WO2021135764A1 - 轨道交通车辆及其测速方法、系统 - Google Patents
轨道交通车辆及其测速方法、系统 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021135764A1 WO2021135764A1 PCT/CN2020/132207 CN2020132207W WO2021135764A1 WO 2021135764 A1 WO2021135764 A1 WO 2021135764A1 CN 2020132207 W CN2020132207 W CN 2020132207W WO 2021135764 A1 WO2021135764 A1 WO 2021135764A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- speed measurement
- measurement system
- speed
- control system
- information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
- B61L25/021—Measuring and recording of train speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
- B61L25/028—Determination of vehicle position and orientation within a train consist, e.g. serialisation
Definitions
- the invention belongs to the technical field of rail transit, and particularly relates to a rail transit vehicle and a speed measurement method and system thereof.
- the positioning and speed measurement technology of the normal-conducting high/medium-speed maglev train is one of the key technologies of the traction system and the operation control system.
- the realization of the train's speed feedback control, overspeed protection, mobile block and fixed-point parking functions are all inseparable from accurate and reliable position and speed information.
- High/medium speed maglev trains use long-stator synchronous linear motors to achieve traction.
- a speed measurement positioning system including a relative position sensor and an absolute position sensor for speed and position measurement (for example, CN104527735B)
- this method transmits the speed and position information to the on-board operation control system (on-board equipment), and at the same time transmits the train’s speed and position information to the ground traction control system through the wireless transmission system.
- the cross induction loop method for example, CN 105905135B
- This structure includes an induction antenna installed on the vehicle (i.e. the first induction line) and an induction loop (i.e. the second induction line) laid on the track.
- the induction line is laid on the entire track).
- the measurement principle is: the induced electromotive force on the antenna is reversed when crossing the intersection, thereby generating a pulse signal whose frequency is proportional to the speed.
- the train can be calculated by the pulse signal and the distance between the intersection.
- Speed and relative position This kind of scheme can transmit the speed and position information to the ground traction control system in time, and the speed measurement accuracy is guaranteed, but the engineering cost is relatively high.
- the present invention provides a rail transit vehicle and a speed measurement method and system thereof to improve speed measurement accuracy and reliability; and solve the problem of reduced system reliability caused by vehicle-to-ground transmission delay.
- a speed measurement and positioning method for a maglev train includes the following steps:
- a speed measurement method for rail transit vehicles includes the following steps:
- the position and speed information measured by the first speed measurement system and the position and speed information measured by the second speed measurement system are correspondingly transmitted to the vehicle for operation Control system and/or ground traction control system; where V1 is the speed measured by the first speed measurement system; V2 is the speed measured by the second speed measurement system.
- the invention adopts two sets of speed measurement systems, that is, two independent speed information are collected, and the speed information adopted by the vehicle operation control system and the ground traction control system is determined by comparing the absolute value of the difference between the two speed information and the set threshold. ,
- the two channels of speed information are used together, which greatly improves the speed measurement accuracy and the reliability of the measurement results, and can ensure the safe operation of the train.
- V1 and V2 are speed information obtained after preprocessing and effective feature extraction, so as to further improve the accuracy of speed measurement.
- the first speed measurement system and the second speed measurement system may adopt the following structural forms: the first speed measurement system includes a relative position sensor and an absolute position sensor installed on the train suspension; the second speed measurement system includes a second speed measurement system installed on the vehicle. An induction line, and a second induction line that is laid on the track and interacts with the first induction line to generate an induced electromotive force.
- the second speed measurement system adopts the induction loop line system, which can realize the wired connection with the ground traction control system, which solves the problem that the maglev train in the prior art needs to transmit the on-board positioning speed measurement signal to the ground traction control system via a wireless link.
- the communication cycle is long and the position The problem of transmission delay improves the reliability of the speed measurement system of rail transit vehicles.
- step S2 of the present invention includes:
- the vehicle operation control system adopts the speed and position information of the first speed measurement system
- the ground traction control system adopts the speed and position information of the second speed measurement system. Since the speed and position information of the first speed measurement system is obtained on the train, it is directly transmitted to the on-board operation control system through the data line, and there is no transmission delay (if the speed and position information of the first speed measurement system is transmitted to the ground traction control system, then A radio system is required. At this time, the speed and position information received by the ground traction control system has a transmission delay, and the communication period is extended). The speed and position information of the second speed measurement system is obtained on the ground and directly transmitted to the ground traction control system.
- step S1 determine whether the life signal of the first speed measurement system at the current moment is normal, if it is normal, go to step S2, otherwise, obtain the first moment of the current moment. The position and speed information measured by a speed measurement system, and go to step S2; determine whether the life signal of the second speed measurement system is normal, if it is normal, go to step S2, otherwise, obtain the current time and the last time measured by the second speed measurement system , And proceed to step S2.
- the life signal of the present invention that is, the self-check signal of the device, is used to determine whether the device itself is working normally.
- the present invention also provides a speed measurement system for rail transit vehicles, which includes:
- the first speed measurement system is used to obtain the first position information and the first speed information of the vehicle at time t;
- the second speed measurement system is used to obtain the second position information and the second speed information of the vehicle at the time t;
- the coupling processing module is used to transmit the first position information and the first speed information, the second position information and the second speed information to the vehicle operation according to the magnitude relationship between —V1-V2— and the set threshold A Control system and/or ground traction control system; where V1 is the speed measured by the first speed measurement system; V2 is the speed measured by the second speed measurement system.
- the speed measurement system of the present invention collects two independent speed information, and determines the speed information adopted by the vehicle operation control system and the ground traction control system by comparing the absolute value of the difference between the two speed information and the set threshold.
- the combined use of information greatly improves the accuracy of speed measurement and the reliability of measurement results, and can ensure the safe operation of trains.
- the system of the present invention also includes a network control system; the first speed measurement system, the second speed measurement system, and the coupling processing module communicate with the vehicle operation control system and the ground traction control system through the network control system. .
- the network control system is responsible for the transmission of diagnosis, control commands, and safety status signals for all electrical and electronic components in the entire vehicle.
- the vehicle operation control system includes an on-board operation control system and a ground operation control system; the on-board operation control system and the ground operation control system adopt a dual-channel redundant manner for information interaction.
- the vehicle operation control system and the ground operation control system adopt dual-channel redundancy for information exchange. Even if a communication network fails, the application data will not be lost, and the train operation control will not be affected, ensuring the timing and integrity of the information exchange. .
- the coupling processing module of the present invention is configured to perform operations including the following steps:
- the position and speed information obtained by the first speed measurement system will be transmitted to the on-board operation control system, and the position and speed information of the second speed measurement system will be transmitted to the ground traction control system;
- the first speed measurement system, the second speed measurement system, and the coupling processing module are all installed on the driver's end, which is convenient for the driver to operate.
- the first speed measurement system, the second speed measurement system and the coupling processing module are both provided at the driver's occupied end and the non-occupied end.
- the redundant configuration of the first speed measurement system and the second speed measurement system is adopted.
- the vehicle operation control system and the ground traction control system synchronously receive the speed and position information. Transmission delay greatly shortens the communication period and transmission delay.
- the train operation control can be realized, which improves the reliability of speed measurement and reduces the maintenance of the train. The probability.
- the first speed measurement system and the second speed measurement system can operate independently, and can also realize information interaction through the communication bus, thereby realizing the cooperative work of the two speed measurement systems, and facilitating the switching control of the front and the end of the train.
- the present invention also improves a rail transit vehicle, which adopts the above-mentioned speed measurement system.
- the present invention collects two channels of independent speed information, the two channels of speed information are used in conjunction, and the coordinated work of the two speed measurement methods greatly improves the speed measurement accuracy and the reliability of the measurement results, thereby ensuring the safe operation of the train;
- the vehicle operation control system adopts the speed and position information of the first speed measurement system
- the ground traction control system adopts the speed and position information of the second speed measurement system. Because the speed and position information of the first speed measurement system are directly transmitted While running the control system on the vehicle, the speed and position information of the second speed measurement system is directly transmitted to the ground traction control system without transmission delay, so that the vehicle operation control system and the ground traction control system can simultaneously receive the speed and position information of the train , Which greatly shortens the communication cycle and information transmission delay, and improves the reliability of the speed measurement system.
- Fig. 1 is a flow chart of the speed measurement method in Embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 2 is a flowchart of the coupling processing in Embodiment 1 of the present invention.
- the speed measurement method of Embodiment 1 of the present invention includes the following steps:
- step 1 Obtain the life signals of the first speed measurement system and the second speed measurement system, and judge whether the life signals of the first speed measurement system and the second speed measurement system are normal. If both are normal, go to step 2; if the life signals of the first speed measurement system If it is not normal, use the position information and speed information collected by the first speed measurement system at the previous moment, and go to step 3. If the vital signal of the second speed measurement system is abnormal, use the location information and speed information collected by the second speed measurement system at the previous moment. For speed information, go to step 3.
- a set of speed measuring devices are respectively installed at the front and rear of the train.
- the speed measuring device includes a first speed measuring system, a second speed measuring system, and a coupling processing module.
- the first speed measuring system uses a relative position sensor and an absolute position sensor to detect and To obtain speed and position information
- the second speed measurement system uses the induction loop method to detect and obtain speed and position information.
- the first speed measurement system detects and obtains the first position information and the first speed information of the train
- the second speed measurement system obtains the second position information and the second speed information of the train.
- the life signals of the first speed measurement system and the second speed measurement system are normal, which indicates that the network communication between the first speed measurement system and the second speed measurement system is normal. If it is not normal, it indicates a failure or system crash.
- the speed and position information of the train can be obtained in real time (step 3).
- the last set of speed and position information that is, the speed information and position information at the previous moment is used as The current speed and position information of the train.
- the speed and position information of the first speed measurement system and the speed and position information of the second speed measurement system are coupled to obtain the speed and position information of the train adopted by the on-board operation control system and the ground traction control system, and the on-board operation control
- the system and the ground traction control system synchronously receive their respective speed and position information and realize the operation control of the train.
- the maglev train adopts two sets of speed measurement systems (a first speed measurement system and a second speed measurement system).
- the first speed measurement system and the second speed measurement system can operate independently or realize information exchange through communication lines. For example, when the first speed measurement system and the second speed measurement system operate independently and the communication is normal, the speed and position information obtained by the first speed measurement system is directly transmitted to the on-board operation control system, and at the same time, the speed and position information obtained by the second speed measurement system It is directly transmitted to the ground traction control system.
- the specific steps of the coupling processing in Embodiment 1 include:
- the speed measurement system of Embodiment 2 of the present invention includes two sets of speed measurement devices, two sets of vehicle operation control systems, two sets of network control systems, and two sets of ground traction control systems.
- a set of speed measuring devices are respectively arranged at the head and tail of the train (that is, the driver's occupied end and the non-occupied end), and each set of speed measurement devices includes a first speed measurement system, a second speed measurement system and a coupling processing module.
- the first speed measurement system uses a relative position sensor and an absolute position sensor to detect and obtain the speed and position information of the train
- the second speed measurement system uses the induction loop method to detect and obtain the speed and position information of the train.
- the first speed measurement system transmits the obtained train speed and position information to the coupling processing module and the network control system, and then transmits it to the vehicle operation control system and/or ground traction control system through the network control system, and the second speed measurement system obtains the information
- the train speed and position information are transmitted to the ground traction control system, simultaneously transmitted to the operation control system and network control system on the train, and then transmitted to the corresponding coupling processing module through the network control system;
- the coupling processing module receives the first speed measurement system and the first
- the speed of the second speed measurement system is coupled to determine whether the absolute value of the difference between the two speed information is less than or equal to the set threshold.
- the on-board operation control system adopts the speed and position information of the first speed measurement system, and ground traction
- the control system adopts the speed and position information of the second speed measurement system; if not, it determines whether the life signals of the first speed measurement system and the second speed measurement system are normal. If the life signals of the first speed measurement system are normal, the control system and The ground traction control system adopts the speed and position information of the first speed measurement system; if the life signal of the first speed measurement system is abnormal and the life signal of the second speed measurement system is normal, both the on-board operation control system and the ground traction control system adopt the first Second, the speed and position information of the speed measurement system; if the life signals of the first speed measurement system and the second speed measurement system are both abnormal, stop for maintenance.
- the power supply device runs through the entire train and is used to supply power to the on-board equipment (the first speed measurement system, the second speed measurement system, the coupling processing module, the network control system, etc.).
- the on-board equipment the first speed measurement system, the second speed measurement system, the coupling processing module, the network control system, etc.
- Example 2 the on-board operation control system and the ground operation control system (28G dual-channel redundancy mode is used for information exchange. Even if a communication network fails, the application data will not be lost, and it will not affect the control of train operation. The timing and completeness of information interaction.
- the main functions of the first speed measurement system, the second speed measurement system, and the coupling processing module are completed by the train on the driver's end, while the systems of the non-owner train are in a hot standby state.
Abstract
一种轨道交通车辆及其测速方法、系统，方法包括步骤：S1、利用第一测速系统和第二测速系统检测轨道交通车辆的运行速度；其中，第一测速系统和第二测速系统为不同的测速系统；S2、根据︱V1-V2︱与设定阈值A之间的大小关系，将第一测速系统测得的位置和速度信息、第二测速系统测得的位置和速度信息对应传送至车辆运行控制系统和/或地面牵引控制系统；其中，V1为第一测速系统测得的速度；V2为第二测速系统测得的速度。该方法采集了两路独立的速度信息，通过比较两路速度信息差值的绝对值与设定阈值的关系，确定车辆运行控制系统和地面牵引控制系统采信的速度信息，两路速度信息配合使用，提高了测速精度和测量结果的可靠性，能够保证列车的安全运行。
Description
本发明属于轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆及其测速方法、系统。
常导高/中速磁浮列车的定位测速技术是牵引系统和运行控制系统的关键技术之一。列车的速度反馈控制、超速防护、移动闭塞和定点停车等功能的实现都离不开准确可靠的位置和速度信息。
高/中速磁浮列车采用长定子同步直线电机实现牵引，目前常用的速度和位置测量结构主要有两种，一种是采用包括相对位置传感器和绝对位置传感器的测速定位系统进行速度和位置测量(例如CN104527735B)，这种方式将速度和位置信息传输给车上运行控制系统(车上设备)的同时，还通过无线传输系统将列车的速度和位置信息传输给地面牵引控制系统，在速度和位置信息的传输期间存在通信周期长和信息传输延时的问题，极大地降低了系统的可靠性。另一种是采用交叉感应环线方法(例如CN 105905135B)进行速度和位置测量，这种结构包括安装在车辆上感应天线(即第一感应线)和铺设在轨道上的感应回线(即第二感应线，在轨道全线铺设)，其测量原理是：过交叉点时天线上的感应电动势发生反向，从而产生频率与速度成正比的脉冲信号，通过脉冲信号和交叉点间距就可以计算出列车的速度和相对位置。这种方案能将速度和位置信息及时传输至地面牵引控制系统，且测速精度有保证，但是工程造价较高。
因此，如何提高列车测速的精度和可靠性，简便快捷地检测磁浮列车的位置信息和速度信息，解决车地传输延时问题，成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种轨道交通车辆及其测速方法、系统，提高测速精度和可靠性；解决车地传输延时导致的系统可靠性降低的问题。
本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种磁浮列车的测速定位方法，包括以下步骤：
一种轨道交通车辆的测速方法，包括以下步骤：
S1、利用第一测速系统和第二测速系统检测轨道交通车辆的运行速度；其中， 所述第一测速系统和所述第二测速系统为不同的测速系统；
S2、根据︱V1-V2︱与设定阈值A之间的大小关系，将所述第一测速系统测得的位置和速度信息、第二测速系统测得的位置和速度信息对应传送至车辆运行控制系统和/或地面牵引控制系统；其中，V1为第一测速系统测得的速度；V2为第二测速系统测得的速度。
本发明采用两套测速系统，即采集了两路独立的速度信息，通过比较两路速度信息差值的绝对值与设定阈值的关系，确定车辆运行控制系统和地面牵引控制系统采信的速度信息，两路速度信息配合使用，极大地提高了测速精度和测量结果的可靠性，能够保证列车的安全运行。
优选地，V1、V2为经过预处理和有效特征提取后获得的速度信息，以进一步提高测速准确性。
本发明中，第一测速系统、第二测速系统可以采用如下结构形式：第一测速系统包括安装于列车悬浮架上的相对位置传感器和绝对位置传感器；第二测速系统包括安装于车辆上的第一感应线，以及铺设于轨道上、与所述第一感应线相互作用并产生感应电动势的第二感应线。
第二测速系统采用感应环线系统，可实现与地面牵引控制系统的有线连接，解决了现有技术中磁浮列车需要经由无线链路将车载定位测速信号传输到地面牵引控制系统，通信周期长，位置传输延迟的问题，提高了轨道交通车辆测速系统的可靠性。
本发明步骤S2的具体实现过程包括：
若︱V1-V2︱≤A，则将第一测速系统获得的位置和速度信息传送至车辆运行控制系统，第二测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；
若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均正常，则将第一测速系统的速度和位置信息传送至车辆运行控制系统和地面牵引控制系统；
若︱V1-V2︱＞A，且当第一测速系统出现故障或崩溃时，将所述第二测速系统的位置和速度信息传送至车辆运行控制系统；或者当第二测速系统与地面牵引控制系统之间的通信异常时，将所述第一测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；
若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均不正常，则停车检修。
在正常的情况下，车辆运行控制系统采信第一测速系统的速度和位置信息，地面牵引控制系统采信第二测速系统的速度和位置信息。由于第一测速系统的速度和位置信息在列车上获得，通过数据线直接传输给车上运行控制系统，无传输延时(如果第一测速系统的速度和位置信息传输给地面牵引控制系统，则需要通过无线电系统，此时地面牵引控制系统接收到的速度和位置信息存在传输延时，通信周期延长)，第二测速系统的速度和位置信息在地面获得，直接传输给地面牵引控制系统，无传输延时，从而使地面牵引控制系统同步接收到的速度和位置信息不存在传输延时，克服了现有磁浮列车需要经无线电系统将速度和位置信号传输给地面牵引控制系统的弊端，大幅度缩短了通信周期和信息的传输延迟，提高了测速系统的可靠性。
为了进一步提高测速精度和可靠性，上述步骤S1之前，还进行如下操作：判断当前时刻第一测速系统的生命信号是否正常，若正常，则进入步骤S2，否则，获取当前时刻的上一时刻第一测速系统测得的位置和速度信息，并进入步骤S2；判断第二测速系统的生命信号是否正常，若正常，则进入步骤S2，否则，获取当前时刻的上一时刻第二测速系统测得的位置和速度信息，并进入步骤S2。
本发明的生命信号，即设备的自检信号，用于判断设备本身是否工作正常。
对应于上述测速方法，本发明还提供了一种轨道交通车辆的测速系统，其包括：
第一测速系统，用于获取车辆在t时刻的第一位置信息和第一速度信息；
第二测速系统，用于获取车辆在所述t时刻的第二位置信息和第二速度信息；
耦合处理模块，用于根据︱V1-V2︱与设定阈值A之间的大小关系，将所述第一位置信息和第一速度信息、第二位置信息和第二速度信息对应传送至车辆运行控制系统和/或地面牵引控制系统；其中，V1为第一测速系统测得的速度；V2为第二测速系统测得的速度。
本发明的测速系统采集了两路独立的速度信息，通过比较两路速度信息差值的绝对值与设定阈值的关系，确定车辆运行控制系统和地面牵引控制系统采信的速度信息，两路速度信息配合使用，极大地提高了测速精度和测量结果的可靠性， 能够保证列车的安全运行。
本发明的系统还包括网络控制系统；所述第一测速系统、第二测速系统、耦合处理模块通过所述网络控制系统与车辆运行控制系统、地面牵引控制系统通信。。网络控制系统负责整个车辆中所有电子电气部件的诊断、控制命令、安全状态信号的传输。
优选地，所述车辆运行控制系统包括车上运行控制系统与地面运行控制系统；所述车上运行控制系统、地面运行控制系统采用双通道冗余方式进行信息交互。车辆运行控制系统与地面运行控制系统采用双通道冗余方式进行信息交互，即使某一条通信网络出现故障也不会丢失应用数据，不影响列车运行的控制，保证了信息交互的时序性、完整性。
本发明中，所述网络控制系统用于获取所述第一测速系统的生命信号和第二测速系统的生命信号，并判断所述第一测速系统的生命信号和第二测速系统的生命信号是否正常，当所述第一测速系统的生命信号/所述第二测速系统的生命信号异常时，所述网络控制系统将所述第一测速系统在t-1时刻(t＝1，则t-1＝0，列车未发车，不会有速度信息)的位置信息和速度信息/所述第二测速系统在t-1时刻的位置信息和速度信息传送至所述耦合处理模块。
本发明的耦合处理模块被配置为执行包括如下步骤的操作：
若︱V1-V2︱≤A，则将第一测速系统获得的位置和速度信息传送至车上运行控制系统，第二测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；
若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均正常，则将第一测速系统的速度和位置信息传送至车上运行控制系统和地面牵引控制系统；
若︱V1-V2︱＞A，且当第一测速系统出现故障或崩溃时，将所述第二测速系统的位置和速度信息传送至车上运行控制系统；或者当第二测速系统与地面牵引控制系统之间的通信异常时，将所述第一测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；
若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均不正常，则停车检修。
所述第一测速系统、第二测速系统、耦合处理模块均安装于司机占有端，便 于司机操作。
作为优选方式，本发明中，司机占有端和非占有端均设置有所述第一测速系统、第二测速系统和耦合处理模块。采用第一测速系统和第二测速系统的冗余配置方式，在第一测速系统和第二测速系统均正常的情况下，车辆运行控制系统和地面牵引控制系统同步接收到的速度和位置信息无传输延迟，大幅度缩短了通信周期和传输延时，同时只要其中一端(占有端或非占有端)测速系统正常工作即可实现列车的运行控制，提高了测速的可靠性，降低了列车停车检修的概率。
第一测速系统和第二测速系统既能够独立运行，也能通过通信总线实现信息交互，从而实现了两种测速系统的协同工作，便于列车首尾切换控制。
作为一个发明构思，本发明还提高了一种轨道交通车辆，其采用上述测速系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明采集了两路独立的速度信息，两路速度信息配合使用，两种测速方式的协同工作，极大地提高了测速精度和测量结果的可靠性，进而能够保证列车的安全运行；
2、在正常的情况下，车辆运行控制系统采信第一测速系统的速度和位置信息，地面牵引控制系统采信第二测速系统的速度和位置信息，由于第一测速系统的速度和位置信息直接传输给车上运行控制系统的同时，第二测速系统的速度和位置信息直接传输给地面牵引控制系统，无传输延时，使车辆运行控制系统和地面牵引控制系统同步接收到列车的速度和位置信息，大幅缩短了通信周期和信息的传输延迟，提高了测速系统的可靠性。
图1是本发明实施例1测速方法的流程图；
图2是本发明实施例1耦合处理的流程图；
图3是本发明实施例2测速系统的结构图。
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例1的测速方法包括以下步骤：
1、获取第一测速系统和第二测速系统的生命信号，判断第一测速系统和第二测速系统的生命信号是否正常，如果均正常，则转入步骤2；若第一测速系统的生命信号不正常，则采用上一时刻第一测速系统采集的位置信息和速度信息，转入步骤3；若第二测速系统的生命信号不正常，则采用上一时刻第二测速系统采集的位置信息和速度信息，转入步骤3。
实施例1中，在列车的首尾两头车分别设置一套测速装置，该测速装置包括第一测速系统、第二测速系统以及耦合处理模块，第一测速系统采用相对位置传感器和绝对位置传感器检测并获取速度和位置信息，第二测速系统采用感应回线法检测并获取速度和位置信息。
第一测速系统检测并获取列车的第一位置信息和第一速度信息，第二测速系统获取列车的第二位置信息和第二速度信息。
第一测速系统和第二测速系统的生命信号正常，表明第一测速系统和第二测速系统的网络通讯正常，如果不正常，则表明出现故障或系统崩溃。当网络通讯正常时，可以实时获取列车的速度和位置信息(步骤3)，当网络出现故障或系统崩溃时，采用上一组速度和位置信息(即上一时刻的速度信息和位置信息)作为列车的当前速度和位置信息。
2、获取第一测速系统和第二测速系统测量得到的速度信息和位置信息。
3、将第一测速系统的速度和位置信息、第二测速系统的速度和位置信息进行耦合处理，得到车上运行控制系统和地面牵引控制系统采信的列车的速度和位置信息，车上运行控制系统和地面牵引控制系统同步接收到各自采信的速度和位置信息并实现列车的运行控制。
实施例1中，磁浮列车采用了两组测速系统(第一测速系统和第二测速系统)，第一测速系统与第二测速系统既可以独立运行，也可以通过通信线路实现信息交互。例如，当第一测速系统和第二测速系统独立运行且通讯正常时，第一测速系统获取的速度和位置信息直接传输给车上运行控制系统，同时，第二测速系统获取的速度和位置信息直接传输给地面牵引控制系统，由于车上运行控制系统和地面牵引控制系统均是直接接收到速度和位置信息，因此信息的传输与接收并不存在延时，大大提高了系统的可靠性；当某一测速系统通讯不正常时，则车上运行 控制系统或地面牵引控制系统需要采信另一测速系统获得的速度和位置信息，耦合处理的目的就是确定车上运行控制系统或地面牵引控制系统采信哪个测速系统获取的速度和位置信息，大大降低了现有磁浮列车对单一测速系统的依赖性，提高了测速可靠性，降低了列车停车检修的概率。
如图2所示，实施例1中耦合处理的具体步骤包括：
3.1对第一测速系统和第二测速系统的速度信息进行小波预处理和有效特征提取处理，得到处理后的第一测速系统的速度信息V1和第二测速系统的速度信息V2，以使速度信息更加真实可靠。
3.2比较第一测速系统的速度信息V1和第二测速系统的速度信息V2，得到第一测速系统和第二测速系统速度信息的差值绝对值︱V1-V2︱。
3.3判断步骤3.2中速度信息的差值绝对值︱V1-V2︱是否小于或等于设定阈值，如果是，则车上运行控制系统采信第一测速系统的速度和位置信息，地面牵引控制系统采信第二测速系统的速度和位置信息；否则，转入步骤3.4。本实施例中，设定阈值是在列车运行现场进行调节获取的，例如，可以设定为2-3km/；当︱V1-V2︱小于设定阈值时，表明第一测速系统和第二测速系统获取的速度信息的误差小，第一测速系统和第二测速系统获取的信息(此处的信息包括速度信息和位置信息)可以分别独立传输给车上运行控制系统和地面牵引控制系统；当︱V1-V2︱大于设定阈值时，表明第一测速系统和第二测速系统获取的速度信息的误差较大，优先选择第一测速系统的速度信息。
3.4判断第一测速系统和第二测速系统的生命信号是否正常，如果第一测速系统的生命信号正常，则车上运行控制系统和地面牵引控制系统均采信第一测速系统的速度和位置信息；如果第一测速系统的生命信号不正常且第二测速系统的生命信号正常，则车上运行控制系统和地面牵引控制系统均采信第二测速系统的速度和位置信息；如果第一测速系统和第二测速系统的生命信号均不正常，则停车检修。
如图3所示，本发明实施例2的测速系统包括两套测速装置、两套车辆运行控制系统、两套网络控制系统和两套地面牵引控制系统。
在列车的首尾两头车(即司机占有端和非占有端)分别设置一套测速装置，每套测速装置均包括第一测速系统、第二测速系统以及耦合处理模块。第一测速 系统采用相对位置传感器和绝对位置传感器检测并获取列车的速度和位置信息，第二测速系统采用感应回线法检测并获取列车的速度和位置信息。第一测速系统将其获取的列车速度和位置信息传输给耦合处理模块和网络控制系统，再通过网络控制系统传输给车辆运行控制系统和/或地面牵引控制系统，第二测速系统将其获取的列车速度和位置信息传输给地面牵引控制系统，同时传输给列车上的运行控制系统和网络控制系统，再通过网络控制系统传输给对应的耦合处理模块；耦合处理模块接收到第一测速系统和第二测速系统的速度进行耦合处理，判断两者的速度信息的差值绝对值是否小于或等于设定阈值，如果是，则车上运行控制系统采信第一测速系统的速度和位置信息，地面牵引控制系统采信第二测速系统的速度和位置信息；如果不是，则判断第一测速系统和第二测速系统的生命信号是否正常，如果第一测速系统的生命信号正常，则车上运行控制系统和地面牵引控制系统均采信第一测速系统的速度和位置信息；如果第一测速系统的生命信号不正常且第二测速系统的生命信号正常，则车上运行控制系统和地面牵引控制系统均采信第二测速系统的速度和位置信息；如果第一测速系统和第二测速系统的生命信号均不正常，则停车检修。
图3中，电源装置贯通全列车，用于给车载设备(第一测速系统、第二测速系统、耦合处理模块以及网络控制系统等)供电。
实施例2中，车上运行控制系统与地面运行控制系统(采用28G双通道冗余方式进行信息交互，即使某一条通信网络出现故障也不会丢失应用数据，不影响列车运行的控制，保证了信息交互的时序性、完整性。
在正常情况下，第一测速系统、第二测速系统、耦合处理模块的主要功能由司机占有端的列车完成，而非占有端列车的各系统处于热备用状态。
以上所揭露的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，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
- 一种轨道交通车辆的测速方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用第一测速系统和第二测速系统检测轨道交通车辆的运行速度；其中，所述第一测速系统和所述第二测速系统为不同的测速系统；S2、根据︱V1-V2︱与设定阈值A之间的大小关系，将所述第一测速系统测得的位置和速度信息、第二测速系统测得的位置和速度信息对应传送至车辆运行控制系统和/或地面牵引控制系统；其中，V1为第一测速系统测得的速度；V2为第二测速系统测得的速度。
- 根据权利要求1所述的轨道交通车辆的测速方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一测速系统包括安装于列车悬浮架上的相对位置传感器和绝对位置传感器；和/或所述第二测速系统包括安装于车辆上的第一感应线，以及铺设于轨道上、与所述第一感应线相互作用并产生感应电动势的第二感应线。
- 根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆的测速方法，其特征在于，步骤S2的具体实现过程包括：若︱V1-V2︱≤A，则将第一测速系统获得的位置和速度信息传送至车上运行控制系统，第二测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均正常，则将第一测速系统的速度和位置信息传送至车辆运行控制系统和地面牵引控制系统；若︱V1-V2︱＞A，且当第一测速系统出现故障或崩溃时，将所述第二测速系统的位置和速度信息传送至车辆运行控制系统；或者当第二测速系统与地面牵引控制系统之间的通信异常时，将所述第一测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均不正常，则停车检修。
- 根据权利要求1～3之一所述的轨道交通车辆的测速方法，其特征在于，步骤S1之前，还进行如下操作：判断当前时刻第一测速系统的生命信号是否正常，若正常，则进入步骤S2，否则，获取当前时刻的上一时刻第一测速系统测得的位置和速度信息，并进入步骤S2；判断第二测速系统的生命信号是否正常，若正常，则进入步骤S2，否则，获取当前时刻的上一时刻第二测速系统测得的位置和速度信息，并进入步骤S2。
- 一种轨道交通车辆的测速系统，其特征在于，包括：第一测速系统，用于获取车辆在t时刻的第一位置信息和第一速度信息；第二测速系统，用于获取车辆在所述t时刻的第二位置信息和第二速度信息；耦合处理模块，用于根据︱V1-V2︱与设定阈值A之间的大小关系，将所述第一位置信息和第一速度信息、第二位置信息和第二速度信息对应传送至车辆运行控制系统和/或地面牵引控制系统；其中，V1为第一测速系统测得的速度；V2为第二测速系统测得的速度。
- 根据权利要求5所述的轨道交通车辆的测速系统，其特征在于，还包括网络控制系统；所述第一测速系统、第二测速系统、耦合处理模块通过所述网络控制系统与车辆运行控制系统、地面牵引控制系统通信；优选地，所述车辆运行控制系统包括车上运行控制系统与地面运行控制系统；优选地，所述车上运行控制系统、地面运行控制系统采用双通道冗余方式进行信息交互。
- 根据权利要求6所述的轨道交通车辆的测速系统，其特征在于，所述网络控制系统用于获取所述第一测速系统的生命信号和第二测速系统的生命信号，并判断所述第一测速系统的生命信号和第二测速系统的生命信号是否正常，当所述第一测速系统的生命信号/所述第二测速系统的生命信号异常时，所述网络控制系统将所述第一测速系统在t-1时刻的位置信息和速度信息/所述第二测速系统在t-1时刻的位置信息和速度信息传送至所述耦合处理模块。
- 根据权利要求5～7之一所述的轨道交通车辆的测速系统，其特征在于，所述耦合处理模块被配置为执行包括如下步骤的操作：若︱V1-V2︱≤A，则将第一测速系统获得的位置和速度信息传送至车辆运行控制系统，第二测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均正常，则将第一测速系统的速度和位置信息传送至车辆运行控制系统和地面牵引控制系统；若︱V1-V2︱＞A，且当第一测速系统出现故障或崩溃时，将所述第二测速系统的位置和速度信息传送至车辆运行控制系统；或者当第二测速系统与地面牵引控制系统之间的通信异常时，将所述第一测速系统的位置和速度信息传送至地面牵引控制系统；若︱V1-V2︱＞A，且第一测速系统和第二测速系统的生命信号均不正常，则停车检修。
- 根据权利要求5～8之一所述的轨道交通车辆的测速系统，其特征在于，所述第 一测速系统、第二测速系统、耦合处理模块均安装于司机占有端；优选地，司机占有端和非占有端均设置有所述第一测速系统、第二测速系统和耦合处理模块。
- 一种轨道交通车辆，其特征在于，其采用权利要求5～9之一所述的测速系统。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010000643.1A CN111016975B (zh) | 2020-01-02 | 2020-01-02 | 磁浮列车的测速定位方法、系统以及磁浮列车 |
| CN202010000643.1 | 2020-01-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021135764A1 true WO2021135764A1 (zh) | 2021-07-08 |
Family
ID=70198167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2020/132207 WO2021135764A1 (zh) | 2020-01-02 | 2020-11-27 | 轨道交通车辆及其测速方法、系统 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111016975B (zh) |
| WO (1) | WO2021135764A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111016975B (zh) * | 2020-01-02 | 2021-06-04 | 中车株洲电力机车有限公司 | 磁浮列车的测速定位方法、系统以及磁浮列车 |
| CN111638072A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-08 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种磁悬浮列车动态性能测试系统 |
| CN112290844B (zh) * | 2020-10-20 | 2022-05-24 | 江西理工大学 | 一种悬挂式中低速永磁悬浮列车运动控制系统及控制方法 |
| CN113022652A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-25 | 卡斯柯信号有限公司 | 一种全网列车自主定位系统 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103018472A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-04-03 | 北京交控科技有限公司 | 一种基于列车多传感器测速系统的测速方法 |
| US20140163769A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Electro-Motive Diesel, Inc. | System and method for communicating data in a consist |
| CN103900604A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-02 | 北京全路通信信号研究设计院有限公司 | 一种测速测距方法及装置 |
| JP2018095146A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 日本車輌製造株式会社 | 鉄道車両 |
| CN108891448A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-27 | 中铁磁浮科技（成都）有限公司 | 一种磁浮列车测速定位系统及方法 |
| CN109532951A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-29 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种轨道列车首尾冗余测速测距系统及方法 |
| US20190135317A1 (en) * | 2017-06-05 | 2019-05-09 | The Island Radar Company | Redundant, self-deterministic, failsafe sensor systems and methods for object detection, speed and heading |
| CN111016975A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-17 | 中车株洲电力机车有限公司 | 磁浮列车的测速定位方法、系统以及磁浮列车 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090539A (ja) * | 2004-09-25 | 2006-04-06 | Yukigaya Seigyo Kenkyusho:Kk | 磁気軸受 |
| CN100428284C (zh) * | 2007-03-08 | 2008-10-22 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于不对称结构感应环线的数据通信和定位测速复合系统 |
| KR101041255B1 (ko) * | 2009-09-01 | 2011-06-14 | 한국철도기술연구원 | 자기부상열차용 무접촉 지상 열차위치 및 속도검출장치 및 그 방법 |
| CN101726623A (zh) * | 2009-11-06 | 2010-06-09 | 上海磁浮交通工程技术研究中心 | 基于感应环线的冗余定位测速系统 |
| KR101527410B1 (ko) * | 2013-11-12 | 2015-06-09 | 한국철도기술연구원 | 초고속 자기부상열차의 실시간 상대위치 및 절대위치 검지 장치 |
| CN104527735B (zh) * | 2014-12-30 | 2016-09-14 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于f轨的磁浮列车定位与测速装置及方法 |
| CN105905135B (zh) * | 2016-04-20 | 2018-05-22 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种磁浮列车定位测速系统及方法、磁浮列车 |
| CN109849975B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-08-14 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种磁浮列车无源测速装置及磁浮列车测速系统 |
| CN109305046A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-05 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | 列车牵引定位数据的传输控制系统及方法 |
-
2020
- 2020-01-02 CN CN202010000643.1A patent/CN111016975B/zh active Active
- 2020-11-27 WO PCT/CN2020/132207 patent/WO2021135764A1/zh active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103018472A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-04-03 | 北京交控科技有限公司 | 一种基于列车多传感器测速系统的测速方法 |
| US20140163769A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-12 | Electro-Motive Diesel, Inc. | System and method for communicating data in a consist |
| CN103900604A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-02 | 北京全路通信信号研究设计院有限公司 | 一种测速测距方法及装置 |
| JP2018095146A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 日本車輌製造株式会社 | 鉄道車両 |
| US20190135317A1 (en) * | 2017-06-05 | 2019-05-09 | The Island Radar Company | Redundant, self-deterministic, failsafe sensor systems and methods for object detection, speed and heading |
| CN108891448A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-27 | 中铁磁浮科技（成都）有限公司 | 一种磁浮列车测速定位系统及方法 |
| CN109532951A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-03-29 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种轨道列车首尾冗余测速测距系统及方法 |
| CN111016975A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-17 | 中车株洲电力机车有限公司 | 磁浮列车的测速定位方法、系统以及磁浮列车 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111016975A (zh) | 2020-04-17 |
| CN111016975B (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021135764A1 (zh) | 轨道交通车辆及其测速方法、系统 | |
| US20230271636A1 (en) | Train integrity detection system based on beidou short message communication | |
| CN104002837B (zh) | 一种基于rfid的轨道交通列车自动记点及定位系统 | |
| CN101279608B (zh) | 铁路施工安全预警装置及方法 | |
| WO2014166062A1 (zh) | 城市轨道交通列车防撞信息系统 | |
| CN109677453A (zh) | 一种无人驾驶休眠列车唤醒装置及唤醒方法 | |
| CN107054404B (zh) | 一种列车轮对轮径自动校验方法及装置 | |
| CN110843857A (zh) | 一种双机热备ato设备故障检测和切换系统 | |
| CN101138983A (zh) | 无线传感器网络的铁路溜车自动监测和报警控制系统 | |
| JP2000159105A (ja) | 無線列車の列車間隔制御システム | |
| CN102740449B (zh) | 利用gsm-r网络的ctcs-3级列控系统车载无线传输系统 | |
| CN101186217A (zh) | 调车机车作业安全监控专家系统的结构 | |
| CN115782967B (zh) | 一种单套车载设备控制列车两端的方法和车载设备 | |
| CN112590861A (zh) | 一种应用于列车完整性检查的安全列尾设备 | |
| CN111267911B (zh) | 一种列车完整性检测方法 | |
| CN104386093B (zh) | 一种列车定位装置及方法 | |
| CN209813737U (zh) | 一种磁浮列车及其悬浮控制系统、控制器 | |
| CN209535113U (zh) | 城轨列车车载信号系统实时监测平台 | |
| CN201095371Y (zh) | 铁路施工安全预警装置 | |
| CN208897058U (zh) | 一种基于安全架构的新型轨道车运行控制设备 | |
| WO2022077955A1 (zh) | 一种列车位置确定辅助装置与其操作方法 | |
| JPH11255125A (ja) | 列車制御装置 | |
| CN105489025B (zh) | 一种用于交通道口车辆检测器的故障检测装置及其检测方法 | |
| CN101592954A (zh) | 一种应用于机车车载控制的故障安全型控制设备 | |
| CN115946736A (zh) | 一种虚拟编组列车追踪系统的相对制动距离校准方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20910644 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09-11-2022) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20910644 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |