CN106994986A - 基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法 - Google Patents

Abstract

一种基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法，包括以下步骤：S1：测试无列车经过时位于铁轨一侧的两个感应线圈的初始感应电动势幅值ε₀；S2：设置单侧计轴传感器的检测阈值ε_T；S3：检测有列车经过时所述两个感应线圈的感应电动势幅值；其中设第一感应线圈的感应电动势幅值经过所述检测阈值ε_T的时刻为t_T11和t_T12，其感应电动势幅值达到最小值ε_min1的时刻为t_min1；设第二感应线圈的感应电动势幅值经过所述检测阈值ε_T的时刻为t_T21和t_T22，其感应电动势幅值达到最小值ε_min2的时刻为t_min2；S4：根据公式计算列车的行驶速度；S5：根据所述两个感应线圈检测车轮的先后顺序来判断列车的行驶方向。

Description

基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法

技术领域

本发明涉及的是列车监控领域，具体是一种基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向检测方法。

背景技术

在铁路运输过程中，为了保证铁路网络的高效利用与调度，需要实时掌握各铁路区段的轨道占用情况，包括铁路是否占用与占用多长时间。单侧计轴传感器是一种新型的轨道占用检测设备，它具有轨道占用检测、列车行驶速度与行驶方向的检测的功能。在一段铁路区段的两端各安装一个单侧计轴传感器，通过比较两个传感器所计轴数来确定该轨道区段是否被占用。对于铁路网络的调度，仅仅知道轨道是否被占用是远远不够的，还应掌握轨道将被占用的时间长短，而影响占用时间长短的重要因素就是列车的行驶速度与行驶方向。

双侧计轴传感器在检测列车行驶速度与行驶方向时，需要在某一段铁路区间的两端各安装一个计轴传感器，通过处理两个传感器计轴行为发生的先后与时间差来计算，结构上较为复杂，故障率较高，因此，如何提出一种简单有效的列车行驶速度与行驶方向的检测方法为列车监控领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决单个双侧计轴设备无法检测列车的行驶速度速度和行驶方向的问题，提出了基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法。借助该方法，可以简化双侧计轴系统的结构，降低计轴系统的故障率，提高铁路网络调度的实时性和灵活性。

为达上述目的，本发明的实现包括以下步骤：

S1：测试无列车经过时位于铁轨一侧的两个感应线圈的初始感应电动势幅值ε₀；

S2：设置单侧计轴传感器的检测阈值ε_T；

S3：检测有列车经过时所述两个感应线圈的感应电动势幅值；其中设第一感应线圈的感应电动势幅值经过所述检测阈值ε_T的时刻为t_T11和t_T12，其感应电动势幅值达到最小值ε_min1的时刻为t_min1；设第二感应线圈的感应电动势幅值经过所述检测阈值ε_T的时刻为t_T21和t_T22，其感应电动势幅值达到最小值ε_min2的时刻为t_min2；

S4：根据以下公式计算列车的行驶速度：

其中L为所述两个感应线圈之间的轴线距离；

S5：根据所述两个感应线圈检测车轮的先后顺序来判断列车的行驶方向。

根据本发明提出的基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法，其中，所述检测阈值ε_T与所述初始感应电动势幅值ε₀之间的关系为ε_T＝0.2ε₀。

根据本发明提出的基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法，其中，所述步骤S5中判断列车的行驶方向的方法为：

设Δt＝t_min1-t_min2，当Δt＞0时，判断列车是从第二感应线圈驶向第一感应线圈；当Δt＜0时，判断列车是从第一感应线圈驶向第二感应线圈。

与现有技术相比，本发明涉及的列车行驶速度与行车方向的检测方法，结合了单侧计轴传感器的结构，有效地解决了单个双侧计轴传感器无法检测列车行驶速度与行车方向的问题，简化了双侧计轴系统的结构，降低了双侧计轴系统的故障率。

附图说明

图1是本发明所述的列车行驶速度及行驶方向检测的流程示意图。

具体实施方式

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付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。

本发明所涉及的列车行驶速度与行驶方向的检测结合了单侧计轴传感器的结构特点，具体实施方式为：

S1：测试无车时两个感应线圈的感应电动势幅值ε0；

S2：进行软件系统设置，将计轴传感器进行检测的阈值设置为ε_T＝0.2ε₀；感应线圈中的感应电动势幅值随着车轮位置的变化而变化，变化趋势为先减小后增大，当感应电动势幅值减小到所设置的阈值时，进行计轴；当感应电动势幅值增大到所设置的阈值时，计轴结束；

S3：当车轮经过感应线圈1时，记录感应电动势幅值减小至阈值ε_T的时刻t_T11、随后增大到阈值ε_T时的时刻t_T12、感应电动势幅值达到最小值ε_min1的时刻t_min1；当车轮经过感应线圈2时，记录感应电动势幅值减小至阈值ε_T的时刻t_T21、随后增大到阈值ε_T时的时刻t_T22、感应电动势幅值达到最小值ε_min2的时刻t_min2，理论上ε_min1等于ε_min2；

S4：利用下列公式计算列车行驶速度，其中L为两个感应线圈轴线的距离：

步骤6：令Δt＝t_min1-t_min2，当Δt>0时，则认为列车从感应线圈2驶向感应线圈1，反之，当Δt<0时，则认为列车从感应线圈1驶向感应线圈2。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

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实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：测试无列车经过时位于铁轨一侧的两个感应线圈的初始感应电动势幅值ε₀；

S2：设置单侧计轴传感器的检测阈值ε_T；

S3：检测有列车经过时所述两个感应线圈的感应电动势幅值；其中设第一感应线圈的感应电动势幅值经过所述检测阈值ε_T的时刻为t_T11和t_T12，其感应电动势幅值达到最小值ε_min1的时刻为t_min1；设第二感应线圈的感应电动势幅值经过所述检测阈值ε_T的时刻为t_T21和t_T22，其感应电动势幅值达到最小值ε_min2的时刻为t_min2；

S4：根据以下公式计算列车的行驶速度：

$V=\frac{L}{\frac{1}{2}\&lsqb;(t_{T21}-t_{T11})+(t_{T22}-t_{T12})\&rsqb;};$

其中L为所述两个感应线圈之间的轴线距离；

S5：根据所述两个感应线圈检测车轮的先后顺序来判断列车的行驶方向。

2.根据权利要求1所述的基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法，其特征在于，所述检测阈值ε_T与所述初始感应电动势幅值ε₀之间的关系为ε_T＝0.2ε₀。

3.根据权利要求1所述的基于单侧计轴传感器的列车行驶速度及行驶方向的检测方法，其特征在于，所述步骤S5中判断列车的行驶方向的方法为：

设Δt＝t_min1-t_min2，当Δt＞0时，判断列车是从第二感应线圈驶向第一感应线圈；当Δt＜0时，判断列车是从第一感应线圈驶向第二感应线圈。