311A CN102267478A (zh) 2011-05-16 2011-05-16 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101265311A Division CN102267478A (zh) 2011-05-16 2011-05-16 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103144656A CN103144656A (zh) 2013-06-12
CN103144656B true CN103144656B (zh) 2015-07-01

Family

ID=45049986

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101265311A Pending CN102267478A (zh) 2011-05-16 2011-05-16 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法
CN201310009531.2A Active CN103144656B (zh) 2011-05-16 2011-05-16 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101265311A Pending CN102267478A (zh) 2011-05-16 2011-05-16 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN102267478A (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102632908B (zh) * 2012-04-28 2015-07-29 北京交大思诺科技有限公司 轨道电路读取器
CN102778872B (zh) * 2012-07-05 2014-07-23 北京交通大学 轨道电路读取器信号载频动态偏移的实时修正方法
CN103569161B (zh) * 2012-07-30 2015-11-04 北京西南交大盛阳科技有限公司 基于数据比对和逻辑分析的铁路信号设备运行报警方法
CN103350709B (zh) * 2013-07-23 2015-07-22 兰州交通大学 缩短列车安全距离的方法
CN104129406B (zh) * 2014-08-25 2015-12-30 北京交大思诺科技股份有限公司 一种传输轨道电路信息的设备与方法
CN106274987B (zh) * 2016-08-31 2017-12-19 上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种降级信号系统下的点式atp防护方法
CN106394610A (zh) * 2016-10-18 2017-02-15 上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司 一种降级信号系统下的点式ato防护方法
CN109902599B (zh) * 2019-02-01 2021-08-10 初速度（苏州）科技有限公司 一种高精车数据质检方法和系统
CN110850773B (zh) * 2019-11-14 2021-01-22 北京和利时系统工程有限公司 一种采集信号的方法、装置、计算机存储介质及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2180377B (en) * 1985-09-16 1989-02-15 Westinghouse Brake & Signal Method and apparatus for identifying the components of a signal
CN1731697A (zh) * 2005-04-29 2006-02-08 上海天源科技发展有限公司 铁路移频轨道电路传输信号的上/下边频检测方法
CN201261474Y (zh) * 2008-06-17 2009-06-24 北京铁路信号工厂 一种双机互为冗余的轨道电路接收装置
CN102043090A (zh) * 2009-10-23 2011-05-04 西安费斯达自动化工程有限公司 轨道电路移频信号参数测量系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4290933B2 (ja) * 2002-07-11 2009-07-08 株式会社日立製作所 連動・ａｔｃ統合型装置
US7274954B2 (en) * 2004-06-21 2007-09-25 Motorola, Inc. Communication device including one or more electrical control buttons in an upper housing part
CN1817709A (zh) * 2006-03-15 2006-08-16 北京交通大学 基于无线机车信号的ctcs2级列车控制系统
CN101739314B (zh) * 2010-01-13 2013-07-10 浙江大学 列车运行监控装置地面基础数据存储更新方法及系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2180377B (en) * 1985-09-16 1989-02-15 Westinghouse Brake & Signal Method and apparatus for identifying the components of a signal
CN1731697A (zh) * 2005-04-29 2006-02-08 上海天源科技发展有限公司 铁路移频轨道电路传输信号的上/下边频检测方法
CN201261474Y (zh) * 2008-06-17 2009-06-24 北京铁路信号工厂 一种双机互为冗余的轨道电路接收装置
CN102043090A (zh) * 2009-10-23 2011-05-04 西安费斯达自动化工程有限公司 轨道电路移频信号参数测量系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于DSP的25Hz相敏轨道电路接收器的设计;吴卉;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20080815;C033-173 *
基于复解析带通滤波器的固有频率自适应提取原理和方法;王兴国等;《电工技术学报》;20091231;第24卷(第12期);179-184 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102267478A (zh) 2011-12-07
CN103144656A (zh) 2013-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103144656B (zh) 列控系统车载设备及解调轨道电路信号的方法
CN101797978B (zh) 一种无人机刹车综合控制器
CN101776468B (zh) 具有汽车电控诊断功能的汽车组合仪表及其诊断方法
CN106809216A (zh) 车辆驾驶模式切换系统和方法
WO2004104782A3 (en) Method for incorporating individual vehicle data collection, detection and recording of traffic violations in a traffic signal controller
CN105109427A (zh) 一种汽车里程备份方法
CN103106705A (zh) 一种行车记录仪及其行车记录方法
CN201501359U (zh) 一种基于can总线和lin总线的车身控制系统
CN109814569A (zh) 无人车控制方法、装置、设备及计算机可读介质
CN108819881A (zh) 一种智能驾驶控制系统
CN103158640B (zh) 汽车行车状态实时判断系统
CN111452570A (zh) 一种卡车用胎压传感器的定位识别系统及方法
CN107804172A (zh) 电机控制器唤醒系统故障处理方法及电机控制器
US7652561B2 (en) Method for monitoring a tire, tire therefore, and use thereof
CN109774388A (zh) 一种车辆轮胎异常检测方法、系统及相关设备
CN111645724A (zh) 一种车载安全计算机系统
CN113085881A (zh) 一种故障处理方法、装置、电子设备和存储介质
CN111776015A (zh) 一种高速列车车轮抱死故障的诊断方法及控制装置、系统
CN201628865U (zh) 具有汽车电控诊断功能的汽车组合仪表
CN103543017A (zh) 智能诊断系统及方法
CN106114504A (zh) 一种车距提示方法及装置
CN110816560B (zh) 轨道交通车辆的牵引逆变器的控制方法及装置
CN2429374Y (zh) 机车运况监测及作业防护装置
RU2544044C2 (ru) Система обеспечения безопасности движения специального самоходного подвижного состава на комбинированном ходу (сспс кх)
CN103770693A (zh) 一种新能源车电路故障应对方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant