[发明专利]一种列车自动轮径校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车轮径校正技术领域，特别是涉及一种列车自动轮径校正方法。

背景技术

列车控制系统中，往往通过安装在列车轮对上的速度传感器测量轮对的转速，并通过轮径值获得列车运行的线速度，故列车轮径值的精确性对列车测速定位起着至关重要的作用，一方面由于列车在线路上运行，列车轮对会磨损，故轮径值会随着列车的运行而逐渐减小；另一方面，由于列车实施紧急制动或空滑导致轮径非对称的磨损，会导致轮的圆周出现损坏，需要人工旋轮以保证轮对成圆。

传统的列控系统的轮径值是通过拨码开关进行设定，通常设定10个档位，每个档位间的差值为5mm，当车轮磨损或旋轮后，根据人工定期测量值设定拨码开关的档位，系统使用此轮径值进行测速定位。

基于卫星定位的轮径自动校准需要使用大于4颗卫星进行列车定位，通过卫星定位、列车运行速度和指定线路的距离计算系统轮径值。

传统的列控系统使用拨码开关分档的方法确定系统轮径值，该方案需要维护人员测量轮径，设定拨码开关，使得维护成本较大且轮径值精度不足。另外，轮对设计上的特殊性使得轮对在铁轨上运行时实际上有左右摇摆，这样手工测量值应用于测速定位系统，影响测速定位的精度。

地铁线路往往运行在地下，且线路往往有坡度和弯道，故基于卫星定位的轮径自动校准主要有以下问题：

地铁线路往往运行在地下，无法接收卫星信号；需要配备卫星信号接收模块；地铁线路并非平直轨道，使用卫星信号通过经纬度定位精度不足；算法复杂；不利于地铁线路工程应用。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种算法简单，方便、实用的具有全自动轮径校正功能的轮径校正方法。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种列车自动轮径校正方法，其包括如下步骤：

（1）首先通过测量确定列车轮径初始值；

（2）根据线路情况、列车限速情况进行应答器布置，选取平直线路上的相邻两个应答器作为轮径校正的参考基准，并测出所述两个应答器之间的实际距离；

（3）利用测速传感器根据当前轮径值，对列车经过两个所述应答器之间的速度进行测定，列车根据测定的速度得到指定时间内的运行距离，根据该运行距离与测量的实际距离的比值，以及轮径初始值，获取轮径更新值，并存入列车的数据库系统；

（4）对轮径值进行校验：利用速度传感器测出列车经过两个所述应答器的转动圈数，根据列车运行距离等于车轮转动圈数乘以列车车轮周长，所述列车车轮周长等于当前轮径值乘以圆周率π，计算得到列车的运行距离，将该运行距离与所述实际距离进行比较，若该运行距离等于所述实际距离，则表示当前车轮磨损不明显，此时不需要校正轮径值，若该运行距离大于所述实际距离，则表示车轮有磨损，需要校正轮径值，根据公式：轮径更新值等于所述实际测量距离与列车的行走距离之比再乘以校正前的轮径值，计算得到轮径更新值；

（5）对步骤（4）中计算得到的校正后轮径值进行多次测量取其平均值，以减小误差，使测量的数值更准确；

（6）对列车轮径值进行有效性检查：预先设定列车正常运行时的轮径值范围存入列车的数据库系统，若步骤（5）中计算得到的轮径平均值超出设定的范围，则认为计算得到的列车轮径值异常，系统不使用当前计算的轮径值结果，且及时汇报此故障，若计算得到的轮径平均值在设定的范围内，则认为测量的轮径值正确，将其上传列车的数据库系统，进行轮径值的更新。

其中，步骤（1）中，所述列车轮径初始值为列车出厂时的默认值。

其中，步骤（6）中同时还需进行轮径平均值的滤除坏值处理：预先设定轮径的磨损公差范围存入列车的数据库系统，若计算得到的轮径平均值与较轮前的轮径值比较，两者的差值在设定的磨损公差范围，则认为计算得到的轮径值正确，将其上传列车的数据库系统，进行轮径值的更新；若两者的差值超出设定的磨损公差范围，则认为计算得到的轮径值异常，系统不使用当前计算的轮径值结果。

其中，两个所述应答器上/内设有辐射信号发射器。

其中，所述列车上安装有用于接收应答器辐射信号的应答器接收天线。

其中，两个所述应答器设有具有相同的信号辐射半径的辐射信号发射器。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：