CN107458414B - 一种基于uwb和视觉伺服的故障列车牵引系统方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引系统方法，救援车可以自动定位与事故车的距离，精准进行自动连挂。与现有技术相比，本发明的在无人驾驶条件或驾驶员完全不出司机室内条件下，利用全自动车钩实现自动连接停在轨道任意位置的故障车，从而拖走故障车。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引系统方法，属于城市轨道交通车辆技术领域。
背景技术
统计现有地铁，全自动车钩位于地铁的两端，可实现自动机械连挂、电气自动连接、风道自动连接。鉴于需求方提出的智能列车概念，即每辆地铁均可成为救援车且无人驾驶，利用全自动车钩实现自动连接停在轨道任意位置的故障车，从而拖走故障车。
因全自动车钩连挂时需要限定救援车与故障车之间运行速度和相对距离，基于救援车为无人驾驶，故需要获知救援车与故障车之间相对距离，利用相对距离限定救援车运行速度。
考虑到故障车可能停放在轨道任意点，需核算各种极限条件，比如故障车在隧道内存在无线通讯受阻、光线受阻；故障车在轨道弯道上，是否超过全自动车钩允许自动对接相对位置。
当救援车靠近故障车准备连挂时，给出是否可进行连挂的判断。若判断出不可行后，需给出解决提示或提供辅助装置进行修正。
救援车靠近故障车准备连挂后，给出是否机械、电气、风管连接到位的判断。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引系统方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引系统方法，括以下步骤：
A.列车指挥大厅接收到故障车的求救信号后，进行救援车调度，救援车前往故障车区域；
B.救援车行驶距离故障车约1000米的位置时，救援车的车载UWB系统和故障车的车载UWB系统启动，并开始相对低精度测距；
C.救援车行驶距离故障车约50米的位置时，救援车的车载UWB系统和故障车的车载UWB系统开始相对高精度测距，救援车并降速行驶；
D.救援车行驶距离故障车实际距离为2米时，救援车停止；
E.救援车和故障车的车载相机均开启，并进行图像识别，检测车钩是否满足连挂条件；
F.救援车缓慢前行，使救援车的车钩连挂故障车的车钩。
作为进一步的优选方案，所述步骤E，当检测车钩满足连挂条件时，救援车的车载驱动装置启动，推动车钩摆动。
作为进一步的优选方案，所述步骤F，当救援车的车钩连挂故障车的车钩失败时，救援车缓慢后退，重新前行进行连挂。
与现有技术相比，本发明的一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引系统方法,在无人驾驶条件或驾驶员完全不出司机室内条件下，利用全自动车钩实现自动连接停在轨道任意位置的故障车，从而拖走故障车,无人救援车可以自动与事故车进行无线定位对接，更加人性化。
附图说明
图1是本发明自动连挂装置示意图；
图2是本发明自动连挂工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
如图1所示，根据目前需求的理解，提出基于UWB和视觉伺服为核心的全自动车钩自动连挂装置。该辅助装置安装在车钩尾座附近的车底，图1中，左侧为救援车辆，右侧为事故车辆，两车处于对接状态；
辅助装置由控制单元、UWB装置、视觉伺服、驱动部件和电源组成。该部分组成元器件简单，功耗低，主要用于列车定位、与列车总控中心通讯、与故障车通讯、驱动车钩偏摆。
具体工作原理是：
1.UWB是一种无线载波通信技术，可实现远达1km接收端和读写器之间距离判断，精度可达到10cm。救援车与全自动车钩自动连挂装置通讯，获得故障车之间相对距离，结合全自动车钩连挂对距离和速度要求，限定救援车不同相对距离运行速度。
2.基于安装在救援车上视觉伺服装置和，可判断出是否满足直接对接。若满足则进入第4步，不满足进入第3步(此处满足判断条件需要将整车厂家专业判断训练成数据库)。
3.救援车和故障车上全自动车钩上安装有水平摆动辅助驱动器件，利用步骤2中给出的判定条件，分别推动救援车和故障车上的车钩水平摆动到合适角度。
4.利用视觉伺服中相机拍摄车钩对接过程，利用图像运算进行是否正确联接到位判断，如利用机械连接密封面是否贴合等。
5.通过交流获知，车钩厂家可制作判断机械连挂、电气接通、风道接通的判断装置，该装置信息可传递到列车控制系统中。该辅助装置与列车控制系统通讯获取该信息。
本发明的一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引系统方法，括以下步骤：
A.列车指挥大厅接收到故障车的求救信号后，进行救援车调度，救援车前往故障车区域；
B.救援车行驶距离故障车约1000米的位置时，救援车的车载UWB系统和故障车的车载UWB系统启动，并开始相对低精度测距；
C.救援车行驶距离故障车约50米的位置时，救援车的车载UWB系统和故障车的车载UWB系统开始相对高精度测距，救援车并降速行驶；
D.救援车行驶距离故障车实际距离为2米时，救援车停止；
E.救援车和故障车的车载相机均开启，并进行图像识别，检测车钩是否满足连挂条件；
F.救援车缓慢前行，使救援车的车钩连挂故障车的车钩。
所述步骤E，当检测车钩满足连挂条件时，救援车的车载驱动装置启动，推动车钩摆动。
所述步骤F，当救援车的车钩连挂故障车的车钩失败时，救援车缓慢后退，重新前行进行连挂。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引救援方法，其特征在于，包括以下步骤：
A. 列车指挥大厅接收到故障车的求救信号后，进行救援车调度，救援车前往故障车区域；
B. 救援车行驶距离故障车约1000米的位置时，救援车的车载UWB系统和故障车的车载UWB系统启动，并开始相对低精度测距；
C. 救援车行驶距离故障车约50米的位置时，救援车的车载UWB系统和故障车的车载UWB系统开始相对高精度测距，救援车并降速行驶；
D. 救援车行驶距离故障车实际距离为2米时，救援车停止；
E. 救援车和故障车的车载相机均开启，并进行图像识别，检测车钩是否满足连挂条件；
F. 救援车缓慢前行，使救援车的车钩连挂故障车的车钩。
2.根据权利要求1所述的一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引救援方法，其特征在于：所述步骤E，当检测车钩满足连挂条件时，救援车的车载驱动装置启动，推动车钩摆动。
3.根据权利要求1所述的一种基于UWB和视觉伺服的故障列车牵引救援方法，其特征在于：所述步骤F，当救援车的车钩连挂故障车的车钩失败时，救援车缓慢后退，重新前行进行连挂。
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