CN108415009A - 一种列车速度计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种列车速度计算方法及系统,属于列车控制技术领域,包括获取雷达的测量信息、速度传感器的测量信息,经处理得到雷达的速度和设备状态、速度传感器的速度和设备状态;根据雷达及速度传感器的设备状态,判断雷达及速度传感器测得速度的有效性;在判断测速有效时,将雷达及速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。本发明可以在某一个设备出现短暂的不正常即容忍状态,另外两个设备工作正常时,正确的提供测速结果,保证系统可用性。
Description
技术领域
本发明涉及列车控制技术领域,特别涉及一种列车速度计算方法及系统。
背景技术
随着城市的迅速发展,城市轨道交通系统已经成为城市发展重要的组成部分。列车自动防护系统(Automatic Train Protection,ATP)用以防止列车超速,相撞及其他因列车行驶时可能出现的危险情况,其由制动装置控制列车制动系统制动来保证列车的运行安全。而测速测距功能则是车载ATP系统的关键功能,获得精确的列车速度和距离是ATP系统的基本要求。
由于轮轴脉冲速度传感器的测速精度较高,多普勒雷达传感器的测速稳定性好。因此普遍采用轮轴脉冲速度传感器(以下简称速度传感器)和多普勒雷达传感器(以下简称雷达)配合来精确测量列车的运行速度。速度传感器安装在车轴轴端,通过计算由车轮旋转产生的脉冲来测量列车的速度和距离。但是,一旦列车发生空转或打滑(以下简称空转/打滑),通过传感器测得的列车速度及距离将产生很大偏差。此时可以通过安装多普勒雷达传感器(以下简称雷达)来进行辅助测速,当速度传感器与雷达的测速值产生较大偏差时,则认为列车发生空转/打滑,此时忽略速度传感器的测速值,转而以雷达的测速值作为列车的速度。由于雷达的精度没有速度传感器高,尤其在列车低速时,测得的速度准确度较低。因而雷达速度在雷达可用速度门限值以下时,将不使用测速雷达的速度,同时不进行空转/打滑的判断。
目前的这种速度传感器与雷达的融合测速方式,基本能满足列车运行时的精确测速要求,但其对雷达的使用存在如下缺陷:一是,雷达的权重过高,当雷达与速度传感器速度不一致时,会使用雷达的速度,如果雷达速度出现错误(即使此时速度传感器速度正常),系统将直接使用雷达的错误的测速结果运行。二是对雷达的要求过于严格,当雷达有工作不正常时,即使两个速度传感器工作都正常,系统也会报故障。针对以上问题,本专利提出一种列车速度计算方法,以获得较为精确的列车速度和距离,保证ATP的正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种列车速度计算方法及系统,以提高列车速度计算的准确性。
为实现以上目的,本发明采用的技术方案为:
采用一种列车速度计算方法,应用于列车测速,该列车上安装多普勒雷达传感器,车轴轴端安装的两个轮轴脉冲速度传感器,该方法包括如下步骤:
获取多普勒雷达传感器的测量信息、轮轴脉冲速度传感器的测量信息,经处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态、轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态;
根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性;
在判断测速有效时,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。
优选地,所述多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍;
所述轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑。
优选地,所述经处理得到多普勒雷达传感器的设备状态,具体包括:
S10、在上电启动后,多普勒雷达传感器处于正常状态,判断多普勒雷达传感器报文是否有效,若无效则执行步骤S11,若有效则执行步骤S12;
S11、确定多普勒雷达传感器为故障状态;
S12、判断是否满足多普勒雷达传感器启用条件,若满足则执行步骤S13,若不满足则执行S14;
S13、若满足,则确定多普勒雷达传感器为评估状态,然后执行步骤S15;
S14、若不满足,则确定多普勒雷达传感器为未启用状态;
S15、判断多普勒雷达传感器测速是否有效,若无效则执行步骤S16,若有效则执行步骤S17;
S16、确定多普勒雷达传感器为容忍状态,然后执行步骤S19;
S17、判断多普勒雷达传感器速度是否发生跳变,若是则执行步骤S16,若否则执行步骤S18;
S18、确定多普勒雷达传感器为正常状态;
S19、对该容忍状态进行计时,在容忍时间超时后,将容忍状态转化为故障状态。
优选地,所述经处理得到轮轴脉冲速度传感器的设备状态,具体包括:
S20、判断所述轮轴脉冲速度传感器轮径是否有效,若无效则执行步骤S21,若有效则执行步骤S22;
S21、确定轮轴脉冲速度传感器为故障状态;
S22、判断所述两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致,若不一致则执行步骤S21,若一致则执行步骤S23;
S23、判断轮轴脉冲速度传感器速度是否发生跳变,若否则执行步骤S24,若是则执行步骤S25;
S24、确定轮轴脉冲速度传感器为正常状态;
S25、确定轮轴脉冲速度传感器为容忍状态,然后执行步骤S26;
S26、对该容忍状态进行计时,在容忍时间超时后,将容忍状态转化为故障状态。
优选地,所述经处理得到轮轴脉冲速度传感器的设备状态,还包括:
若所述多普勒雷达传感器处于正常状态且所述两个轮轴脉冲速度传感器至少一个不是故障状态时,将多普勒雷达传感器的速度判断轮轴脉冲速度传感器是否出现空转/打滑;
若所述多普勒雷达传感器处于容忍状态且两个轮轴脉冲速度传感器处于正常状态时,根据两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致来判断轮轴脉冲速度传感器是否出现空转/打滑;
若所述多普勒雷达传感器处于未启用状态且两个轮轴脉冲速度传感器处于正常状态时,根据两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致来判断轮轴脉冲速度传感器是否出现空转/打滑。
优选地,所述根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性,包括:
在所述多普勒雷达传感器处于正常状态时,判断所述两个轮轴脉冲速度传感器是否均故障;
若是则测速无效,若否则测速有效;
在所述多普勒雷达传感器处于容忍状态时,判断所述两个轮轴脉冲速度传感器是否均正常;
若是则测速有效,若否则测速无效;
在所述多普勒雷达传感器处于故障状态时,则测速无效;
在所述多普勒雷达传感器处于未启用状态时,判断两个轮轴脉冲速度传感器中至少一个为正常状态;
若是则测速有效,若否则测速无效。
优选地,所述在判断测速有效时,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度,包括:
判断测速有效后,在两个轮轴脉冲速度传感器是否均正常时,则将该两个轮轴脉冲速度传感器测量速度的平均值作为列车的速度;
仅有一个轮轴脉冲速度传感器正常时,则将该轮轴脉冲速度传感器测量的速度作为列车的速度;
若两个轮轴脉冲速度传感器均不正常时,则将多普勒雷达传感器测量的速度作为列车的速度。
优选地,该方法还包括:
利用所述多普勒雷达传感器、轮轴脉冲速度传感器在上周期的有效测速分别与本周期的测速值做差,得到多普勒雷达传感器测速差值、轮轴脉冲速度传感器测速差值;
分别判断多普勒雷达传感器测速差值、轮轴脉冲速度传感器测速差值是否在速度跳变门限范围内;
若多普勒雷达传感器测速差值在速度跳变门限范围外,则判断多普勒雷达传感器发生速度跳变;
若轮轴脉冲速度传感器测速差值在速度跳变门限范围外,则判断轮轴脉冲速度传感器发生速度跳变。
优选地,该方法还包括:
在所述多普勒雷达处于评估状态下且测速无效时,则对外输出一个最大速度值,进行雷达最大速度防护。
第二方面,采用一种列车速度计算系统,应用于列车测速,包括列车上安装的多普勒雷达传感器,车轴轴端安装的两个轮轴脉冲速度传感器,还包括雷达测速模块、速度传感器测速模块以及速度融合模块,雷达测速模块、速度传感器测速模块中均添加容忍事件检测函数;
雷达测速模块用于获取多普勒雷达传感器的测量信息,并将处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态,多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍;
速度传感器测速模块用于获取轮轴脉冲速度传感器的测量信息,并经处理得到轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态,轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑;
速度融合模块用于根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。
与现有技术相比,本发明存在以下技术效果:本发明通过判断雷达或速度传感器的容忍状态,即是指某一个测速设备(雷达或者速度传感器)发生了暂时的、可恢复的不正常现象,而导致测速结果不正确。当雷达容忍且两个速度传感器均正常时,无法使用雷达来检测速度传感器是否发生了空转/打滑,此时通过比较两个速度传感器测速是否一致来进行空转/打滑判断。本发明可以在某一个设备出现短暂的不正常即容忍状态,另外两个设备工作正常时,正确的提供测速结果,保证系统可用性。
附图说明
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述:
图1是一种列车速度计算方法的流程示意图;
图2是列车速度计算过程示意图;
图3是多普勒雷达设备状态示意图;
图4是轮轴脉冲速度传感器设备状态示意图;
图5是多普勒雷达设备状态判断过程示意图;
图6是轮轴脉冲速度传感器设备状态判断过程示意图;
图7是轮轴脉冲速度传感器空转/打滑判断过程示意图;
图8是速度融合过程示意图;
图9是一种列车速度计算系统的结构示意图。
具体实施方式
为了更进一步说明本发明的特征,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用,并非用来对本发明的保护范围加以限制。
如图1至图2所示,本实施例公开了一种列车速度计算方法,该方法应用于列车测速,列车上安装有多普勒雷达传感器,列车车轴端安装有两个轮轴脉冲速度传感器,多普勒雷达传感器用于采集列车的速度、方向数据以进行辅助监测,轮轴脉冲速度传感器采集的数据用于进行列车速度、距离、方向的计算。该方法具体包括如下步骤S101至S103:
S101、获取多普勒雷达传感器的测量信息、轮轴脉冲速度传感器的测量信息,经处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态、轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态;
需要说明的是,本实施例在相关处理条件下,得到多普勒雷达的设备状态和轮轴脉冲速度传感器的设备状态。该相关处理条件为:(1)雷达报文有效性;(2)雷达启用条件;(3)雷达评估状态;(4)雷达无效速度;(5)雷达速度跳变;(6)轮轴脉冲速度传感器的轮径超限;(7)两个轮轴脉冲速度传感器两路不一致;(8)速度跳变。
应当说明的是,本实施例中利用多普勒雷达传感器的测量信息计算多普勒雷达传感器的测速值,利用轮轴脉冲速度传感器的测量信息计算轮轴脉冲速度传感器的测速值与现有技术相同,该处不在阐述。
S102、根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性;
S103、在判断测速有效时,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。
需要说明的是,本实施例通过结合测速设备的设备状态,对测速设备测量的速度的有效性进行判断,在测速有效性时,进行速度融合,得到列车的行进速度,提高了列车行进速度测量的准确性。
作为进一步优选的方案,多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍。轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑。
需要说明的是,设备的容忍状态,是指某一个测速设备发生了暂时的可恢复的不正常导致测速结果不正确,例如雷达方向无效或者速度传感器发生速度跳变等等。其中,导致雷达容忍的事件有:非评估状态、速度跳变、雷达无效速度。导致速度传感器容忍的事件有:速度跳变。
在实际操作中,若检测到容忍,则开始计时。若计时未到,容忍恢复,则计时器清零;容忍未恢复,则计时器继续计时。若计时已到,容忍仍未恢复,则故障。同一时刻,只允许一种因素导致容忍。
其中,如图3所示,多普勒雷达传感器各设备状态中:正常状态包括默认上电启动后雷达状态正常,如果未检测到故障或容忍或未启用的事件,则雷达处于正常状态。雷达故障包括无数据或容忍超时。雷达未启用是指不满足雷达启用条件(上周期列车速度大于5km/h或本周期雷达为高质量)。容忍包括雷达状态为非评估(切断、获取)、评估状态下的速度跳变、评估状态下雷达速度无效,这三种情况各自拥有其容忍时长门限,超出门限则转换为故障状态。
如图4所示,轮轴脉冲速度传感器各设备状态中:正常状态包括默认上电启动后传感器状态正常,如果未检测到故障或容忍或空转/打滑的事件,则处于正常。故障状态包括两路速度不一致、共模故障(空转/打滑超时)、容忍超时。容忍是正常状态下的速度跳变(未超时)。空转/打滑是速度传感器发生空转或打滑(未超时)。
作为进一步优选的方案,如图5所示,多普勒雷达传感器的设备状态的判断过程包括:
S10、在多普勒雷达传感器处于正常状态时,判断多普勒雷达传感器报文是否有效,若无效则执行步骤S11,若有效则执行步骤S12;
S11、确定多普勒雷达传感器为故障状态;
S12、判断是否满足多普勒雷达传感器启用条件,若满足则执行步骤S13,若不满足则执行S14;
S13、若满足,则确定多普勒雷达传感器为评估状态,然后执行步骤S15;
S14、若不满足,则确定多普勒雷达传感器为未启用状态;
S15、判断多普勒雷达传感器测速是否有效,若无效则执行步骤S16,若有效则执行步骤S17;
S16、确定多普勒雷达传感器为容忍状态,然后执行步骤S19;
S17、判断多普勒雷达传感器速度是否发生跳变,若是则执行步骤S16,若否则执行步骤S18;
S18、确定多普勒雷达传感器为正常状态;
S19、对该容忍状态进行计时,在容忍时间超时后,将容忍状态转化为故障状态。
作为进一步优选的方案,如图5所示,判断轮轴脉冲速度传感器的设备状态的过程为:
S20、判断所述轮轴脉冲速度传感器轮径是否有效,若无效则执行步骤S21,若有效则执行步骤S22;
S21、确定轮轴脉冲速度传感器为故障状态;
S22、判断所述两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致,若不一致则执行步骤S21,若一致则执行步骤S23;
S23、判断轮轴脉冲速度传感器速度是否发生跳变,若否则执行步骤S24,若是则执行步骤S25;
S24、确定轮轴脉冲速度传感器为正常状态;
S25、确定轮轴脉冲速度传感器为容忍状态,然后执行步骤S26;
S26、对该容忍状态进行计时,在容忍时间超时后,将容忍状态转化为故障状态。
需要说明的是,雷达和速度传感器容忍的容忍时长门限可设为15个周期,一个周期为100ms,即容忍时长门限为1s,当雷达或速度传感器容忍超时后,将当前设备状态转为故障状态。
进一步地,如图7所示,轮轴脉冲速度传感器的空转/打滑状态的判断过程为:
(1)若雷达为正常状态,且速度传感器至少有一个未故障时,使用雷达来判断速度传感器是否空转/打滑。
(2)若雷达为容忍状态,且两个速度传感器均正常时,使用两个速度传感速度是否一致来判断是否空转/打滑。即两个速度传感器的测速差值是否在允许的门限(速度跳变门限)范围内,若不在则两个速度传感器测速不一致,直接置两路速度传感器故障,测速无效。
(3)若雷达未启用,且两个速度传感器均正常时,使用两个速度传感速度是否一致来判断是否空转/打滑。
(4)若雷达未启用,只有一个速度传感器正常,不作空转/打滑判断,直接使用正常速度传感器的测速。
(5)其余情况,测量速度均无效,不判断空转/打滑。
需要说明的是,雷达非正常状态时,测速系统不允许出现空转/打滑。若两速度传感器速度差不在门限内时,则两速度传感器速度均故障,测速无效。
作为进一步优选的方案,上述步骤S102:根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性,具体包括:
(1)雷达正常状态时,若两个速度传感器均故障,则速度无效,否则速度有效。
(2)雷达容忍状态时,若两个速度传感器都正常,速度有效,否则速度无效。
(3)雷达故障状态时,测速无效。
(4)雷达未启用时,若至少有1个速度传感器正常,则速度有效,否则速度无效。
需要说明的是,当使用雷达速度时,应向ATP系统汇报低精度,此时ATP认为雷达处于评估状态。
作为进一步优选的方案,如图8所示,上述步骤S103:在判断测速有效时,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度,具体包括:
判断测速有效后,在两个轮轴脉冲速度传感器是否均正常时,则将该两个轮轴脉冲速度传感器测量速度的平均值作为列车的速度;
仅有一个轮轴脉冲速度传感器正常时,则将该轮轴脉冲速度传感器测量的速度作为列车的速度;
若两个轮轴脉冲速度传感器均不正常时,则将多普勒雷达传感器测量的速度作为列车的速度。
作为进一步优选的方案,本实施例中还包括对雷达和速度传感器速度进行速度跳变防护,具体包括:
利用多普勒雷达传感器、轮轴脉冲速度传感器在上周期的有效测速分别与本周期的测速值做差,得到多普勒雷达传感器测速差值、轮轴脉冲速度传感器测速差值;
分别判断多普勒雷达传感器测速差值、轮轴脉冲速度传感器测速差值是否在速度跳变门限范围内;
若多普勒雷达传感器测速差值在速度跳变门限范围外,则判断多普勒雷达传感器发生速度跳变;
若轮轴脉冲速度传感器测速差值在速度跳变门限范围外,则判断轮轴脉冲速度传感器发生速度跳变。
需要说明的是,速度跳变门限的计算过程具体为:
假设列车的最大牵引加速度Amax,最大制动率为Bmax,初始速度为Vo,运行周期为T,则下周期的速度范围应为:Vmax=Vo+Amax×T+Vε;Vmin=Vo–(Bmax×T+Vε);其中,Vε为速度余量。由以上可知速度跳变门限范围为:[–(Bmax×T+Vε),Amax×T+Vε]。
应当说明的是,如果雷达或者速度传感器的测速结果发生了速度跳变,则意味着雷达或者速度传感器的测速结果不正常,或者是列车行驶情况不正常。
作为进一步优选的方案,本实施例在多普勒雷达处于评估状态下且测速无效时,则对外输出一个最大速度值,进行雷达最大速度防护,从而确保输出速度为无效值。
如图9所示,本实施例公开了一种列车速度计算系统,应用于列车测速,包括列车上安装的多普勒雷达传感器10,车轴轴端安装的两个轮轴脉冲速度传感器20,还包括雷达测速模块30、速度传感器测速模块40以及速度融合模块50,雷达测速模块30、速度传感器测速模块40中均添加容忍事件检测函数;
雷达测速模块30用于获取多普勒雷达传感器的测量信息,并将处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态,多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍;
速度传感器测速模块40用于获取轮轴脉冲速度传感器的测量信息,并经处理得到轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态,轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑;
速度融合模块50用于根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。
需要说明的是,在各测速模块中添加容忍事件检测函数。若检测到容忍事件则置容忍标识;若未检测到则清除容忍标识。如果某一个设备出现容忍状态,另外两个设备工作正常,则系统应能正确的提供测速结果,保证系统可用性。
本发明公开的方案采用两个速度传感器(Odo)和一个多普勒雷达(Rdr)采集数据,通过两个速度传感器同时或一个速度传感器正常工作采集的数据进行速度、距离、方向的计算,同时使用雷达采集速度、方向数据进行辅助监测,向外部提供速度、距离、方向信息,形成一个通用的轨道交通测速算法,得到列车的行进速度、方向、空转/打滑状态以及故障码。其与现有技术相比,包括测速模块和雷达正常状态下的速度跳变但未超过容忍门限时间时的空转/打滑判断,即在某一个设备出现短暂的不正常即容忍状态,另外两个设备工作正常时,正确的提供测速结果,保证系统可用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种列车速度计算方法,应用于列车测速,该列车上安装多普勒雷达传感器,车轴轴端安装的两个轮轴脉冲速度传感器,其特征在于,包括:
获取多普勒雷达传感器的测量信息、轮轴脉冲速度传感器的测量信息,经处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态、轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态;
根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性;
在判断测速有效时,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。
2.如权利要求1所述的列车速度计算方法,其特征在于,所述多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍;
所述轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑。
3.如权利要求2所述的列车速度计算方法,其特征在于,所述经处理得到多普勒雷达传感器的设备状态,具体包括:
S10、在上电启动后,多普勒雷达传感器处于正常状态,判断多普勒雷达传感器报文是否有效,若无效则执行步骤S11,若有效则执行步骤S12;
S11、确定多普勒雷达传感器为故障状态;
S12、判断是否满足多普勒雷达传感器启用条件,若满足则执行步骤S13,若不满足则执行S14;
S13、若满足,则确定多普勒雷达传感器为评估状态,然后执行步骤S15;
S14、若不满足,则确定多普勒雷达传感器为未启用状态;
S15、判断多普勒雷达传感器测速是否有效,若无效则执行步骤S16,若有效则执行步骤S17;
S16、确定多普勒雷达传感器为容忍状态,然后执行步骤S19;
S17、判断多普勒雷达传感器速度是否发生跳变,若是则执行步骤S16,若否则执行步骤S18;
S18、确定多普勒雷达传感器为正常状态;
S19、对该容忍状态进行计时,在容忍时间超时后,将容忍状态转化为故障状态。
4.如权利要求2所述的列车速度计算方法,其特征在于,所述经处理得到轮轴脉冲速度传感器的设备状态,具体包括:
S20、判断所述轮轴脉冲速度传感器轮径是否有效,若无效则执行步骤S21,若有效则执行步骤S22;
S21、确定轮轴脉冲速度传感器为故障状态;
S22、判断所述两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致,若不一致则执行步骤S21,若一致则执行步骤S23;
S23、判断轮轴脉冲速度传感器速度是否发生跳变,若否则执行步骤S24,若是则执行步骤S25;
S24、确定轮轴脉冲速度传感器为正常状态;
S25、确定轮轴脉冲速度传感器为容忍状态,然后执行步骤S26;
S26、对该容忍状态进行计时,在容忍时间超时后,将容忍状态转化为故障状态。
5.如权利要求4所述的列车速度计算方法,其特征在于,所述经处理得到轮轴脉冲速度传感器的设备状态,还包括:
若所述多普勒雷达传感器处于正常状态且所述两个轮轴脉冲速度传感器至少一个不是故障状态时,将多普勒雷达传感器的速度判断轮轴脉冲速度传感器是否出现空转/打滑;
若所述多普勒雷达传感器处于容忍状态且两个轮轴脉冲速度传感器处于正常状态时,根据两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致来判断轮轴脉冲速度传感器是否出现空转/打滑;
若所述多普勒雷达传感器处于未启用状态且两个轮轴脉冲速度传感器处于正常状态时,根据两个轮轴脉冲速度传感器的测速结果是否一致来判断轮轴脉冲速度传感器是否出现空转/打滑。
6.如权利要求2所述的列车速度计算方法,其特征在于,所述根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性,包括:
在所述多普勒雷达传感器处于正常状态时,判断所述两个轮轴脉冲速度传感器是否均故障;
若是则测速无效,若否则测速有效;
在所述多普勒雷达传感器处于容忍状态时,判断所述两个轮轴脉冲速度传感器是否均正常;
若是则测速有效,若否则测速无效;
在所述多普勒雷达传感器处于故障状态时,则测速无效;
在所述多普勒雷达传感器处于未启用状态时,判断两个轮轴脉冲速度传感器中至少一个为正常状态;
若是则测速有效,若否则测速无效。
7.如权利要求6所述的列车速度计算方法,其特征在于,所述在判断测速有效时,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度,包括:
判断测速有效后,在两个轮轴脉冲速度传感器是否均正常时,则将该两个轮轴脉冲速度传感器测量速度的平均值作为列车的速度;
仅有一个轮轴脉冲速度传感器正常时,则将该轮轴脉冲速度传感器测量的速度作为列车的速度;
若两个轮轴脉冲速度传感器均不正常时,则将多普勒雷达传感器测量的速度作为列车的速度。
8.如权利要求1-7任一项所述的列车速度计算方法,其特征在于,还包括:
利用所述多普勒雷达传感器、轮轴脉冲速度传感器在上周期的有效测速分别与本周期的测速值做差,得到多普勒雷达传感器测速差值、轮轴脉冲速度传感器测速差值;
分别判断多普勒雷达传感器测速差值、轮轴脉冲速度传感器测速差值是否在速度跳变门限范围内;
若多普勒雷达传感器测速差值在速度跳变门限范围外,则判断多普勒雷达传感器发生速度跳变;
若轮轴脉冲速度传感器测速差值在速度跳变门限范围外,则判断轮轴脉冲速度传感器发生速度跳变。
9.如权利要求1-7任一项所述的列车速度计算方法,其特征在于,还包括:
在所述多普勒雷达处于评估状态下且测速无效时,则对外输出一个最大速度值,进行雷达最大速度防护。
10.一种列车速度计算系统,应用于列车测速,包括列车上安装的多普勒雷达传感器,车轴轴端安装的两个轮轴脉冲速度传感器,其特征在于,还包括雷达测速模块、速度传感器测速模块以及速度融合模块,雷达测速模块、速度传感器测速模块中均添加容忍事件检测函数;
雷达测速模块用于获取多普勒雷达传感器的测量信息,并将处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态,多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍;
速度传感器测速模块用于获取轮轴脉冲速度传感器的测量信息,并经处理得到轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态,轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑;
速度融合模块用于根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态,将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合,得到列车的速度。
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