CN112977481B - 一种全自动驾驶列车长度检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种全自动驾驶列车长度检测系统，涉及全自动驾驶轨道交通信号系统技术领域，该方法包括：每节列车上均设置有列车长度检测电路，列车长度检测电路包括相互独立的第一回路和第二回路，相互连接的两节列车的第一回路和第二回路均分别电连接；当第一回路及第二回路均接通电源电压时，第一回路和第二回路会产生不同的电压降；每节列车上还均设置有车载ATC系统，通过车载ATC系统检测出不同的电压降，并与电源电压进行比对计算，得出整列编组列车的长度，及当前车载ATC系统所在列车在整列编组列车中的位置。本发明能够准确检测列车的编组数量及长度，从而调用编组后列车的车辆参数对列车进行防护，保证列车不降级运行。

Description

一种全自动驾驶列车长度检测系统
技术领域
本发明涉及全自动驾驶轨道交通信号系统技术领域，具体地，涉及一种全自动驾驶列车长度检测系统。
背景技术
ATC(Automatic Train Control)为城市轨道交通的列车自动控制系统。
公开号为CN102822032A的中国发明专利，公开了一种用于进行列车长度检测的方法和设备，该列车组通过气动制动装置根据在从车厢(1a)连接至车厢(1c)的主空气管路(HL)中的压力以多个制动级别制动，通过感应技术沿时间轴来检测该主空气管路的压力(PHL)和通流(公式(I))以及环境温度(T)，由此借助电子评估单元(4)计算出列车长度(L)，其中，从当前的制动级别(I.)的稳态起，在实施下一个制动级别(II.)期间进行感应技术的测量值检测，直到重新达到稳态，然后，在对起始状态和结束状态中占主导的压力(PHL)以及环境温度(T)加以考虑时，通过求在主空气管路排气以实施下一个制动级别(II.)期间的通流(公式(I))的积分，计算出主空气管路(HL)的体积(V)，以便在管路截面积(Q)已知的情况下从中得出与主空气管路长度相应的列车长度(L)。
在轨道交通全自动驾驶项目中，为根据客流量对车辆的运载能力进行灵活配置，通常会采用灵活编组列车，或固定编组列车多列联挂/解挂的方式调整列车的运力，而当灵活编组列车重新编组或固定编组列车联挂/解挂后，列车的长度及其他参数发生变化，车载ATC系统中初始配置的列车参数值与实际编组列车不符，无法对重新编组后的列车进行防护，列车只能降级以人工模式运行，从而使整个线路的运营效率大大降低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全自动驾驶列车长度检测系统。
根据本发明提供的一种全自动驾驶列车长度检测系统，所述方案如下：
每节列车上均设置有列车长度检测电路，所述列车长度检测电路包括相互独立的第一回路和第二回路，且相互连接的两节列车的第一回路和第二回路均分别电连接；
当第一回路及第二回路均接通电源电压时，所述第一回路和第二回路会产生不同的电压降；
每节列车上还均设置有车载ATC系统，所述第一回路和第二回路均分别与车载ATC系统电连接，每节列车通过车载ATC系统检测出不同的电压降，并通过与电源电压进行比对计算，从而得出整列编组列车的长度，以及当前车载ATC系统所在列车在整列编组列车中的位置。
优选的，所述第一回路中电连接有电阻R，且第一回路的两端分别电连接有第一车钩，两个所述第一车钩均与车载ATC系统电连接；
所述第二回路中电连接有电阻R’，且第二回路的两端分别电连接有第二车钩，两个所述第二车钩均与车载ATC系统电连接；
所述第一回路和第二回路分别包括列车一位端的选端开关TES1及二位端的选端开关TES2，其中：开关TES1和开关TES2选择以后，YES位接通，NO位断开，不选择时YES位断开，NO位接通。
优选的，所述第一回路和第二回路包括列车两端第一车钩和第二车钩的固定触点，当列车联挂后触点接通，解挂以后触点断开。
优选的，所述第一回路中的电阻R和第二回路中的电阻R’，阻值根据编组列车电源特性及最大编组数量进行选择；
当第一回路和第二回路分别接通时，电阻R和电阻R’本身产生电压降，导致电阻两侧电压不同。
优选的，所述第二回路包括列车两端第二车钩的动态触点，当列车联挂后，动态触点的上下两个触点被机械挤开，分别接通上下两个电路通路，当列车解挂后，动态触点的上下两个触点恢复自由态，从而断开列车之间的通路，接通本列车的通路。
优选的，将相互连接的两节列车分别记为列车1与列车2，且当列车1与列车2联挂以后，所述列车1与列车2的第一回路通过第一车钩固定触点接通，第二回路通过第二车钩固定触点及动态触点接通。
优选的，所述第一回路和第二回路接通后，列车1的开关TES2及列车2的开关TES1选择为车端，列车1的开关TES1及列车2的开关TES2不选择为车端；
列车1的开关TES2及列车2的开关TES1的YES位触点闭合，NO位触点断开，列车1的开关TES1和列车2的开关TES2的YES位触点断开，NO位触点闭合。
优选的，第一回路和第二回路分别接通，第一回路电源V+在列车1与列车2的电阻R处，分别记为电阻R1和电阻R2处产生相同大小的电压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，第二回路电源V+在列车1与列车2的电阻R’处，分别记为电阻R1’和电阻R2’处产生相同大小的电压降V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’。
优选的，所述列车1与列车2的车载ATC系统，记为车载ATC1和车载ATC2，分别采集电压V1-1，V2-1，V1-1’，V2-1’，以及在电阻R1、电阻R2、电阻R1’和电阻R2’处的压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’，根据N＝V1-1/V1-2-V1-3＝V1-1’/V1-2’-V1-3’，得出整列车的编组数量N。
优选的，所述车载ATC1和车载ATC2分别采集电压V1-1，V2-1，V1-1’，V2-1’，以及在电阻R1、电阻R2、电阻R1’和电阻R2’处的压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’，根据P＝V2-1/V2-2-V2-3＝V2-1’/V2-2’-V2-3’，得出当前列车在整列编组中的位置P。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明在全自动驾驶灵活编组列车重新编组或固定编组列车联挂/解挂后，能够使车载ATC系统重新检测列车的编组数量及长度，从而调用编组后列车的车辆参数对列车进行防护，保证列车不降级运行。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为第一回路电路示意图；
图2为第二回路电路示意图；
图3为开关TES1或开关TES2的触点示意图；
图4为列车1和列车2联挂以后的第一回路电路示意图；
图5为列车1和列车2联挂以后的第二回路电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种全自动驾驶列车长度检测系统，参照图1和图2所示，每节列车上均设置有列车长度检测电路，列车长度检测电路包括相互独立的第一回路和第二回路，且相互连接的两节列车的第一回路和第二回路均分别电连接。当灵活编组列车编组完成，或固定编组列车多列车联挂后，司机在编组后列车的头端和尾端操作车端选择开关，第一回路及第二回路均接通24VDC或110VDC电源，电源在每节列车所设置的电阻处产生不同的电压降。
每节列车上还均设置有车载ATC系统，第一回路和第二回路均分别与车载ATC系统电连接，每节列车通过车载ATC系统检测出不同的电压降，并通过与电源电压进行比对计算，从而得出整列编组列车的长度，以及当前车载ATC系统所在列车在整列编组列车中的位置。
第一回路中电连接有电阻R，且第一回路的两端分别电连接有第一车钩，两个第一车钩均与车载ATC系统电连接；第二回路中电连接有电阻R’，且第二回路的两端分别电连接有第二车钩，两个第二车钩均与车载ATC系统电连接。
参照图3所示，第一回路和第二回路分别包括列车一位端的选端开关TES1及二位端的选端开关TES2，其中：开关TES1和开关TES2选择以后，YES位接通，NO位断开，不选择时YES位断开，NO位接通。
第一回路和第二回路包括列车两端第一车钩和第二车钩的固定触点，当列车联挂后触点接通，解挂以后触点断开。第一回路中的电阻R和第二回路中的电阻R’，阻值可根据编组列车电源特性及最大编组数量进行选择；当第一回路和第二回路分别接通时，电阻R和电阻R’本身产生电压降，导致电阻两侧电压不同。
第二回路包括列车两端第二车钩的动态触点，当列车联挂后，动态触点的上下两个触点被机械挤开，分别接通上下两个电路通路，当列车解挂后，动态触点的上下两个触点恢复自由态，从而断开列车之间的通路，接通本列车的通路。将相互连接的两节列车分别记为列车1与列车2，且当列车1与列车2联挂以后，所述列车1与列车2的第一回路通过第一车钩固定触点接通，第二回路通过第二车钩固定触点及动态触点接通。
第一回路和第二回路接通后，列车1的开关TES2及列车2的开关TES1选择为车端，列车1的开关TES1及列车2的开关TES2不选择为车端；列车1的开关TES2及列车2的开关TES1的YES位触点闭合，NO位触点断开，列车1的开关TES1和列车2的开关TES2的YES位触点断开，NO位触点闭合。
第一回路和第二回路分别接通，第一回路电源V+在列车1与列车2的电阻R处，分别记为电阻R1和电阻R2处产生相同大小的电压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，第二回路电源V+在列车1与列车2的电阻R’处，分别记为电阻R1’和电阻R2’处产生相同大小的电压降V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’。
列车1与列车2的车载ATC系统，记为车载ATC1和车载ATC2，分别采集电压V1-1，V2-1，V1-1’，V2-1’，以及在电阻R1、电阻R2、电阻R1’和电阻R2’处的压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’，根据N＝V1-1/V1-2-V1-3＝V1-1’/V1-2’-V1-3’，得出整列车的编组数量N。
车载ATC1和车载ATC2分别采集电压V1-1，V2-1，V1-1’，V2-1’，以及在电阻R1、电阻R2、电阻R1’和电阻R2’处的压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’，根据P＝V2-1/V2-2-V2-3＝V2-1’/V2-2’-V2-3’，得出当前列车在整列编组中的位置P。
接下来，对本发明进行更为具体的说明。
参照图1和图2所示，当灵活编组列车编组完成，或固定编组列车多列车联挂后，司机在编组后列车的头端和尾端操作车端选择开关，第一回路及第二回路均接通V+电源，电源在每节列车所设置的电阻处产生不同的电压降，每节列车上配置的车载ATC系统将检测到不同的电压降，通过与V+电源电压进行比对计算，从而得出整列编组列车的长度，以及当前车载ATC系统所在列车在整列编组列车中的位置。图1和图2中，开关TES1和开关TES2为列车车端选择开关，V+和V-为电源，列车1与列车2的第一回路中的电阻R1，R1’为阻值相同的电阻，其中，V1,V2,V3,V1’,V2’,V3’为车载ATC检测到的不同电压。
参照图3所示，开关TES1和开关TES2用于确定列车的头端和尾端，即编组列车最前端和最末端的开关TES1和开关TES2将会被选择，而处于中间的开关不会被选择；当开关TES1和开关TES2被选择时，YES位触点闭合，NO位触点断开；当开关TES1和开关TES2没有被选择时，YES位触点断开，NO位触点闭合。
参照图4和图5所示，以相互连接的两节列车两列车，列车1与列车2联挂为例，当两节列车通过车钩联挂到一起后，车钩的固定触点及动态触点互相接通，即列车长度检测电路的第一回路和第二回路分别接通，列车1的开关TES2为头端，选择后YES位触点闭合，列车2的开关TES1为尾端，选择后YES位触点闭合，NO位触点断开，位于中间的列车1的开关TES1和列车2的开关TES2不做选择，NO位触点闭合，YES位触点断开；电源V+将通过列车1的开关TES2的YES位触点，列车2的开关TES1的YES位触点，再经过电阻R2，列车2的开关TES2的NO位触点，列车1的开关TES1的NO位触点，电阻R1，列车1的开关TES2的YES位触点，回到电源V-。
假设V+＝24VDC，R1＝R2＝R1’＝R2’＝150Ω，列车1与列车2的车载ATC系统，记为车载ATC1和车载ATC2，车载ATC1通过第一回路采集列车1的V1-1＝24VDC，V1-2＝12VDC，V1-3＝0VDC，计算得出列车编组长度N＝V1-1/(V1-2-V1-3)＝2，列车1在编组中的位置P＝V1-2/(V1-2-V1-3)＝1；车载ATC2通过第一回路采集列车2的V2-1＝24VDC，V2-2＝24VDC，V2-3＝12VDC，计算得出列车编组长度N＝V2-1/(V2-2-V2-3)＝2，列车2在编组中的位置P＝V2-2/(V2-2-V2-3)＝2；车载ATC1通过第二回路采集列车1的V1-1’＝24VDC，V1-2’＝12VDC，V1-3’＝0VDC，计算得出列车编组长度N＝V1-1’/(V1-2’-V1-3’)＝2，列车1在编组中的位置P＝V1-2’/(V1-2’-V1-3’)＝1；车载ATC2通过第二回路采集列车2的V2-1’＝24VDC，V2-2’＝24VDC，V2-3’＝12VDC，计算得出列车编组长度N＝V2-1’/(V2-2’-V2-3’)＝2，列车2在编组中的位置P＝V2-2’/(V2-2’-V2-3’)＝2。
本发明实施例提供了一种全自动驾驶列车长度检测系统，每节列车上均设置有列车长度检测电路，列车长度检测电路包括相互独立的第一回路和第二回路，且相互连接的两节列车的第一回路和第二回路均分别电连接。当灵活编组列车编组完成，或固定编组列车多列车联挂后，司机在编组后列车的头端和尾端操作车端选择开关，第一回路及第二回路均接通24VDC或110VDC电源，电源在每节列车所设置的电阻处产生不同的电压降，每节/列车上配置的车载ATC系统将检测到不同的电压降，通过与24VDC或110VDC电源电压进行比对计算，得出整列编组列车的长度(即编组数量，通过整列车的编组数量可得到其他诸如车重，牵引力，制动力等参数)，以及当前车载ATC系统所在列车在整列编组列车中的位置。从而调用编组后列车的车辆参数对列车进行防护，保证列车不降级运行。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种全自动驾驶列车长度检测系统，其特征在于，每节列车上均设置有列车长度检测电路，所述列车长度检测电路包括相互独立的第一回路和第二回路，且相互连接的两节列车的第一回路和第二回路均分别电连接；
当第一回路及第二回路均接通电源电压时，所述第一回路和第二回路会产生不同的电压降；
每节列车上还均设置有车载ATC系统，所述第一回路和第二回路均分别与车载ATC系统电连接，每节列车通过车载ATC系统检测出不同的电压降，并通过与电源电压进行比对计算，从而得出整列编组列车的长度，以及当前车载ATC系统所在列车在整列编组列车中的位置；
所述系统针对采用灵活编组列车，或固定编组列车多列联挂/解挂的方式调整列车的运力的列车；
所述第一回路中电连接有电阻R，且第一回路的两端分别电连接有第一车钩，两个所述第一车钩均与车载ATC系统电连接；
所述第二回路中电连接有电阻R’，且第二回路的两端分别电连接有第二车钩，两个所述第二车钩均与车载ATC系统电连接；
所述第一回路和第二回路分别包括列车一位端的选端开关TES1及二位端的选端开关TES2，其中：开关TES1和开关TES2选择以后，YES位接通，NO位断开，不选择时YES位断开，NO位接通；
将相互连接的两节列车分别记为列车1与列车2，且当列车1与列车2联挂以后，所述列车1与列车2的第一回路通过第一车钩固定触点接通，第二回路通过第二车钩固定触点及动态触点接通；
所述第一回路和第二回路接通后，列车1的开关TES2及列车2的开关TES1选择为车端，列车1的开关TES1及列车2的开关TES2不选择为车端；
列车1的开关TES2及列车2的开关TES1的YES位触点闭合，NO位触点断开，列车1的开关TES1和列车2的开关TES2的YES位触点断开，NO位触点闭合；
第一回路和第二回路分别接通，第一回路电源V+在列车1与列车2的电阻R处，分别记为电阻R1和电阻R2处产生相同大小的电压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，第二回路电源V+在列车1与列车2的电阻R’处，分别记为电阻R1’和电阻R2’处产生相同大小的电压降V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’；
所述列车1与列车2的车载ATC系统，记为车载ATC1和车载ATC2，所述车载ATC1和车载ATC2分别采集电压V1-1，V2-1，V1-1’，V2-1’，以及在电阻R1、电阻R2、电阻R1’和电阻R2’处的压降V1-2-V1-3，V2-2-V2-3，V1-2’-V1-3’，V2-2’-V2-3’，根据N=V1-1/V1-2-V1-3=V1-1’/V1-2’-V1-3’，得出整列车的编组数量N；
根据P=V2-1/V2-2-V2-3=V2-1’/V2-2’-V2-3’，得出当前列车在整列编组中的位置P。
2.根据权利要求1所述的全自动驾驶列车长度检测系统，其特征在于，所述第一回路和第二回路包括列车两端第一车钩和第二车钩的固定触点，当列车联挂后触点接通，解挂以后触点断开。
3.根据权利要求1所述的全自动驾驶列车长度检测系统，其特征在于，所述第一回路中的电阻R和第二回路中的电阻R’，阻值根据编组列车电源特性及最大编组数量进行选择；
当第一回路和第二回路分别接通时，电阻R和电阻R’本身产生电压降，导致电阻两侧电压不同。
4.根据权利要求1所述的全自动驾驶列车长度检测系统，其特征在于，所述第二回路包括列车两端第二车钩的动态触点，当列车联挂后，动态触点的上下两个触点被机械挤开，分别接通上下两个电路通路，当列车解挂后，动态触点的上下两个触点恢复自由态，从而断开列车之间的通路，接通本列车的通路。
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