[实用新型]一种基于点对点精确测距的铁路列车防碰撞防追尾装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及防追尾装置技术领域，尤其涉及一种基于点对点精确测距的铁路列车防碰撞防追尾装置。

背景技术

追尾是指同车道行驶的车辆尾随而行时，后车车头与前车车尾相撞的行为。主要由于跟进间距小于最小安全间距和驾驶员反应迟缓或制动系统性能不良所致。一直以来，轨道交通都被认为是最安全的出行方式，但是，近年来，轨道交通事故的发生率有所上升，不管是不久前的温州动车追尾事故，还是上海的地铁10号线追尾事故，都给人们的心灵造成了很大的伤害，使得人们对轨道交通的安全性一时产生了怀疑，而且轨道交通与汽车不同，其载客量很大，一旦出现事故，伤亡情况难以估计。所以对于轨道交通来说，必须把事故发生率降到最低。传统的防追尾措施有以下几种：激光测距、防撞雷达以及超声波防撞。这些技术均为主动防撞技术，车辆通过向前方发送电磁波或声波然后检测回波的方式确认前方是否存在障碍物、障碍物的距离，并以此判断是否需要实施制动。但上述技术在轨道交通中实施存在一定难度，其原因主要是上述技术适用于车辆运行空间较大且车辆一直处于直线运动的状态，而轨道交通中的运行环境为多隧道和弯道，因此上述技术很难应用于轨道交通。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于点对点精确测距的铁路列车防碰撞防追尾装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于点对点精确测距的铁路列车防碰撞防追尾装置，包括自检模块、第一测距模块、第二测距模块、第一主控模块、第二主控模块、第一信息显示模块、第二信息显示模块、第一语音播报模块、第二语音播报模块、第一声光报警模块、第二声光报警模块、第一列车制动控制模块、第二列车制动控制模块、通信转换接口和后备电源，所述后备电源的输出端分别与自检模块、第一主控模块、第二主控模块的输入端连接，所述第一主控模块的输入端分别与自检模块、通信转换接口、后备电源的输出端连接，所述第一主控模块的输出端分别与第一信息显示模块、第一语音播报模块、第一声光报警模块、第一列车制动控制模块、通信转换接口的输入端连接；所述第二主控模块的输入端分别与自检模块、通信转换接口、后备电源的输出端连接，所述第二主控模块的输出端分别与第二信息显示模块、第二语音播报模块、第二声光报警模块、第二列车制动控制模块、通信转换接口的输入端连接，所述自检模块的输出端分别与第一主控模块、第二主控模块、通信转换接口、后备电源的输入端连接，所述通信转换接口分别与第一测距模块、第二测距模块双向连接，所述第一测距模块、第二测距模块均与天线电连接。

优选的，所述第一测距模块、第二测距模块均包括无线信号收发器，所述无线信号收发器通过纳秒级窄脉冲发射无线信号。

优选的，所述第一信息显示模块、第二信息显示模块均包括信息显示屏。

优选的，所述第一语音播报模块、第二语音播报模块均包括语音播报器。

优选的，所述第一声光报警模块、第二声光报警模块均包括声光报警器。

优选的，所述第一列车制动控制模块、第二列车制动控制模块均与列车自动驾驶系统电连接。

优选的，所述后备电源采用自适应列车环境的电源适配接口，内置智能充放电电路。

无线载波通信测距是通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有足够的带宽，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的二阶导数构成的函数为窄脉冲传输数据，该信号表现为超宽频信号。

飞行时间精确测距是利用到达时间来计算距离。到达时间方法是利用发送端和接收端之间的传播时延来计算两点距离，电波的传播速度为光速c,假设信号从发送端到接收端的时间为t，则两者间的距离为ct。

采用双向测距法，以提高点对点的测量精度。

如图2所示，从发送端到接收端两点间往返时间可以用来计算这两个节点间的距离,这种方法就是双向测距，图中，节点A在时刻发送含有时间标记信息的包给节点B,等节点B和此时间标记信息做好同步后,便会回送一个信号给节点A,以表示同步完成,节点A根据收到的信号来决定传播时间。

所采用的技术模式具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的测距精度。

通过将双单元冗余设计的主控模块、测距模块和后备电源等集成为一体化设备，可以方便地安装于列车前后两端驾驶室的设备间。