CN112550349B - 一种安全存储校准轮径的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全存储校准轮径的方法及装置，该方法包括：S1，在通过一对校准应答器进行轮径校准后，将校准轮径信息存储在本端运算单元所带存储器中，计算循环冗余校核字并存储在身份标识插销中；S2，将本端校准轮径发送给对端，并在本端运算单元所带存储器中记录来自对端的校准轮径信息；S3，重新上电后，读取本端运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息，以及身份标识插销中的校验码，并校验二者的一致性；S4，读取本端运算单元所带存储器中存储的对端校准轮径信息，并发给对端；S5，接收对端发送的本端校准轮径信息，并与本端存储的本端校准轮径信息进行比较。与现有技术相比，本发明具有克服了直接存储校准轮径的安全隐患等优点。

Description

一种安全存储校准轮径的方法及装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术列车控制领域，尤其是涉及一种安全存储校准轮径的方法及装置。

背景技术

轨道交通列车控制系统需要根据测速传感器获知列车的位移和速度信息，从而计算列车在线路中所处的位置，这是进行列车控制的基础。测速传感器安装在车轴上，其一般原理是在一个码盘上均匀刻有若干个孔或齿，该码盘随着车轮的转动而通过光电传感器或者霍尔效应获得脉冲信息，每个脉冲即为车轮转过了相当一个齿的长度。因此，车载列控设备需要准确计算一个齿所代表的距离，其后才能进行后续列车速度或位移的计算。

通常，车载列控设备会根据读到线路上预先设置的一对应答器进行轮径校准。因为应答器的间距是事先知道的，通过累加列车在经过这对应答器时速度传感器得到的齿数，就能计算得到每个齿的齿距，这个过程，称之为轮径的校准。此后，在运行过程中，车载列控设备即可根据校准的轮径信息对车速及位移进行计算。

然而，如果车载设备在运行过程中由于某种故障而重启，之前校准的轮径就会丢失，从而使用默认存储的理论轮径值进行计算，误差较大，无法实现正常的高精度的测速和定位功能。为避免这种情况，车载设备会在轮径校准成功后，将其写入运算单元的固定存储设备中，这样即便重新上电，也能直接使用。但是，这种直接存储轮径的方式，存在以下安全隐患：

第一，随着列车的持续运行，车轮会被逐渐磨损，因此每次校准的轮径其使用时间是有限的，若持续使用旧轮径不更新，测速定位误差会越来越大，导致危险。所以，应当确保记录的轮径的时效性。

第二，轮径记录在运算单元中，但如果由于故障维护等原因，该单元被换到其他列车的上，会导致车载列控使用了其他列车的轮径。由于每列车的车轮都有差异，错误使用其他车的轮径，会带来测速和定位的偏差。

第三，向运算单元的存储器写轮径一般调用操作系统的文件写入函数，而操作系统的接口函数缺乏故障安全设计，有可能返回接口函数调用成功，但实际上并未真正将最新的轮径写入存储单元。因此，在重启后，还是使用了之前记录的过时轮径。

经过检索中国专利公开号CN105667542公开了一种轨道交通列车轮径校准方法，具体公开了包括，若满足轨道交通列车轮径校准条件，分别获得打滑和空转时轨道交通列车轮径误差容忍值增加幅度；获得车轮打滑列车实际行走距离以及其对应累积脉冲数；获得车轮空转列车实际行走累积脉冲数以及其对应应答器对间实际距离；根据速度传感器每周期固定脉冲数与应答器对实际间距计算列车轮径值，若本轮计算获得列车轮径值与上一轮校准列车轮径值之差的绝对值小于轮径误差容忍值，轮径校准成功，否则认为校准失败；若校准成功，列车轮径值为本轮计算获得列车轮径值与上一轮校准列车轮径值的算数平均数；若校准失败，重复上述步骤重新校准轮径。但是其对校准的轮径如何存储并未体现。

因此，由于现有技术没有解决上述问题，直接存储校准的轮径是存在安全隐患的。

发明内容

本发明的目的就是为了克服既有方法存储校准轮径的安全隐患而提供一种安全存储校准轮径的方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种安全存储校准轮径的方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1，在通过一对校准应答器进行轮径校准后，将校准轮径信息存储在本端运算单元所带存储器中，计算循环冗余校核字并存储在身份标识插销中；

步骤S2，将本端校准轮径发送给对端，并在本端运算单元所带存储器中记录来自对端的校准轮径信息；

步骤S3，重新上电后，读取本端运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息，以及身份标识插销中的校验码，并校验二者的一致性；

步骤S4，读取本端运算单元所带存储器中存储的对端校准轮径信息，并发给对端；

步骤S5，接收对端发送的本端校准轮径信息，并与本端存储的本端校准轮径信息进行比较，只有当二者相等，才表示存储的校准轮径安全可用。

作为优选的技术方案，所述的步骤S1中的校准轮径信息包括：

经过一对校准应答器后，计算得到的车轴转动带动测速传感器转过一个齿所表示的长度；

根据随机数生成器产生的一个随机数；

以及根据上述长度和随机数一并计算得到的循环冗余校核字。

作为优选的技术方案，所述的步骤S1中的身份标识插销单独安装在列车上，并存储列车的唯一标识。

作为优选的技术方案，当所述的运算单元安装在列车上时，可访问该身份标识插销，读取或写入信息。

作为优选的技术方案，所述的本端运算单元和对端运算单元分别安装在列车两端驾驶室的列车控制装置中，每端列车控制装置分别使用各自的测速传感器，各自独立地进行轮径校准。

作为优选的技术方案，轮径校准阶段，待各自判断校准成功后，将结果发送给对方，并存储来自对方的校准轮径信息。

作为优选的技术方案，所述的运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息和存储身份标识插销中的校验码一致具体为：

根据存储的测速传感器校准轮径和随机数，采用相同的循环冗余码计算公式参数，重新计算结果，并与存储在身份标识插销中的校验码比较，判断是否相等，若相等，则一致，否则为不一致。

作为优选的技术方案，在重新上电后，只有当判断存储在运算单元所带存储器中的校准结果与存储在身份标识插销中的校核字一致后，才将本端存储的对端校准轮径信息发给对端。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于权利要求1所述的安全存储校准轮径的方法的装置，该装置在列车的每一端均安装有一套，每套所述的装置包括轮径校准运算单元以及独立安装在列车上的身份标识插销；

所述的轮径校准运算单元从安装在车轴上的测速传感器获取齿数信息，进行轮径校准运算；并能够存储计算得到的校准轮径，同时轮径校准运算单元还能访问本端的身份标识插销，向其写入并读取信息；

所述的身份标识插销独立安装在列车上，且具有非掉电易失的信息存储功能。

作为优选的技术方案，位于列车两端的轮径校准运算单元互相通信，发送并接收校准轮径信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明克服了直接存储校准轮径的安全隐患，通过随机数的设定，能够确保每次校准持续信息的唯一性；通过本端与对端设备的交互，可以避免由于单端运算单元调用操作系统写入接口函数失效，或者其所带存储设备失效，而导致无法正确存储最新轮径的隐患；通过将运算单元所带存储器与单端安装在列车上的身份标识插销的分开，可以避免由于维护等原因更换运算单元，而导致错误使用了其他列车轮径的危害。

附图说明

图1为本发明实施例中安全存储校准轮径的方法总体流程图；

图2为本发明实施例中安全存储校准轮径的装置示意图；

图3为本发明实施例中如何安全存储校准轮径的流程示意图；

图4为本发明实施例中如何使用已存储的校准轮径的流程示意图。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的一种安全存储校准轮径的方法总体流程图。

步骤S1表示，在通过一对校准应答器进行轮径校准后，将校准轮径信息存储在本端运算单元所带存储器中，并计算循环冗余校核字存储在身份标识插销中。校准轮径信息包括经过一对校准应答器后，计算得到的车轴转动带动测速传感器转过一个齿所表示的长度，根据随机数生成器产生的一个随机数，以及根据上述长度和随机数一并计算得到的循环冗余校核字。其中，身份标识插销不在计算校准轮径的运算单元中，而是单独安装在列车上，存储列车的唯一标识。当运算单元安装在列车上时，可访问该身份标识插销，读取或写入信息。计算校准轮径的运算单元将校准轮径信息中的循环冗余校核字写入身份标识插销中。

步骤S2表示，将本端校准轮径发送给对端，并在本端运算单元所带存储器中记录来自对端的校准轮径信息。本端和对端运算单元表示分别安装在列车两端驾驶室的列车控制装置，每端列车控制装置分别使用各自的测速传感器，各自独立地进行轮径校准。轮径校准阶段，待各自判断校准成功后，将结果发送给对方，并存储来自对方的校准轮径信息。

步骤S3表示，重新上电后，读取本端运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息，以及身份标识插销中的校验码，并校验二者的一致性。运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息和存储身份标识插销中的校验码一致，是指根据存储的测速传感器校准轮径和随机数，采用相同的循环冗余码计算公式参数，重新计算结果，并与存储在身份标识插销中的校验码比较，判断是否相等。

步骤S4表示，读取本端运算单元所带存储器中存储的对端校准轮径信息，并发给对端。在重新上电后，只有当判断存储在运算单元所带存储器中的校准结果与存储在身份标识插销中的校核字一致后，才将本端存储的对端校准轮径信息发给对端。

步骤S5表示，接收对端发送的本端校准轮径信息，并与本端存储的本端校准轮径信息进行比较，只有当二者相等，才表示存储的校准轮径安全可用。

图2为本发明实施例的一种安全存储校准轮径的装置示意图。在列车的每一端，均安装有一套安全存储校准轮径装置，该装置包含轮径校准运算单元，以及独立安装在列车上的身份标识插销。其中，轮径校准运算单元可以从安装在车轴上的测速传感器获取齿数和齿距信息，进行轮径校准运算；并能够存储计算得到的校准轮径。轮径校准运算单元还能访问本端的身份标识插销，向其写入并读取信息。位于列车两端的轮径校准运算单元可以互相通信，发送并接收校准轮径信息。身份标识插销独立安装在列车上，不随轮径校准运算单元的更换而更换，且具有非掉电易失的信息存储功能。

图3为本发明实施例中如何安全存储校准轮径的流程示意图。假设随着列车运行方向，位于1端的安全存储校准轮径装置先通过校准应答器进行校准。在计算得到校准轮径信息后，一方面，将校准轮径信息存储在运算单元内部存储空间，并将得到的齿距和随机数合并计算的校验码存储在身份标识插销提供的存储空间中；另一方面，将1端的校准轮径信息发送给2端的轮径校准运算单元。

对于2端轮径校准运算单元，收到1端的校准轮径信息后，进行存储。并待其所在列车端经过校准应答器后，进行2端的轮径校准。同样，一方面存储其自身的校准轮径信息，并在身份标识插销存储校验码；另一方面，也将2端的校准轮径信息发送给1端的轮径校准运算单元。其后，结束2端的安全存储校准轮径过程。

待1端的轮径校准运算单元收到来自2端的校准轮径信息后，进行存储，并结束1端的安全存储校准轮径过程。

图4为本发明实施例中如何使用已存储的校准轮径的流程示意图。假设1端安全存储校准轮径装置先上电，则会读取存在自身运算单元所带存储器的本端校准轮径信息，以及读取本端身份标识插销存储的校验码，并重新根据校准轮径信息进行计算，判断是否与存储的校验码一致。通过一致性校准判断后，将1端存储的2端校准轮径信息，发送给2端的轮径校准运算单元。

对于2端的轮径校准运算单元，在上电后同样执行本端校准轮径信息和身份标识插销校验码的读取和一致性判断，通过后将存储的1端校准轮径信息发给1端。此时，如果已经收到了1端发送的2端轮径信息，则会与自身通过一致性判断的轮径信息进行比较，如果比较相等，则可安全使用该轮径，并结束本过程。

对于1端，则等待接收到2端发送的1端轮径信息后，与自身通过一致性判断的轮径进行比较，如果相等，则可使用存储的轮径，并结束本过程。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1，在通过一对校准应答器进行轮径校准后，将校准轮径信息存储在本端运算单元所带存储器中，计算校验码并存储在身份标识插销中；

步骤S2，将本端校准轮径发送给对端，并在本端运算单元所带存储器中记录来自对端的校准轮径信息；

步骤S3，重新上电后，读取本端运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息，以及身份标识插销中的校验码，并校验二者的一致性；

步骤S4，读取本端运算单元所带存储器中存储的对端校准轮径信息，并发给对端；

步骤S5，接收对端发送的本端校准轮径信息，并与本端存储的本端校准轮径信息进行比较，只有当二者相等，才表示存储的校准轮径安全可用；

所述的本端运算单元和对端运算单元分别安装在列车两端驾驶室的列车控制装置中，每端列车控制装置分别使用各自的测速传感器，各自独立地进行轮径校准。

2.根据权利要求1所述的一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，所述的步骤S1中的校准轮径信息包括：

经过一对校准应答器后，计算得到的车轴转动带动测速传感器转过一个齿所表示的长度；

根据随机数生成器产生的一个随机数；

以及根据上述长度和随机数一并计算得到的校验码。

3.根据权利要求1所述的一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，所述的步骤S1中的身份标识插销单独安装在列车上，并存储列车的唯一标识。

4.根据权利要求1或3所述的一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，当所述的运算单元安装在列车上时，可访问该身份标识插销，读取或写入信息。

5.根据权利要求1所述的一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，轮径校准阶段，待各自判断校准成功后，将结果发送给对方，并存储来自对方的校准轮径信息。

6.根据权利要求1所述的一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，所述的运算单元所带存储器中存储的校准轮径信息和存储在身份标识插销中的校验码一致具体为：

根据存储的测速传感器转过一个齿所表示的长度和随机数，采用相同的校验码计算公式参数，重新计算结果，并与存储在身份标识插销中的校验码比较，判断是否相等，若相等，则一致，否则为不一致。

7.根据权利要求1所述的一种安全存储校准轮径的方法，其特征在于，在重新上电后，只有当判断存储在运算单元所带存储器中的校准结果与存储在身份标识插销中的校验码一致后，才将本端存储的对端校准轮径信息发给对端。

8.一种安全存储校准轮径的装置，执行权利要求1所述的安全存储校准轮径的方法，其特征在于，该装置在列车的每一端均安装有一套，每套所述的装置包括轮径校准运算单元以及独立安装在列车上的身份标识插销；

所述的轮径校准运算单元从安装在车轴上的测速传感器获取齿数信息，进行轮径校准运算；并能够存储计算得到的校准轮径，同时轮径校准运算单元还能访问本端的身份标识插销，向其写入并读取信息；

所述的身份标识插销独立安装在列车上，且具有非掉电易失的信息存储功能。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，位于列车两端的轮径校准运算单元互相通信，发送并接收校准轮径信息。

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