CN201566655U - 一种列车停车位置检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种列车停车位置检测系统，包括：安装在列车上的车载控制器、车载通信接口模块、车载校准天线和它们之间的连接电缆；安装在站台的站台校准单元、地面通信接口模块，安装在车站控制室内的地面控制机柜，以及它们之间的连接电缆。车载控制器用于向列车发送车门开启允许命令；车载通信接口模块将来自车载校准天线的信号解调后传输至车载控制器，或控制车载校准天线发送校准信号；站台校准单元包括天线矩阵、通信接口模块，用于对接收的校准信号判别，当判别出车速、列车停靠位置误差在阈值内，向所述车载控制器发送开门允许信号；地面控制柜包括地面控制器和接口电路。本实用新型可判断列车停准、停稳，保证了列车的运营安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及列车控制，特别是指一种列车位置检测系统。
背景技术
城市轨道交通系统中，对运营列车的停车精度要求越来越高，集中表现在对列车停靠的“停准”和“停稳”两个方面的要求。“停准”是精度概念，主要指在有限的站台长度内要使列车精确地停在预定的范围内，这也是列车自动控制技术的基本要求。精确停车技术在列车自动控制中的应用显著地改善列车的停车精度，提高了乘客的舒适度，在一定程度上缩短了车站的站台长度，节省了地铁建设的投资成本。
“停稳”是速度概念，主要指由设备判定停止的列车速度小于某指标，且加速度为负时，判断列车停稳，同意开启列车车门及站台屏蔽门等，确保乘客上下列车时人身安全。
尽管，在城市轨道交通线路上也存在其它能够对以上“停准”和
“停稳”实现判定的系统，例如，具备列车自动控制(ATO)系统利用环路方式检测列车停车精度。但是，列车停车位置检测系统仍旧以其可靠性、安全性高，造价低廉而可以应用在城市、城郊轨道交通运输系统中，特别适用于未采用列车自动控制(ATO)系统的运营线路在加装屏蔽门/安全门后的应用条件。
目前，在未安装列车自动控制(ATO)系统的运营线路上，无论是由司机人工定点停车或用车载设备判定列车停车位置的方式，对停车精度的要求普遍为≥标准停车位置±500mm，但站台安装屏蔽门/安全门后，这样的停车精度显然无法满足列车车门与屏蔽门/安全门开启的一致性。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型在于提供一种列车位置检测系统，以解决上述人工定点停车或用车载设备判定列车停车位置的方式，存在的列车车门与屏蔽门/安全门开启不一致的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供一种列车位置检测系统，包括：安装在列车上的电路连接的车载控制器、通信接口模块、车载校准天线，安装在站台的站台校准单元、地面通信接口模块，安装在车站控制室内的地面控制机柜，以及它们之间的连接电缆。
所述车载控制器，用于向列车发送车门开启允许命令；
所述车载通信接口模块，将来自车载校准天线的信号解调后传输至车载控制器；或控制车载校准天线发送校准信号；
所述车载校准天线，由多个天线线圈组成用于收发信号；
所述站台校准单元，包括由多个天线线圈组成且每个线圈具有唯一标识的天线矩阵、通信接口模块；
所述天线矩阵，用于收发无线信号；
所述通信接口模块用于对接收的校准信号判别，当判别出车速、列车停靠位置误差在阈值内，向所述车载控制器发送开门允许信号；
所述地面控制柜，用于接收列车发送的开门允许信号，向站台安全门系统发送站台门开启允许信号。收到所述站台校准单元的开门允许信号后，通过天线矩阵向列车发送开门允许信号，向连接的安全门系统发送开启站台门允许信号；
所述安全门系统，用于在接收到信号后控制站台门的开启。
所述地面控制器和所述安全门系统之间还串联转发停准信号。
本实用新型的系统，可通过天线矩阵判断列车是否停准，即站台门和列车门是否对应，且还可判断当前列车是否减速停稳，判断准确，有效保证了列车的运营安全。
附图说明
图1是系统的结构图；
图2是天线线圈接收信号的示意图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
参见图1，本实用新型的系统结构包括：车载控制器、车载校准天线、车载通信接口模块安装在列车上；在站台侧，安装有站台校准单元及通信接口模块；在车站控制室安装有地面控制柜。
车载控制器，用于接收到控制信号后，发送车门开启允许命令；
车载校准天线，由多个天线线圈组成天线矩阵，每个天线线圈有相应的标识，用于收发无线信号；
通信接口模块，通过GFSK或QFSK调制/解调无线信号，将来自车载校准天线的信号解调后传输至车载控制器；或控制车载校准天线发送校准信号；
站台侧安装的站台校准单元，包括无线信号收发线圈、通信接口模块；无线信号收发线圈用于收发无线信号；通信接口模块，用于通过GFSK或QFSK调制/解调无线信号，将解调后的数据发送至校准控制芯片，或将地面控制器的信号调制后通过无线信号收发线圈发送；并对接收的信号判别，判别当前车速、列车停靠位置是否正确，从而判别车辆门是否和站台门对正，并向地面控制器发送控制命令。
地面控制柜，用于对站台校准单元的信号进行逻辑运算，并向列车和安全门系统发送开启、关闭车门、站台门的允许信号。
安全门系统，用于在接收到信号后控制站台安全门的开启或关闭。
下面详细描述本系统的工作过程，列车上的车载通信接口模块控制车载校准天线不断的发送校准信号，当列车接近站台时，列车减速，站台校准单元的无线信号收发线圈接收来自列车的校准信号，通信接口模块将信号解调后发送至校准控制芯片，由校准控制芯片对信号进行分析，对已到站台的列车速度及停车位置进行判断，将判断结果及安全门的状态信息编码后传输至列车，同时传输给地面控制柜，并向地面控制柜发送允许开站台门的命令。
列车的车载校准天线接收信号，由车载通信接口模块对收到的信息进行解码后传输至车载控制器，如果判断列车速度及停车位置满足需要，同时安全门处于“关闭且锁闭状态”，向车载ATP系统发出开门允许指令及向地面控制柜发出开安全门命令。
系统工作时，开启车门和站台门时，需要判断当前列车是否停准和是否停稳，在判断出列车的车门和站台门对正时，认为是停准；如果判断出车速减速且速度小于阈值，则认为是停稳。
例如：列车车载校准天线向地面站台校准单元发送128kHz正弦波信号，站台校准单元中的天线组成天线矩阵，负责接收车载校准天线发送的信号，如图2所示。
站台校准单元每个天线线圈接收的信号，经过整流，送到比较器中。在感应到信号后，比较器输出高电平到校准处理芯片内；在没有信号时，比较器输出低电平到校准处理芯片内。
每个天线线圈在处理器内都有自己的单独编号，校准处理芯片根据接收到的若干个天线线圈信号，判断出所接收的最中心信号在天线矩阵的位置。例如，有30个天线线圈，预定义车停准时，编号10-编号20的天线接收到信号，基准中心位置天线的编号为15。如果停车时，站台校准单元的天线线圈接收到信号后，识别出是编号10-编号20的天线接收到信号，则确定是车载校准天线的中心位置所发送出的，而车载校准天线在列车上的位置与列车门的位置是对应的，即可判断出列车门与站台安全门是完全正对的，站台校准单元发出开门允许命令。
如果列车停车在中心以外的地方，校准处理芯片接收到的最中心信号属于天线矩阵某一侧天线线圈给出的，如识别出是编号15-编号25的天线接收到信号，判别当前的中心天线线圈是编号20的天线，则确定列车停车位置有误差，根据当前中心天线线圈与基准中心天线线圈的距离，可判断出列车门与安全门之间的偏移量，如果偏移量在允许的阈值范围内(如标准停车位置±300mm)，站台校准单元也可以发出允许开门命令。
在判断列车停准的同时，还需要判断列车停稳，判断过程如下：
首先判定列车速度。通过列车在运行时，车载校准天线向地面站台校准单元发送128kHz正弦波信号，天线矩阵中的每一个天线线圈接收到车载校准天线的信号的时间是不同的，送到校准处理芯片的时间也是不同的，校准处理芯片依据天线线圈信号送到的间隔时间可计算出当时列车的速度。一般给定的判定允许条件为列车速度小于0.3km/h。
同时判断列车加速度，处理器依据天线线圈信号送到校准处理芯片的间隔时间还可以计算出当时列车的加速度。只有当校准处理芯片判断出当时列车速度＜0.3kmh，并且列车加速度为负数、即列车为减速状态，站台校准单元可以向地面控制器发出开安全门命令。
在地面控制器和安全门控制器之间串联接口电路，接口电路连接信号系统，信号系统用于发送ATP信号，控制列车实现自动防护。
本实用新型的系统，可通过天线矩阵判断列车是否停准，即站台门和列车门是否对应，且还可判断当前列车是否减速停稳，判断准确，有效保证了列车的运营安全。
对于本实用新型各个实施例中所阐述的系统，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种列车位置检测系统，其特征在于，包括：安装在列车上的车载控制器、车载通信接口模块、车载校准天线；安装在站台的站台校准单元、地面通信接口模块，安装在车站控制室内的地面控制机柜，以及它们之间的连接电缆；
所述车载控制器，用于向列车发送车门开启允许命令；
所述车载通信接口模块，将来自车载校准天线的信号解调后传输至车载控制器；或控制车载校准天线发送校准信号；
所述车载校准天线，由多个天线线圈组成用于收发信号；
所述站台校准单元，包括由多个天线线圈组成且每个线圈具有唯一标识的天线矩阵、通信接口模块；
所述天线矩阵，用于收发无线信号；
所述通信接口模块用于对接收的校准信号判别，当判别出车速、列车停靠位置误差在阈值内，向所述车载控制器发送开门允许信号；
所述地面控制柜，用于接收列车发送的开门允许信号，向站台安全门系统发送站台门开启允许信号；收到所述站台校准单元的开门允许信号后，通过天线矩阵向列车发送开门允许信号，向连接的安全门系统发送开启站台门允许信号；
所述安全门系统，用于在接收到信号后控制站台门的开启。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面控制柜和所述安全门系统是建立在ATP系统下的非安全系统。
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