[发明专利]轨交列车定位、测速、计程等多功能防护方法

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通中的控制器技术领域，具体地说，是提出一种以轨道交通中的列控中心和车载控制的计算机为主，结合应答器实现列车运行安全防护的方法。

背景技术

轨道交通中的运行列车防护方法多且杂，在国内外已有多种安全系统采用各种防护方法，例如，我国的列控ATP系统和LKJ装置，趋向借助应答器定位，然后通过测速传感器的计数，转化为计程，将应答器的点式定位改变为列车的线上定位，以确定列车在线路中的位置；然后结合通信，获得闭塞区信息，了解同轨道上前行列车位置，设置闭塞区，就可以防止后行列车进入该区，防止前后列车追尾碰撞，目前该方法还属于比较先进和普遍采用的方法。

但是，传感器的计数必须乘以车轮园周，才能测算出行走距离，得到计程数值，而车轮圆周会因不同的磨损程度而产生数值的不确定性变化，是一个变量；车轮也时有打滑的情况发生。因此，用该方法所测得的速度和计程数值并不很准确，更因为还存在累积误差，造成计程数值与真实行程的更大差距，列车的线上定位数据不够准确，必须在经过下一个应答器定位时加以纠正。而测速传感器的硬件成本高、可靠性差，保养维护工作量大，是一种并不理想的线上定位方法。

发明内容

本发明的目的，是借助应答器的点式定位，排除测速传感器，直接用计算机软件测速(计速)和计程，使列车达到更准确的线上定位目标。

本发明是这样实现的，一种定位、测速、计程等多功能列车防护方法，由车载防护装置(1)和/或地面控制中心的计算机执行，并采用查询-地面应答器(2)作为点式定位，其特征是，通过车载和/或地面控制中心的计算机，对列车通过应答器(2)的时间的测量，以列车长度L或应答器(2)之间的距离对列车在相关应答器(2)间的行走时间微分，通过计算机软件计算得到速度v；再通过二点间的速度差对二个应答器(2)点间的速度差对列车在相邻二点间的行走时间微分或附加加速度计，得到加速度a；则应用运动学方程，通过计算机将v和a对时间积分后，就可以得到列车的计程，达到列车线上定位的目标。

本发明的效果是明显的，首先是本装置的方法无需测速传感器，就可以计算出车速和加速度，可以节省测速传感器，降低防护系统的硬件开支，节约成本；第二，免除了测速计程所产生的累积误差和线上定位的不准确性，提高了系统的定位精度；第三，降低了硬件的维护保养成本，操作简单，更提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明的利用地面应答器的测速方法原理图。

图2为本发明的利用地面应答器的计程方法原理图。

图3为本发明的利用地面应答器和列车双ATP装置的测速方法原理图。

图4为本发明的利用地面应答器和列车双ATP装置的计程方法原理图。

图5为本发明的利用地面应答器、列车双ATP装置和附加加速度计实现测速方法的原理图。

图6为本发明的利用地面应答器、列车ATP装置和附加加速度计实现计程方法的原理图。

具体实施方式

图1所示为本发明的利用地面应答器的测速方法原理图。

图1中，标号B1、B2、B3分别为列车前进方向上安装在轨道间的、按序分布的三个应答器(2)，列车前行时将依此经过B1、B2、B3，其经过的时间点分别为t1、t2、t3。同时，由轨道设计安装决定的B1与B2间的距离为(B2-B1)，同样可得B2与B3间的距离为(B3-B2)。

由运动学方程，可得到：

列车在B1与B2区间行驶的平均速度v2为：

v2＝(B2-B1)/(t2-t1)                               (式1)

同理，列车在B2与B3区间行驶的平均速度v3为：

v3＝(B3-B2)/(t3-t2)                               (式2)

按上二式可算得，列车在B2与B3间线路上的平均加速度数值为：

a3＝(v3-v2)/(t3-t2)                               (式3)

图2为本发明的利用地面应答器(2)的计程方法原理图。

按运动学方程，列车在B3以后线路上的任何时刻tX的计程sx为：

sx＝B3+v3·(tx-t3)+a3·(tx-t3)2/2        (式4)