CN113320569A - 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113320569A
CN113320569A CN202110789524.3A CN202110789524A CN113320569A CN 113320569 A CN113320569 A CN 113320569A CN 202110789524 A CN202110789524 A CN 202110789524A CN 113320569 A CN113320569 A CN 113320569A
Authority
CN
China
Prior art keywords
turnout
vehicle
compensation
rail
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110789524.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113320569B (zh
Inventor
费宇霆
张敬宇
贺亚鹏
卢晓波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Tianle Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Tianle Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Tianle Intelligent Technology Co ltd filed Critical Jiangsu Tianle Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202110789524.3A priority Critical patent/CN113320569B/zh
Priority to CN202211433593.1A priority patent/CN116101342A/zh
Publication of CN113320569A publication Critical patent/CN113320569A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113320569B publication Critical patent/CN113320569B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or vehicle train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L11/00—Operation of points from the vehicle or by the passage of the vehicle
    • B61L11/08—Operation of points from the vehicle or by the passage of the vehicle using electrical or magnetic interaction between vehicle and track
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/22—Tracks for railways with the vehicle suspended from rigid supporting rails
    • E01B25/26—Switches; Crossings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/204—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation using Communication-based Train Control [CBTC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统，包括安装在车辆上的车载控制系统和安装在轨道上的轨道控制装置；车载控制系统包括车轨定位系统、车载通信装置和车载控制器；车轨定位系统和车载控制器均通过车载通信装置与外部装置通信；轨道控制装置包括轨旁通信装置、道岔补偿控制器和道岔补偿装置，道岔补偿控制器和道岔补偿装置均通过轨旁通信装置与外部装置通信，道岔补偿控制器与道岔补偿装置连接，道岔补偿控制器控制道岔补偿装置的补偿状态；车载通信装置与轨旁通信装置通过无线进行连接，实现车载控制系统与轨道控制装置的信息交互；车轨定位系统通过车载通信装置实时将车辆位置信息发送给道岔补偿控制器，道岔补偿控制器通过逻辑计算后控制道岔补偿装置动作，道岔补偿装置通过轨旁通信装置将补偿状态信息发送给车载控制器，车载控制器根据车辆运行情况和补偿状态信息对车辆运行状态进行控制。本发明还公开了上述控制系统的控制方法。

Description

一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统，还涉及上述控制系统的控制方法。
背景技术
空中轨道PRT车辆是一种快速灵活的交通工具，轨道依托立柱架设在半空中，自动驾驶的PRT车辆在轨道中行走。由于PRT车辆具备自动驾驶功能，因此可以达到极高的发车密度，车头时距可以达到公路交通的级别，远超一般轨道交通形式。
然而悬挂式PRT车辆行走的轨道在直线与转弯交汇处必然存在缺失的轨道区间，悬挂小车行驶通过不连续的道岔轨道时，必然产生单侧车轮依次悬空的情况，车轮通过悬空空间再次接触到轨道行驶面时，会产生冲击振动，不仅会降低乘客的体验，长期承受冲击也会对转向架的结构强度和轮胎的使用寿命带来不利影响。目前大多数轨道交通的道岔主要依靠调度中心进行集中控制，但这种控制方法只适用于大运量低频次的轨道交通形式，针对小运量高频次的轨道交通并不适用。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统，该控制系统能够极大提高空中轨道PRT道岔的实时响应速度，从而提高空中轨道PRT的运量与安全性。本发明还提供上述控制系统的控制方法。
技术方案：本发明所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，包括安装在车辆上的车载控制系统和安装在轨道上的轨道控制装置；车载控制系统包括车轨定位系统、车载通信装置和车载控制器；车轨定位系统和车载控制器均通过车载通信装置与外部装置通信；轨道控制装置包括轨旁通信装置、道岔补偿控制器和道岔补偿装置，道岔补偿控制器和道岔补偿装置均通过轨旁通信装置与外部装置通信，道岔补偿控制器与道岔补偿装置连接，道岔补偿控制器控制道岔补偿装置的补偿状态；车载通信装置与轨旁通信装置通过无线进行连接，实现车载控制系统与轨道控制装置的信息交互；车轨定位系统通过车载通信装置实时将车辆位置信息发送给道岔补偿控制器，道岔补偿控制器通过逻辑计算后控制道岔补偿装置动作，道岔补偿装置通过轨旁通信装置将补偿状态信息发送给车载控制器，车载控制器根据车辆运行情况和补偿状态信息对车辆运行状态进行控制。
上述基于车轨协同的道岔补偿控制系统的控制方法，包括如下步骤：
(1)道岔补偿控制器实时获取进入道岔前的多个车辆的位置与状态信息，建立先入先出等待队列，队列元素入队列的次序与车辆通过岔道顺序保持一致；
(2)道岔补偿控制器从等待队列中取出第一个队列元素，如果没有队列元素则一直等待；根据队列元素中的车辆转向需求信息对道岔补偿装置的补偿状态进行控制；
(3)车辆根据自身速度、道岔补偿装置动作所需时间以及前车运行状态信息计算与前车的安全车距Ds，控制与前车的车距保持在安全距离；
(4)车辆在通过岔道口前的一段距离X前，获取补偿轨装置状态信息并判断与自身转向需求是否一致，如果一致则继续通行，否则进行刹车制动；
(5)道岔补偿控制器判断车辆通过岔道口并行驶出安全距离Y，执行步骤(2)，对下一辆将通过岔道口的车辆进行补偿控制。
其中，步骤(1)中，所述队列元素包括车辆的位置信息和状态信息，其中位置信息包括车辆在整个线路中的绝对位置坐标，当前车辆与前方道岔的距离信息；状态信息包括当前车辆的编码、转向需求和实时速度。
其中，步骤(3)中，安全车距Ds的计算公式为Ds＝X+Y+V*t；其中，V为车辆运行速度，X为车辆在运行速度为V时的安全刹车距离，Y为车辆通过岔道后的安全距离，t为道岔补偿装置的状态切换时间；当前后两辆车的转向需求相同时，道岔补偿装置不需要动作则t为0，安全车距Ds＝X+Y。即队列中将通过道岔的第一辆车与第二辆车交互实时位置与状态信息，当第二辆车与第一辆车转向需求不同时，两车的最小跟车距离为Ds＝X+Y+V*t；当第二辆车与第一辆车转向需求相同时，两车的最小跟车距离为Ds＝X+Y。
其中，所述道岔补偿装置包括设置在道岔直行轨一侧的第二补偿板、设置在道岔转弯轨一侧的第一补偿板以及位于道岔直行轨和道岔转弯轨之间的道岔尖轨，道岔尖轨端部设有对接机构；道岔直行轨和道岔转弯轨内均设有驱动第二补偿板和第一补偿板变轨的移动机构，在移动机构驱动下第二补偿板一端相对道岔直行轨转动至道岔尖轨上，在移动机构驱动下第一补偿板一端相对道岔转弯轨转动至道岔尖轨上。道岔补偿轨装置与布置在轨道旁的道岔补偿控制器通过电缆连接；道岔补偿控制器控制驱动气缸驱动端的伸出或缩回。
其中，所述第二补偿板一端与道岔直行轨铰接，第二补偿板另一端相对道岔直行轨转动；第一补偿板一端与道岔转弯轨铰接，第一补偿板另一端相对道岔转弯轨转动。
其中，所述移动机构包括驱动气缸以及与驱动气缸驱动端固定连接的滑块，滑块在驱动气缸驱动下沿着线性导轨向前或向后移动；移动机构还包括三连杆结构，三连杆结构包括通过转动轴相互转动连接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中，第一连杆一端通过转轴I固定在第二补偿板或第一补偿板上，第一连杆与转轴I转动连接；第二连杆一端通过转轴II固定在道岔直行轨或道岔转弯轨上，第二连杆与转轴II转动连接；第三连杆通过转轴III与滑块固定连接，转轴III与滑块固定连接，第三连杆与转轴III转动连接。
其中，所述移动机构还包括限位块以及位置检测传感器；所述限位块位于第二连杆的外侧；线性导轨的初始端和末端均设有位置检测传感器，位置检测传感器用于检测道岔补偿装置的实时状态信息，并将此补偿轨状态信息经过轨旁通信装置发送给车载通信装置。
其中，所述对接机构包括导向块和位置检测传感器；所述导向块凸起部呈梯型。
其中，第二补偿板和第一补偿板的端部均设有与对接机构导向块凸起部相互配合连接的凹槽或通孔。
有益效果：本发明的道岔补偿轨并不是通过后台调度平台进行控制，而是由道岔补偿控制器通过整合车载通信装置与轨旁通信装置的协同交互信息来下发指令，从而大幅提高了补偿装置的实时响应速度，本发明控制系统具有快速的实时响应能力，针对通过道岔前数百米长轨道上通行的车辆进行实时监控，获取车辆的实时位置与状态信息，建立排队等待队列，通过道岔补偿控制器驱动道岔补偿装置达到所需的转向补偿状态，同时将自身的状态信息反馈给排队等待队列中的车辆；车辆在排队等待队列中，也会实时获取道岔补偿装置和前后车的状态信息，与自身的状态匹配，从而使下一步的行动有了准确可靠的依据，车辆的态势感知能力提高，能够减小车辆的最小车头时距，提高整个系统的运能，同时也会大幅提高整个系统配合的准确性、可靠性以及安全性。
附图说明
图1为车轨协同的道岔补偿控制系统的系统原理图；
图2为转向不同的两车通过道岔的流程示意图；
图3为转向相同的两车通过道岔的流程示意图；
图4为本发明控制方法的流程示意图；
图5为无补偿状态的道岔结构示意图；
图6为直行补偿状态的道岔结构示意图；
图7为转弯补偿状态的道岔结构示意图；
图8为移动机构的结构原理图；
图9为道岔尖轨对接机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明基于车轨协同的道岔补偿控制系统，包括安装在PRT车辆上的车载控制系统和安装在轨道上的轨道控制装置；车载控制系统包括车轨定位系统、车载通信装置和车载控制器；车轨定位系统和车载控制器分别与车载通信装置连接，实现与外部系统通信；轨道控制装置包括轨旁通信装置、道岔补偿控制器和道岔补偿装置，道岔补偿控制器和道岔补偿装置分别与轨旁通信装置连接实现与外部系统通信，道岔补偿控制器与道岔补偿装置连接，实现对道岔补偿装置补偿状态的控制；车载通信装置与轨旁通信装置通过无线进行连接，实现车载控制系统与轨道控制装置的信息交互；车轨定位系统通过车载通信装置实时将车辆位置信息发送给道岔补偿控制器，道岔补偿控制器通过逻辑计算后控制道岔补偿装置动作，道岔补偿装置通过轨旁通信装置将补偿状态信息发送给车载控制器，车载控制器根据车辆运行情况和补偿状态信息对车辆运行状态进行控制。该控制系统可实现补偿轨将车辆前进方向的行驶轨道面补偿完整，使车辆平稳通过道岔。
本发明基于车轨协同的道岔补偿控制方法，具体为：轨旁通信装置对进入道岔前的数辆小车进行状态监控，将进入道岔前的数辆小车的实时位置与状态信息发送给道岔补偿控制器，道岔补偿控制器获取进入道岔前的数辆小车的位置与状态信息，建立排队等待队列，确认排队车辆的次序，以及待完成的补偿轨状态次序；道岔补偿控制器根据接收到的将要通过道岔的车辆的转向需求信息驱动道岔补偿装置完成对应的转向动作；车辆转向需求与车载通信装置接收的补偿轨实时状态信息一致，车辆前进通过道岔；车辆在通过道岔前预留一段安全刹车距离S，在到达安全刹车距离初始位置时接收到补偿轨状态信息，确认补偿装置的转向状态是否与车辆自身的转向需求一致，从而判断是否可以前进通过道岔。
当转向不同的两车通过道岔时：如图2所示，排队等待队列中有车辆C1，车辆C2，前方即将通过道岔T。其中，车辆C1转向需求L，运行速度为V，由车轨定位系统检测到车辆C1当前在轨道中绝对位置坐标为A1，与前方道岔的距离为B1；车辆C2转向需求R，运行速度为V，由车轨定位系统检测到车辆C2当前在轨道中绝对位置坐标为A2，与前方道岔的距离为B2，道岔补偿装置完成一次动作的时间为t，车辆在运行速度为V时的安全刹车距离为X，道岔前S位置与道岔的距离为X，道岔后F位置与道岔的距离为安全通过距离Y，车辆C1与C2的车距为D1＝A2-A1＝B2-B1，车辆C1与C2应保持的最小安全车距为Ds＝X+Y+V*t。
车辆C1通过车载通信装置将自身车辆编号，转向需求L，当前速度V，当前在轨道中绝对位置坐标为A1，与前方道岔的距离为B1等信息发送给轨旁通信装置，轨旁通信装置将接收到的车辆C1的位置和状态信息发送给道岔补偿控制器Q，经过道岔动作时间t，道岔补偿控制器Q驱动道岔补偿装置变为L状态，道岔补偿装置完成动作后位置检测传感器触发信号，此时道岔补偿控制器Q确认道岔补偿动作已完成，并将道岔补偿装置的L状态信息由轨旁通信装置发送给车载通信装置。当C1车辆行驶至S位置时，车辆C1确认补偿装置的状态L与自身转向L相符，通过S位置后行驶一段距离X到达道岔T，继续行驶一段距离Y后到达F位置，此时车辆完全通过道岔T。
F位置轨道侧面的RFID阅读器检测到车辆C1的信息后，将车辆C1已经通过F位置的信息发送给道岔补偿控制器Q，道岔补偿控制器Q确认车辆C1已经通过F位置的信息后，继续驱动道岔补偿装置执行排队等待队列中下一辆车C2的转向需求R，经过道岔动作时间t，道岔补偿完成动作后位置检测传感器触发信号，此时道岔补偿控制器Q确认道岔补偿轨为R状态，并将道岔补偿装置的R状态信息由轨旁通信装置发送给车载通信装置。C2车辆在行驶至S位置之前收到道岔补偿装置的R状态信息，此时车辆C2继续前进，并通过道岔T。
转向相同的两车通过道岔时：如图3所示，排队等待队列中有车辆C3，车辆C4，前方即将通过道岔T。其中，车辆C3转向需求R，当前运行速度为V，由车轨定位系统检测到车辆C3当前在轨道中绝对位置坐标为A3，与前方道岔的距离为B3；车辆C4转向需求R，运行速度为V，由车轨定位系统检测到车辆C4当前在轨道中绝对位置坐标为A4，与前方道岔的距离为B4。车辆在运行速度为V时的安全刹车距离为X，道岔前S位置与道岔的距离为X，道岔后F位置与道岔的距离为安全通过距离Y，车辆C3与C4的车距为D2＝A4-A3＝B4-B3，车辆C3与C4应保持的最小安全车距为Ds＝X+Y。
车辆C3通过车载通信装置将转向需求R，当前速度V，当前绝对位置坐标A3，与前方道岔的距离B3等信息发送给轨旁通信装置，轨旁通信装置将车辆C3的位置和状态信息发送给道岔补偿控制器Q，道岔补偿控制器Q驱动道岔补偿装置变为R状态，道岔补偿装置完成动作后位置检测传感器触发信号，此时道岔补偿控制器Q确认道岔补偿动作已完成，并将道岔补偿装置的R状态信息由轨旁通信装置发送给车载通信装置。当C3车辆行驶至S位置时，车辆C3确认补偿装置的状态R与自身转向R相符，通过S位置后行驶一段距离X到达道岔T，继续行驶一段距离Y后到达F位置，此时车辆完全通过道岔T。
道岔补偿控制器Q检测到车辆C3已经通过F位置后，排队等待队列中下一辆车C4的转向需求仍为R，此时道岔补偿控制器Q确认道岔补偿轨为R状态无变化，并将道岔补偿轨的R状态信息由轨旁通信装置发送给车载通信装置。C4车辆在行驶至S位置之前已收到道岔补偿轨的R状态信息，此时车辆C4继续前进，并通过道岔T。
当道岔补偿轨未完成动作时，排队等待队列中有车辆C4，前方即将通过道岔T1。其中，车辆C4转向需求R，当前速度V，由车轨定位系统检测到车辆C4当前在轨道中绝对位置坐标为A4，与前方道岔的距离为B4；车辆C4通过车载通信设备将转向需求R，当前速度V，当前绝对位置坐标A4，与前方道岔的距离为B4等信息发送给轨旁通信装置，轨旁通信装置将车辆C4的位置和状态信息发送给道岔补偿控制器Q，道岔控制器Q驱动道岔补偿装置变动至R状态，道岔补偿轨未能完成命令，位置检测传感器未被触发，道岔补偿控制器Q确认道岔补偿轨为非R状态，当C4车辆行驶至S位置时，车辆C4确认补偿轨的状态与自身转向R不相符，通过S位置后立即执行刹车指令，此时车辆在到达道岔T之前停车。
如图8～9所示，本发明控制系统中的道岔补偿轨装置包括设置在道岔直行轨1一侧的第二补偿板3、设置在道岔转弯轨2一侧的第一补偿板4以及位于道岔直行轨1和道岔转弯轨2之间的道岔尖轨5，道岔尖轨5端部设有对接机构；道岔直行轨1内设有驱动第二补偿板3变轨的移动机构I，道岔转弯轨2内设有驱动第一补偿板4变轨的移动机构II，在移动机构I驱动下第二补偿板3一端相对道岔直行轨1转动至道岔尖轨5的对接机构30上，在移动机构II驱动下第一补偿板4一端相对道岔转弯轨2转动至道岔尖轨5的对接机构30上；第二补偿板3一端与道岔直行轨1通过铰链机构I15铰接，第二补偿板3另一端相对道岔直行轨1转动；第一补偿板4一端与道岔转弯轨2通过铰链机构II16铰接，第一补偿板4另一端相对道岔转弯轨2转动。
移动机构I包括固定端固定在道岔直行轨1上驱动气缸I6以及与驱动气缸I6驱动端固定连接的滑块I8，滑块I8在驱动气缸I6驱动下沿着线性导轨I9向前或向后移动；移动机构I还包括三连杆结构I11，三连杆结构I11包括通过转动轴I34相互转动连接的第一连杆I35、第二连杆I36和第三连杆I37，其中，第一连杆I35一端通过转轴I14固定在第二补偿板3上(转轴I14固定在第二补偿板3上)，第一连杆I35与转轴I14通过轴承转动连接；第二连杆I36一端通过转轴II12固定在道岔直行轨1上(转轴II12固定在道岔直行轨1上)，第二连杆I36与转轴II12通过轴承转动连接；第三连杆I37通过转轴III38与滑块I8固定连接，转轴III38与滑块I8固定连接，第三连杆I37与转轴III38通过轴承转动连接。
移动机构II包括固定端固定在道岔转弯轨2上驱动气缸II25以及与驱动气缸II25驱动端固定连接的滑块II23，滑块II23在驱动气缸II25驱动下沿着线性导轨II22向前或向后移动；移动机构II还包括三连杆结构II20，三连杆结构II20包括通过转动轴II40相互转动连接的第一连杆II41、第二连杆II42和第三连杆II43，其中，第一连杆II41一端通过转轴I-I17固定在第一补偿板4上(转轴I-I17固定在第一补偿板4上)，第一连杆II41与转轴I-I17通过轴承转动连接；第二连杆II42一端通过转轴II-I19固定在道岔转弯轨1上(转轴II-I19固定在道岔转弯轨1上)，第二连杆II42与转轴II-I19通过轴承转动连接；第三连杆II43通过转轴III-I44与滑块II23固定连接，转轴III-I44与滑块II23固定连接，第三连杆II43与转轴III-I44通过轴承转动连接。
移动机构I还包括限位块I13以及位置检测传感器I(7,10)；限位块I13位于第二连杆I36的外侧；线性导轨I9的初始端和末端分别设有位置检测传感器I(7,10)。移动机构II也包括限位块II18以及位置检测传感器II(24,21)；限位块II18位于第二连杆II42的外侧；线性导轨II22的初始端和末端分别设有位置检测传感器II(24,21)。
道岔尖轨5上的对接机构30包括导向块29和位置检测传感器26；导向块26凸起部45呈梯型；第二补偿板3的端部设有与导向块29凸起部45相互配合连接的凹槽或通孔I27，第一补偿板4的端部设有与导向块29凸起部45相互配合连接的凹槽或通孔II28。
道岔补偿装置与布置在轨道旁的道岔补偿控制器通过电缆连接；道岔补偿控制器控制驱动气缸(6,25)驱动端的伸出或缩回。
道岔补偿控制器布置在轨道旁，控制第一补偿板4和第二补偿板3的动作状态。当第一补偿板4、第二补偿板3处于初始位置不动作，为无补偿状态N，如图5所示；当第一补偿板4动作，对接到道岔尖轨5上，第二补偿板3处于初始位置不动作时，道岔直行方向为连续轨道面，此时为直行补偿转向状态L，如图6所示；当第二补偿板3动作，对接到道岔尖轨5上，第一补偿板4处于初始位置不动作时，道岔转弯方向为连续轨道面，此时为转弯补偿转向状态R，如图7所示。
当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿装置由无补偿状态N转变为直行补偿状态L，此时第一补偿板4、第二补偿板3处于初始位置，位置检测传感器I7与位置检测传感器II24有信号；驱动气缸II25推动滑块II23在线性导轨II22上移动，此时三连杆机构II20分别围绕滑块II23、转轴II-I19和转轴I-I17进行旋转，至三连杆机构II20中的第二连杆II42与限位块II18接触，此时滑块II23停止滑动，到达线性导轨II22末端位置。在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第一补偿板4端部的凹槽或通孔II28中，使第一补偿板4的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第一补偿板4与道岔尖轨5拼接为连续轨道面，位置检测传感器II21、位置检测传感器26和位置检测传感器I7有信号，此时，道岔补偿控制器判定道岔补偿装置由无补偿状态N变为直行补偿状态L。
当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿装置由无补偿状态N转变为转弯补偿状态R，此时第一补偿板4、第二补偿板3处于初始位置，位置检测传感器I7与位置检测传感器II24有信号；驱动气缸I6推动滑块I8在线性导轨I9上移动，此时三连杆机构I11分别围绕滑块I8、转轴II12和转轴I14进行旋转，至三连杆机构I11中的第二连杆I36与限位块I13接触，此时滑块I8停止向前滑动，到达线性导轨I9末端位置；在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第二补偿板3端部的凹槽或通孔I27中，使第二补偿板3的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第二补偿板3与道岔尖轨5拼接为连续轨道面，位置检测传感器I10、位置检测传感器26、位置检测传感器II24有信号，此时，道岔补偿控制器判定道岔补偿装置由无补偿状态N变为转弯补偿状态R。
当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿装置由转弯补偿状态R转变为直行补偿状态L，此时第一补偿板4处于初始位置，第二补偿板3中滑块I8处于线性导轨I9末端位置，位置检测传感器I10、位置检测传感器26、位置检测传感器II24有信号；驱动气缸II25推动滑块II23在线性导轨II22上移动，此时三连杆机构II20分别围绕滑块II23、转轴II-I19和转轴I-I17进行旋转，至三连杆机构II20中的第二连杆II42与限位块II18接触，此时滑块II23停止向前滑动，到达线性导轨II22末端位置。在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第一补偿板4端部的凹槽或通孔II28中，使第一补偿板4的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第一补偿板4与道岔尖轨5拼接为连续轨道面；同时，驱动气缸I6拉动滑块I8在线性导轨I9上往回移动，此时三连杆机构I11分别围绕滑块I8、转轴II12和转轴I14进行旋转，至滑块I8停止向后滑动，到达滑块I8在线性导轨I9上的初始位置，第二补偿板3与道岔直行轨1拼接为连续轨道面；此时，位置检测传感器II21、位置检测传感器26、位置检测传感器I7有信号，道岔补偿控制器判定道岔补装置由转弯补偿状态R变为直行补偿状态L。
当道岔补偿控制器收到信号，需要将道岔补偿装置由直行补偿状态L转变为道岔转弯补偿状态R，此时第一补偿板4中滑块II23处于线性导轨II22末端位置，第二补偿板3处于初始位置，位置检测传感器II21、位置检测传感器26、位置检测传感器I7有信号；驱动气缸I6推动滑块I8在线性导轨I9上移动，此时三连杆机构I11分别围绕滑块I8、转轴II12和转轴I14进行旋转，至三连杆机构I11中的第二连杆I36与限位块I13接触，此时滑块I8停止向前滑动，到达线性导轨I9末端位置；在此过程中，导向块29凸起部45嵌入第二补偿板3端部的凹槽或通孔I27中，使第二补偿板3的高度与尖轨端的轨道面齐平，实现第二补偿板3与道岔尖轨5拼接为连续轨道面；同时，驱动气缸II25拉动滑块II23在线性导轨II22上往回移动，此时三连杆机构II20分别围绕滑块II23、转轴II-I19和转轴I-I17进行旋转，至滑块II23停止向后滑动，到达滑块II23在线性导轨II22上的初始位置，第一补偿板4与道岔转弯轨2拼接为连续轨道面，位置检测传感器I10、位置检测传感器26、位置检测传感器II24有信号，此时，道岔补偿控制器判定道岔补偿装置由直行补偿状态L变为转弯补偿状态R。

Claims (10)

1.一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：包括安装在车辆上的车载控制系统和安装在轨道上的轨道控制装置；车载控制系统包括车轨定位系统、车载通信装置和车载控制器；车轨定位系统和车载控制器均通过车载通信装置与外部装置通信；轨道控制装置包括轨旁通信装置、道岔补偿控制器和道岔补偿装置，道岔补偿控制器和道岔补偿装置均通过轨旁通信装置与外部装置通信，道岔补偿控制器与道岔补偿装置连接，道岔补偿控制器控制道岔补偿装置的补偿状态；车载通信装置与轨旁通信装置通过无线进行连接，实现车载控制系统与轨道控制装置的信息交互；车轨定位系统通过车载通信装置实时将车辆位置信息发送给道岔补偿控制器，道岔补偿控制器通过逻辑计算后控制道岔补偿装置动作，道岔补偿装置通过轨旁通信装置将补偿状态信息发送给车载控制器，车载控制器根据车辆运行情况和补偿状态信息对车辆运行状态进行控制。
2.一种基于车轨协同的道岔补偿控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)道岔补偿控制器实时获取进入道岔前的多个车辆的位置与状态信息，建立先入先出等待队列，队列元素入队列的次序与车辆通过岔道顺序保持一致；
(2)道岔补偿控制器从等待队列中取出第一个队列元素，如果没有队列元素则一直等待；根据队列元素中的车辆转向需求信息对道岔补偿装置的补偿状态进行控制；
(3)车辆根据自身速度、道岔补偿装置动作所需时间以及前车运行状态信息计算与前车的安全车距Ds，控制与前车的车距保持在安全距离；
(4)车辆在通过岔道口前的一段距离X前，获取补偿轨装置状态信息并判断与自身转向需求是否一致，如果一致则继续通行，否则进行刹车制动；
(5)道岔补偿控制器判断车辆通过岔道口并行驶出安全距离Y，执行步骤(2)，对下一辆将通过岔道口的车辆进行补偿控制。
3.根据权利要求2所述的基于车轨协同的道岔补偿控制方法，其特征在于：步骤(1)中，所述队列元素包括车辆的位置信息和状态信息，其中位置信息包括车辆在整个线路中的绝对位置坐标，当前车辆与前方道岔的距离信息；状态信息包括当前车辆的编码、转向需求和实时速度。
4.根据权利要求2所述的基于车轨协同的道岔补偿控制方法，其特征在于：步骤(3)中，安全车距Ds的计算公式为Ds＝X+Y+V*t；其中，V为车辆运行速度，X为车辆在运行速度为V时的安全刹车距离，Y为车辆通过岔道后的安全距离，t为道岔补偿装置的状态切换时间；当前后两辆车的转向需求相同时，道岔补偿装置不需要动作则t为0。
5.根据权利要求1所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：所述道岔补偿装置包括设置在道岔直行轨(1)一侧的第二补偿板(3)、设置在道岔转弯轨(2)一侧的第一补偿板(4)以及位于道岔直行轨(1)和道岔转弯轨(2)之间的道岔尖轨(5)，道岔尖轨(5)端部设有对接机构；道岔直行轨(1)和道岔转弯轨(2)内均设有驱动第二补偿板(3)和第一补偿板(4)变轨的移动机构，在移动机构驱动下第二补偿板(3)一端相对道岔直行轨(1)转动至道岔尖轨(5)上，在移动机构驱动下第一补偿板(4)一端相对道岔转弯轨(2)转动至道岔尖轨(5)上。
6.根据权利要求5所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：所述第二补偿板(3)一端与道岔直行轨(1)铰接，第二补偿板(3)另一端相对道岔直行轨(1)转动；第一补偿板(4)一端与道岔转弯轨(2)铰接，第一补偿板(4)另一端相对道岔转弯轨(2)转动。
7.根据权利要求5所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：所述移动机构包括驱动气缸以及与驱动气缸驱动端固定连接的滑块，滑块在驱动气缸驱动下沿着线性导轨向前或向后移动；移动机构还包括三连杆结构，三连杆结构包括通过转动轴相互转动连接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中，第一连杆一端通过转轴I固定在第二补偿板(3)或第一补偿板(4)上，第一连杆与转轴I转动连接；第二连杆一端通过转轴II固定在道岔直行轨(1)或道岔转弯轨(2)上，第二连杆与转轴II转动连接；第三连杆通过转轴III与滑块固定连接，转轴III与滑块固定连接，第三连杆与转轴III转动连接。
8.根据权利要求5所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：所述移动机构还包括限位块以及位置检测传感器；所述限位块位于第二连杆的外侧；线性导轨的初始端和末端均设有位置检测传感器。
9.根据权利要求5所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：所述对接机构包括导向块(29)和位置检测传感器(26)；所述导向块(26)凸起部呈梯型。
10.根据权利要求5所述的基于车轨协同的道岔补偿控制系统，其特征在于：第二补偿板(3)和第一补偿板(4)的端部均设有与对接机构导向块(29)凸起部相互配合连接的凹槽或通孔。
CN202110789524.3A 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法 Active CN113320569B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110789524.3A CN113320569B (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法
CN202211433593.1A CN116101342A (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110789524.3A CN113320569B (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211433593.1A Division CN116101342A (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113320569A true CN113320569A (zh) 2021-08-31
CN113320569B CN113320569B (zh) 2023-02-10

Family

ID=77426210

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110789524.3A Active CN113320569B (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法
CN202211433593.1A Pending CN116101342A (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统的控制方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211433593.1A Pending CN116101342A (zh) 2021-07-13 2021-07-13 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN113320569B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114194221A (zh) * 2021-12-30 2022-03-18 江苏添仂智能科技有限公司 一种基于两侧导向机构的prt车辆快速变轨系统
CN115230781A (zh) * 2022-07-05 2022-10-25 中铁二院工程集团有限责任公司 一种prt虚拟道岔控制系统及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103826962A (zh) * 2011-09-30 2014-05-28 日本信号株式会社 列车控制系统
CN106004933A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司 一种导轨电车安全型轨旁控制系统
CN106672017A (zh) * 2016-12-14 2017-05-17 交控科技股份有限公司 一种基于移动终端的轨道交通道岔遥控系统及方法
US20180370551A1 (en) * 2015-11-25 2018-12-27 Coordem Transport Tech. Co., Ltd. Railway turnout control method and system
CN109455200A (zh) * 2018-12-28 2019-03-12 广州汇宏科技有限公司 一种轨道车自动转向分岔系统及其控制方法
CN109520498A (zh) * 2017-09-18 2019-03-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种用于虚拟轨道车辆的虚拟道岔系统及方法
CN111535085A (zh) * 2020-05-11 2020-08-14 中国铁建重工集团股份有限公司 悬挂式单轨道岔

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103826962A (zh) * 2011-09-30 2014-05-28 日本信号株式会社 列车控制系统
US20180370551A1 (en) * 2015-11-25 2018-12-27 Coordem Transport Tech. Co., Ltd. Railway turnout control method and system
CN106004933A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司 一种导轨电车安全型轨旁控制系统
CN106672017A (zh) * 2016-12-14 2017-05-17 交控科技股份有限公司 一种基于移动终端的轨道交通道岔遥控系统及方法
CN109520498A (zh) * 2017-09-18 2019-03-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种用于虚拟轨道车辆的虚拟道岔系统及方法
CN109455200A (zh) * 2018-12-28 2019-03-12 广州汇宏科技有限公司 一种轨道车自动转向分岔系统及其控制方法
CN111535085A (zh) * 2020-05-11 2020-08-14 中国铁建重工集团股份有限公司 悬挂式单轨道岔

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114194221A (zh) * 2021-12-30 2022-03-18 江苏添仂智能科技有限公司 一种基于两侧导向机构的prt车辆快速变轨系统
CN115230781A (zh) * 2022-07-05 2022-10-25 中铁二院工程集团有限责任公司 一种prt虚拟道岔控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116101342A (zh) 2023-05-12
CN113320569B (zh) 2023-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113320569B (zh) 一种基于车轨协同的道岔补偿控制系统及其控制方法
CN110383358B (zh) 在移动中的长车辆组合和队列之间转换的方法
EP3418158B1 (en) Steering control device for trackless train and control method therefor
EP1814756B1 (en) Pantograph control via gps
WO2017071465A1 (zh) 一种无人驾驶的货物运输系统及运输方法
CN106064617A (zh) 移动检测系统和方法
CN101920710B (zh) 城市轨道交通移动闭塞正线通过能力的分析方法
CN112009507B (zh) 一种矿井下机车无人驾驶系统及控制方法
CN106364530B (zh) 基于雷达的列车控制系统及列车控制方法
CN112810629A (zh) 监测移动车辆的系统和方法
CN102910193A (zh) 基于应答器信息传输技术的轨道车运行控制系统及方法
CN109211263A (zh) 一种轨道交通测距系统及其方法
CN114194259A (zh) 一种灵活编组的控制系统
CN105629968A (zh) 一种无轨自导向汽车列车的自导向控制方法
CN109649448A (zh) 一种移动闭塞下组合式重载列车及其完整性判断方法
CN113002565A (zh) 一种智能网联捷运系统及运行控制方法
CN109774746A (zh) 一种列车的对接控制方法、装置及介质
CN101916510B (zh) 城市轨道交通准移动闭塞正线通过能力的分析方法
CN113734244B (zh) 虚拟连挂高速列车在通信故障下的控制方法
CN113548087A (zh) 车载atp子系统、列车发车联合控制系统及方法
CN115973217B (zh) 一种实现列车曲线自动连挂的装置和自动连挂方法
RU2411147C2 (ru) Способ и система для вождения составов
CN112698658A (zh) 一种物流穿梭机器人行驶控制方法、设备及系统
CN109466487B (zh) 一种激光导引小车的防撞装置及实现方法
CN216468156U (zh) 双车联动agv系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant