CN213594274U - 一种轨道交通车辆间用通讯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道交通车辆间用通讯装置，包括车头询问装置和车尾应答装置，所述车头询问装置安装在车头上，车尾应答装置安装在车尾上；所述车头询问装置包括天线固定机构A、收发天线A、车头询问机和RG射频转接跳线A。本轨道交通车辆间用通讯装置，建立了一种可靠的通信组网方案，使车与车之间发射信号不会相互干扰，通过通信协议配合频率分配、时隙分配的技术手段，使每个车在各自专有的时隙周期内发送特定频段的射频信号，避免多部车同时发送信号，造成接收端收到的信号为多个信号的叠加，造成区分信号困难，增加误码率，提高了信号收发的稳定性。

Description

一种轨道交通车辆间用通讯装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体为一种轨道交通车辆间用通讯装置。

背景技术

较早前轨道交通中的高、大、中运量系统的行车安全主要依赖于列车自动控制系统中的列车自动保护系统(ATP)，而次中量、低运量系统全部依靠司机驾驶。当ATP系统故障或降级时，车辆则处于非正常工作状态，其行车安全依靠电话闭塞措施。在该状态下，司机凭调度的命令来手动开车。此时，如遇弯道、上下坡等特殊路段，司机视线受限，存在列车追尾的隐患。

目前用于轨道交通车辆间用通讯技术手段主要有GNSS定位、视频图像、激光雷达、一次雷达和二次雷达等。结合国内外发展趋势，视频和激光因为探测距离太近，并没有实际运用。轨道交通车辆间通讯系统在用和在测的主要采用GNSS定位、一次雷达和二次雷达这三种方式，具体优缺点如下：

a)GNSS定位：通过GNSS卫星信号来获取列车的运行状态信息，在隧道等环境下借助里程计(或涡流传感器、惯性导航仪和陀螺仪等传感器)得到列车的位置信息，再通过车-车通信或者车-地通信方式与前后车进行数据传输，实现列车防撞预警。这种方式由于传感器数据容易产生累积误差，从而影响到列车的定位精度。现有的防撞预警系统，前后行列车间依靠CTCS-3 级列控的GSM-R的基站及无线闭塞中心实现间接通信。通信环节多、可靠性不高。当列控中心或无线闭塞中心故障，仍会导致追踪运行列车问追尾事故的发生。

b)一次雷达：利用雷达测量前后车相对距离信息，再根据距离信息做相应预警判断。一次雷达当发现前方有目标时就会进行报警，该雷达距离分辨率高，可识别目标大小，有成像应用，但技术还不成熟，且在弯道情况下无法使用，极易发生误报警，目前难以在高速列车上使用。

c)二次雷达：基于二次雷达测距获得前后两车相对距离信息，这种方法目前在城市轨道交通领域已有应用先例，目前的问题是能够测量的距离比较近，通过一定的技术手段增加其测量距离之后，完全可以在高速列车上使用。二次雷达采用应答方式通信，与一次雷达相比，在发射功率相等的前提下，作用距离大大提高。

基于上述存在的缺陷，提出一种轨道交通车辆间用通讯装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轨道交通车辆间用通讯装置，车与车之间发射信号不会相互干扰，信号收发的稳定性，通讯收到的干扰小。解决了现有技术中现有的车与车之间的通讯装置在通讯时信号易收到干扰，稳定性不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种轨道交通车辆间用通讯装置，包括车头询问装置和车尾应答装置，所述车头询问装置安装在车头上，车尾应答装置安装在车尾上；所述车头询问装置包括天线固定机构A、收发天线A、车头询问机和RG316射频转接跳线A；车尾应答装置包括天线固定机构B、收发天线B、车尾应答机和RG316射频转接跳线B；所述天线固定机构A固定安装在天线固定机构A和车头询问机均固定安装在车头上，收发天线A固定安装在天线固定机构A上；所述收发天线A与车头询问机采用RG316射频转接跳线A电性连接；所述天线固定机构B和车尾应答机固定安装在车尾上，收发天线B固定安装在天线固定机构B上，收发天线B与车尾应答机采用RG316射频转接跳线B电性连接。

优选的，所述车头询问机每隔2S发送一次搜索数据帧，当车尾应答机回复时，车头询问机进行确认，并向外持续发送跟踪数据帧。

优选的，所述车尾应答机应答一次的通信时间为5ms。

优选的，所述车头询问机发送功率为20dBm，收发天线A的天线增益为 15dB。

优选的，所述车头询问机与车尾应答机采用以太网络互联交互信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本轨道交通车辆间用通讯装置，建立了一种可靠的通信组网方案，使车与车之间发射信号不会相互干扰，通过通信协议配合频率分配、时隙分配的技术手段，使每个车在各自专有的时隙周期内发送特定频段的射频信号，避免多部车同时发送信号，造成接收端收到的信号为多个信号的叠加，造成区分信号困难，增加误码率，提高了信号收发的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的通讯状态图；

图2为本实用新型的时隙分配图；

图3为本实用新型的频带隔离图。

图中：1、车头询问装置；11、天线固定机构A；12、收发天线A；13、车头询问机；14、RG316射频转接跳线A；2、车尾应答装置；21、天线固定机构B；22、收发天线B；23、车尾应答机；24、RG316射频转接跳线B。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种轨道交通车辆间用通讯装置，包括车头询问装置1和车尾应答装置2，车头询问装置1安装在车头上，车尾应答装置2安装在车尾上；车头询问装置1包括天线固定机构A11、收发天线A12、车头询问机13和RG316射频转接跳线A14；车尾应答装置2包括天线固定机构B21、收发天线B22、车尾应答机23和RG316射频转接跳线B24；天线固定机构A11固定安装在天线固定机构A11和车头询问机13均固定安装在车头上，收发天线 A12固定安装在天线固定机构A11上；收发天线A12与车头询问机13采用 RG316射频转接跳线A14电性连接，车头询问机13发送功率为20dBm，收发天线A12的天线增益为15dB；天线固定机构B21和车尾应答机23固定安装在车尾上，收发天线B22固定安装在天线固定机构B21上，收发天线B22 与车尾应答机23采用RG316射频转接跳线B24电性连接，车头询问机13与车尾应答机23采用以太网络互联交互信息，车尾应答机23应答一次的通信时间为5ms；车头询问机13每隔2S发送一次搜索数据帧，当车尾应答机23 回复时，车头询问机13进行确认，并向外持续发送跟踪数据帧。

请参阅图1-2，该轨道交通车辆间用通讯装置，将车头询问装置1装配在车头，将车尾应答装置2装配在车尾，即将车头询问机13安装在车头，将车尾应答机23安装在车尾，车头询问机13与车尾应答机23采用以太网络互联交互信息；车辆通过自带的ATP获得上下行信息并保持，将上下行信息告知车头询问机13和车尾应答机23，车头询问机13和车尾应答机23将信息配置在ATP的发射数据段中，当设备开机后，处于接收状态，如果2s内车尾应答机23接收不到任何数据，则车头询问机13开始发送搜索帧数据，如果2s内车尾应答机23接收到数据，首先检查上下行字段，如果该信息字段不一致，表明两辆车不在同一个上下行轨道，则不予回应，如果同时处于上行或下行，车尾应答机23发送应答数据，发送后，该车车头询问机13开始发送搜索帧数据。

车头询问机13发送搜索数据帧，如果无车尾应答机23回复，则每隔2s，车头询问机13发送一次搜索数据帧。当有车尾应答机23回复时，询问机进行确认；此后车头询问机13持续发送跟踪数据帧，车尾应答机23收到跟踪帧数据后，发送应答信号，为保证测量数据的准确性，应答通信一次的时间为5ms。同时在2s的时间间隔后，车头询问机13再次发送搜索数据帧，看是否有新的车尾应答机23加入。

该轨道交通车辆间用通讯装置，应用在各个车辆上，请参阅图3，采用四辆交通车辆，分别记为车1、车2、车3和车4，当车1与车3交会时，车1 的车头询问机13发送信号，发射功率为20dBm，天线增益为15dB，信号发出后，车3的车尾应答机23会收到，在间距为2Km时，信号衰减为60dB，车1的收发天线A12和车3的收发天线B22背瓣衰减总计为80dB，车3的车尾应答机23接收机收到的信号为： 20dBm+15dB+15dB-80dB-60dB＝-90dBm，车尾应答机23可以收到，并认定为有效信号，而此时两车距离越来越近，车1会误以为有车辆靠近，通过需注入上下行信息，车尾应答机23收到信号后进行对比，发现上下行信息不对，则不予响应。

综上所述：本轨道交通车辆间用通讯装置，建立了一种可靠的通信组网方案，使车与车之间发射信号不会相互干扰，通过通信协议配合频率分配、时隙分配的技术手段，使每个车在各自专有的时隙周期内发送特定频段的射频信号，避免多部车同时发送信号，造成接收端收到的信号为多个信号的叠加，造成区分信号困难，增加误码率，提高了信号收发的稳定性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种轨道交通车辆间用通讯装置，包括车头询问装置(1)和车尾应答装置(2)，其特征在于：所述车头询问装置(1)安装在车头上，车尾应答装置(2)安装在车尾上；所述车头询问装置(1)包括天线固定机构A(11)、收发天线A(12)、车头询问机(13)和RG316射频转接跳线A(14)；车尾应答装置(2)包括天线固定机构B(21)、收发天线B(22)、车尾应答机(23)和RG316射频转接跳线B(24)；所述天线固定机构A(11)固定安装在天线固定机构A(11)和车头询问机(13)均固定安装在车头上，收发天线A(12)固定安装在天线固定机构A(11)上；所述收发天线A(12)与车头询问机(13)采用RG316射频转接跳线A(14)电性连接；所述天线固定机构B(21)和车尾应答机(23)固定安装在车尾上，收发天线B(22)固定安装在天线固定机构B(21)上，收发天线B(22)与车尾应答机(23)采用RG316射频转接跳线B(24)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆间用通讯装置，其特征在于：所述车头询问机(13)每隔2S发送一次搜索数据帧，当车尾应答机(23)回复时，车头询问机(13)进行确认，并向外持续发送跟踪数据帧。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆间用通讯装置，其特征在于：所述车尾应答机(23)应答一次的通信时间为5ms。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆间用通讯装置，其特征在于：所述车头询问机(13)发送功率为20dBm，收发天线A(12)的天线增益为15dB。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆间用通讯装置，其特征在于：所述车头询问机(13)与车尾应答机(23)采用以太网络互联交互信息。

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