CN108896072B - 一种轨道交通公里标自动校正方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通公里标自动校正方法及装置。该方法是：在轨道交通线路上，分布着一些固定的信号源，沿途信号通过漏缆传输，当安装有信号接收装置的列车行驶至信号源位置时，所得到的信号强度是最强的，同时随着列车位置移动，接收到的信号强度随着列车位置与信号源的距离而相应变化，在下一个信号源点处再次达到峰值。由于行驶线路的固定性，分析出某一信号采样点至信号源的距离与信号衰弱强度的关系。根据信号源点位置固定且信号强度最大，以及衰弱强度与距离的关系，实现公里标的测定。

Description

一种轨道交通公里标自动校正方法及装置
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通公里标自动校正方法及装置，特别是用于校正轨道交通列车上车载监控系统中公里标的偏差值的方及装置，该方法结合无线信号强度的衰弱与距离的关系，实现公里标的自动校正。
背景技术
近年来，除了高铁，城市轨道交通也进入了高速发展时期，而城市轨道交通由于其线路网复杂，客流量大等特点，信息化的有效管理显得尤其重要。而为了行车和调度作业的安全，数据获取的准确性显得尤为重要。
轨道交通的高速运行及其运行环境的特殊性，使得列车运行过程中数据的获取是目前研究的主要课题之一。目前，列车在行驶路线中的位置主要由列车运行监控系统根据线路数据不断计算得出，其中公里标参数、闭塞区间长度、传感器获得车速是计算位置的重要参数。而公里标数据获取的方法比较多，目前公里标的定标方式主要包括利用GPS信号接收机或利用里程仪、卫星和高铁线路标志或空间地理数据定位等。但受限于设备或者地理环境等因素，无法保证获取的公里标数据的准确性，导致公里标参数的使用存在一定的限制。而目前公里标的校正方式主要有在固定地点安装射频卡，沿途不断发送内置的公里标信息。但需要一定的设备投入以及后期的维护工作量大。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明提出了一种轨道交通公里标自动校正方法及装置。该方法通过无线信号的强度衰减量，实现对列车公里报数据的自校正和定位。
通过无线信号强度的衰弱值，计算出距离信号源点的距离。当列车经过每一个信号源点时，进行一次采样处理。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轨道交通公里标自动校正方法，包括如下步骤，
S1、对每条线路上的每一个信号源点，设置唯一编号，并记录每一个信号源的编号、信号峰值和位置信息；
S2、确定传输信号的漏缆型号及其传输损耗；
S3、根据漏缆传输损耗特性计算出距离的变化值，得到信号衰弱值与距离的关系；
S4、列车每经过一个信号源点，列车上的信号接收设备获取的信号源信号变化值，形成信号强度变化曲线图；
S5、列车根据固有信号源点的位置，对比无线信号衰弱值得出需要校正的距离，实现公里标的自我校正定位。
本技术方案进一步的优化，所述步骤S3中列车行驶过程中所接收到的无线信号，再根据漏缆传输损耗特性可以计算出距离的变化值，计算公式为LO(dB)＝10log(Pr/Pm)-rTLT，其中，Pr是离漏缆两米处接收到的功率，Pm是漏缆的输入功率，rT是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度，LT为传输损耗。
本技术方案进一步的优化，所述步骤S5，列车通过每一个信号源点实际最高信号强度与行驶过程中获得信号值的偏差，获取偏离的距离，从而实现每经过一个信号源点，进行一次公里标的自动校正。
一种如上述技术方案任一项所述的轨道交通公里标自动校正装置，它包括信号源和与之匹配的信号接收装置，信号接收装置设置在列车上，所述信号接收装置包括信号采集模块、数据存储模块、数据处理模块和电源模块，所述信号采集模块、数据存储模块和电源模块分别于数据处理模块电性连接，
所述信号采集模块用于采集实时信号强度，形成无线信号强度变化曲线，将在监测点采集到的信号强度存储比对对应的信号源点峰值信号强度，得出信号衰减值，并将信号衰减值传输给数据处理模块；
所述数据存储模块用于存储每一条线路上所有信号源点的编号、信号峰值和位置信息；
所述数据处理模块根据信号衰减值在每经过一个信号源点后，校正一次公里标；
所述电源模块为整个装置进行供电。
本技术方案进一步的优化，还包括显示模块，所述显示模块用于实时显示列车公里标。
本技术方案进一步的优化，所述数据处理模块中采用如下方法计算信号衰弱值与距离的关系，列车行驶过程中所接收到的无线信号，再根据漏缆传输损耗特性可以计算出距离的变化值，计算公式为LO(dB)＝10log(Pr/Pm)-rT LT，其中，Pr是离漏缆两米处接收到的功率，Pm是漏缆的输入功率，rT是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度，LT为传输损耗。
本技术方案进一步的优化，所述电源模块为内置电池或外插电源。
区别于现有技术，上述技术方案有益效果在于：该方法是采用一种简单便捷的方式对列车测得公里标进行自动校正，可以通过信号强度的衰弱得出偏差的距离，确定公里标实际数值。该方法适用于轨道交通的公里标数据校正，本发明的公里标校正方法，精度高，技术难度低，便于实际推广。该装置可以减少一些设备的投入，可实施性强，对轨道交通运行系统影响小，减轻维护工作量，降低铁路信号系统的建设和运营维护成本，尤其在城市轨道交通领域，避免了地理条件的束缚。
附图说明
图1为距离-信号强度变化曲线图；
图2为一种轨道交通公里标自动校正装置示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
一种轨道交通公里标自动校正方法，包括如下步骤，
S1、对每条线路上的每一个信号源点，设置唯一编号，并记录每一个信号源的编号、信号峰值和位置信息。对每个信号源点都进行标号，记录每个标号的信号源的位置和信号峰值，存储为原始数据。
S2、确定传输信号的漏缆型号及其传输损耗，根据城市轨道交通沿线铺设的漏缆型号，离漏缆2米处测得接收功率和输入功率。
S3、根据漏缆传输损耗特性计算出距离的变化值，得到信号衰弱值与距离的关系。即根据漏缆的传输特性，可以得出一定的无线信号强度损耗值对应的距离。列车行驶过程中所接收到的无线信号，再根据漏缆传输损耗特性可以计算出距离的变化值，计算公式为LO(dB)＝10log(Pr/Pm)-rT LT，，其中，P是离漏缆两米处接收到的功率，P是漏缆的输入功率，r是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度，L为传输损耗。
S4、列车每经过一个信号源点，列车上的信号接收设备获取的信号源信号变化值，形成信号强度变化曲线图，参阅图1所示。
S5、列车根据固有信号源点的位置，对比无线信号衰弱值得出需要校正的距离，实现公里标的自我校正定位。列车通过每一个信号源点实际最高信号强度与行驶过程中获得信号值的偏差，获取偏离的距离，从而实现每经过一个信号源点，进行一次公里标的自动校正。
参阅图2所示，为一种轨道交通公里标自动校正装置示意图，它包括信号源和与之匹配的信号接收装置，信号接收装置设置在列车上，所述信号接收装置包括信号采集模块、数据存储模块、数据处理模块、显示模块和电源模块，所述信号采集模块、数据存储模块、显示模块和电源模块分别于数据处理模块电性连接，
所述信号采集模块用于采集实时信号强度，形成无线信号强度变化曲线，将在监测点采集到的信号强度存储比对对应的信号源点峰值信号强度，得出信号衰减值，并将信号衰减值传输给数据处理模块；
所述数据存储模块用于存储每一条线路上所有信号源点的编号、信号峰值和位置信息；
所述数据处理模块根据信号衰减值在每经过一个信号源点后，校正一次公里标；
所述电源模块为整个装置进行供电；
所述显示模块用于实时显示列车公里标。
选取一个检测点的无线信号强度值与列车刚刚所经过的信号源的信号峰值比较，根据当前无线信号的衰减值经过数据处理得出信号采集点距离刚刚经过的信号源的距离，再加上信号源本身的位置信息，可以得出检测点的公里标。
数据处理模块中采用如下方法计算信号衰弱值与距离的关系，列车行驶过程中所接收到的无线信号，再根据漏缆传输损耗特性可以计算出距离的变化值，计算公式为LO(dB)＝10log(Pr/Pm)-rT LT，其中，P是离漏缆两米处接收到的功率，P是漏缆的输入功率，r是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度，L为传输损耗。
每一条线路的固定的信号源点信号强度峰值以及位置都需要提前采集并存储。对每一个信号源点编号，确保信号采集的准确性，并易于后期维修检查。信号采集模块是采集实时信号强度，形成沿线的无线信号强度变化曲线，将在监测点采集到的信号强度存储比对对应的信号源点峰值信号强度，得出信号衰减值。同时数据处理模块在每经过一个信号源点后，校正一次公里标。在列车运行监控系统中公里标监测校正系统所获取的无线信号，主要通过漏缆传输，城市轨道交通运行环境下，最大程度上保证了信号传输的稳定性。并且漏缆的传输性能和衰耗都有参考数据，进而保证了公里标校正系统的精确性。
列车每完成一条线路的运行任务时，公里标相关数据导入保存后实现清零，重新监测校正。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轨道交通公里标自动校正方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、对每条线路上的每一个信号源点，设置唯一编号，并记录每一个信号源的编号、信号峰值和位置信息；
S2、确定传输信号的漏缆型号及其传输损耗；
S3、根据漏缆传输损耗特性计算出距离的变化值，得到信号衰弱值与距离的关系；
S4、列车每经过一个信号源点，列车上的信号接收设备获取的信号源信号变化值，形成信号强度变化曲线图；
S5、列车根据固有信号源点的位置，对比无线信号衰弱值得出需要校正的距离，实现公里标的自我校正定位。
2.如权利要求1所述的轨道交通公里标自动校正方法，其特征在于：所述步骤S3中列车行驶过程中所接收到的无线信号，再根据漏缆传输损耗特性可以计算出距离的变化值，计算公式为，其中，/>是离漏缆两米处接收到的功率，/>是漏缆的输入功率，/>是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度，/>为传输损耗。
3.如权利要求1所述的轨道交通公里标自动校正方法，其特征在于：所述步骤S5，列车通过每一个信号源点实际最高信号强度与行驶过程中获得信号值的偏差，获取偏离的距离，从而实现每经过一个信号源点，进行一次公里标的自动校正。
4.一种应用上述权利要求1-3任一项所述的自动校正方法的轨道交通公里标自动校正装置，其特征在于：它包括信号源和与之匹配的信号接收装置，信号接收装置设置在列车上，所述信号接收装置包括信号采集模块、数据存储模块、数据处理模块和电源模块，所述信号采集模块、数据存储模块和电源模块分别与数据处理模块电性连接，
所述信号采集模块用于采集实时信号强度，形成无线信号强度变化曲线，将在监测点采集到的信号强度存储比对对应的信号源点峰值信号强度，得出信号衰减值，并将信号衰减值传输给数据处理模块；
所述数据存储模块用于存储每一条线路上所有信号源点的编号、信号峰值和位置信息；
所述数据处理模块根据信号衰减值在每经过一个信号源点后，校正一次公里标；
所述电源模块为整个装置进行供电。
5.如权利要求4所述的轨道交通公里标自动校正装置，其特征在于：还包括显示模块，所述显示模块用于实时显示列车公里标。
6.如权利要求4所述的轨道交通公里标自动校正装置，其特征在于：所述数据处理模块中采用如下方法计算信号衰弱值与距离的关系，列车行驶过程中所接收到的无线信号，再根据漏缆传输损耗特性可以计算出距离的变化值，
计算公式为，其中，/>是离漏缆两米处接收到的功率，/>是漏缆的输入功率，/>是漏缆输入端到接收天线处的漏缆长度，/>为传输损耗。
7.如权利要求4所述的轨道交通公里标自动校正装置，其特征在于：所述电源模块为内置电池或外插电源。
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