[发明专利]城市轨道交通车辆日常运行状态测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术，特别是涉及一种城市轨道交通车辆日常运行状态测量方法的技术。

背景技术

现有城市轨道交通线路运营时，车辆或列控中心可以通过列车自动控制系统及图像采集处理系统等获得车辆的各种日常运行状态，包括车辆的启动、行驶、停靠、车速、行驶里程、所在位置、客流情况、车辆折返情况等。但是，上述运行状态需要采用多个子系统和设备通过多种途径综合来获得，一旦相关设备发生故障时，很多基本的日常运行状态无法及时获取。

此外，很多车载系统或设备需要以较低的成本独立地获得车辆的一些基本运行状态，以帮助提高自身工作性能、可靠性以及智能化程度。例如：

城市轨道交通线路运营时，一些车载系统或设备常需要能独立判断车辆的启动、停靠、速度、行驶方向等基本行驶状态。现有的对上述车辆状态的判断方法很多，例如通过司机室钥匙开关信号来判断车辆的行驶方向，是否可能停靠；或者通过独立的测速装置测量或估计车辆行驶速度，并以此判断车辆的行驶方向等状态。这些方法实现车辆基本行驶状态正确判断的成本较高，而且面临方法可靠性和设备维护问题。

城市轨道交通线路运营时，一些车载系统或设备常需要独立地对车辆的运行距离或所在的位置进行自主判断。现有技术主要采用卫星定位以及惯性导航等方法。其中，卫星定位在隧道线路内和一些高架站台内无法使用。作为航空航天技术领域的重要装置，高精度的惯性导航装置成本较高，技术应用复杂，而现有技术条件下用于一般工业或消费电子的惯性导航装置应用在长时间（匀速）运行并且低频干扰信号较多的移动载体，比如城市轨道交通车辆时，由于干扰、漂移及累积误差的影响，加速度和速度的实际测量效果均有限。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种简单可靠且实现成本低的城市轨道交通车辆日常运行状态测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种城市轨道交通车辆日常运行状态测量方法，其特征在于：

在车辆的刚性结构上设置多个加速度传感器，并将各加速度传感器分别布设在车辆车门周边，利用各个加速度传感器分别测量车辆的第一加速度分量及第二加速度分量，并根据测得值判断车辆的运行状态，所述的车辆车门包括车厢门及驾驶室门；

车辆的第一加速度分量是指垂直于车辆行进方向的加速度分量，车辆的第二加速度分量是指平行于车辆行进方向的加速度分量；

预先设定一个第一停车阈值，及一个停车时间阈值，如果有至少一个加速度传感器测得的第一加速度分量的振动信号特征值低于第一停车阈值的时间长度达到停车时间阈值，则判定车辆处于停车状态；

所述振动信号特征值是指在一个预设时间段内的幅度平均值，或是在一个预设频率范围内的功率谱密度平均值；

预先设定一个行驶阈值，如果有至少一个加速度传感器测得的第一加速度分量的振动信号特征值超过行驶阈值，则判定车辆处于行驶状态；

预先设定一个制动阈值，及一个制动时间阈值，在判定车辆处于行驶状态时，如果有至少一个加速度传感器测得的第一加速度分量的振动信号特征值低于第一停车阈值，且有至少一个加速度传感器测得的第二加速度分量的幅值高于制动阈值的时间长度达到制动时间阈值，则判定车辆实施了制动后停车。

进一步的，预先设定一个第二停车阈值，及一个持续停车阈值，如果有至少一个加速度传感器测得的第一加速度分量的振动信号特征值低于第二停车阈值，并且有至少一个加速度传感器测得的第二加速度分量的幅值低于持续停车阈值，则判定车辆处于持续停车状态。

进一步的，预先在车辆处于停车状态下分别采集各节车厢门开启时的车厢开门振动脉冲信号及各节车厢门关闭时的车厢关门振动脉冲信号，并预先设定一个车厢开门阈值及一个车厢关门阈值；

判定车辆处于停车状态时，任意车厢门处的加速度传感器测得的第一加速度分量的幅度超过车厢开门阈值时，则将该第一加速度分量的波形与预先采集的车厢开门振动脉冲信号的波形进行比对，如该第一加速度分量的波形与预先采集的车厢开门振动脉冲信号的波形相匹配，则判定该车厢门开启；

任意车厢门被判定开启后，如果该车厢门处的加速度传感器测得的第一加速度分量的幅度超过车厢关门阈值，则将该第一加速度分量的波形与预先采集的车厢关门振动脉冲信号的波形进行比对，如该第一加速度分量的波形与预先采集的车厢关门振动脉冲信号的波形相匹配，则判定该车厢门关闭。