[发明专利]一种列车速度计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种列车速度计算方法及系统，属于列车控制技术领域，包括获取雷达的测量信息、速度传感器的测量信息，经处理得到雷达的速度和设备状态、速度传感器的速度和设备状态；根据雷达及速度传感器的设备状态，判断雷达及速度传感器测得速度的有效性；在判断测速有效时，将雷达及速度传感器的速度进行融合，得到列车的速度。本发明可以在某一个设备出现短暂的不正常即容忍状态，另外两个设备工作正常时，正确的提供测速结果，保证系统可用性。

技术领域

本发明涉及列车控制技术领域，特别涉及一种列车速度计算方法及系统。

背景技术

随着城市的迅速发展，城市轨道交通系统已经成为城市发展重要的组成部分。列车自动防护系统(Automatic Train Protection，ATP)用以防止列车超速，相撞及其他因列车行驶时可能出现的危险情况，其由制动装置控制列车制动系统制动来保证列车的运行安全。而测速测距功能则是车载ATP系统的关键功能，获得精确的列车速度和距离是ATP系统的基本要求。

由于轮轴脉冲速度传感器的测速精度较高，多普勒雷达传感器的测速稳定性好。因此普遍采用轮轴脉冲速度传感器(以下简称速度传感器)和多普勒雷达传感器(以下简称雷达)配合来精确测量列车的运行速度。速度传感器安装在车轴轴端，通过计算由车轮旋转产生的脉冲来测量列车的速度和距离。但是，一旦列车发生空转或打滑(以下简称空转/打滑)，通过传感器测得的列车速度及距离将产生很大偏差。此时可以通过安装多普勒雷达传感器(以下简称雷达)来进行辅助测速，当速度传感器与雷达的测速值产生较大偏差时，则认为列车发生空转/打滑，此时忽略速度传感器的测速值，转而以雷达的测速值作为列车的速度。由于雷达的精度没有速度传感器高，尤其在列车低速时，测得的速度准确度较低。因而雷达速度在雷达可用速度门限值以下时，将不使用测速雷达的速度，同时不进行空转/打滑的判断。

目前的这种速度传感器与雷达的融合测速方式，基本能满足列车运行时的精确测速要求，但其对雷达的使用存在如下缺陷：一是，雷达的权重过高，当雷达与速度传感器速度不一致时，会使用雷达的速度，如果雷达速度出现错误(即使此时速度传感器速度正常)，系统将直接使用雷达的错误的测速结果运行。二是对雷达的要求过于严格，当雷达有工作不正常时，即使两个速度传感器工作都正常，系统也会报故障。针对以上问题，本专利提出一种列车速度计算方法，以获得较为精确的列车速度和距离，保证ATP的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种列车速度计算方法及系统，以提高列车速度计算的准确性。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

采用一种列车速度计算方法，应用于列车测速，该列车上安装多普勒雷达传感器，车轴轴端安装的两个轮轴脉冲速度传感器，该方法包括如下步骤：

获取多普勒雷达传感器的测量信息、轮轴脉冲速度传感器的测量信息，经处理得到多普勒雷达传感器的速度和设备状态、轮轴脉冲速度传感器的速度和设备状态；

根据多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的设备状态，判断多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器测得速度的有效性；

在判断测速有效时，将多普勒雷达传感器及轮轴脉冲速度传感器的速度进行融合，得到列车的速度。

优选地，所述多普勒雷达传感器的设备状态包括正常、故障、未启用以及容忍；

所述轮轴脉冲速度传感器的设备状态包括正常、故障、容忍以及空转/打滑。

优选地，所述经处理得到多普勒雷达传感器的设备状态，具体包括：

S10、在上电启动后，多普勒雷达传感器处于正常状态，判断多普勒雷达传感器报文是否有效，若无效则执行步骤S11，若有效则执行步骤S12；

S11、确定多普勒雷达传感器为故障状态；