[发明专利]一种轨道列车首尾冗余测速测距系统及方法有效

专利信息
申请号: 201811220437.0 申请日: 2018-10-19
公开(公告)号: CN109532951B 公开(公告)日: 2021-01-05
发明(设计)人: 宁云转;鲍鹏宇;刘佳;王成 申请(专利权)人: 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司
主分类号: B61L15/00 分类号: B61L15/00;B61L25/02
代理公司: 北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙) 11594 代理人: 张陆军
地址: 100070 北京市丰台区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 轨道 列车 首尾 冗余 测速 测距 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种轨道列车首尾冗余测速测距系统,其特征在于,

列车首尾两端各有一套独立的测速测距系统;

每套测速测距系统包括用于测速测距的M个主传感器、N个辅助传感器,其中M≥1,N≥0且M+N≥2;

每套测速测距系统还包括一个测速测距处理单元,用于处理传感器测量数据,输出测速测距结果信息;

两端测速测距系统通过通信装置相连接,每个系统的测速测距处理单元将输出的测速测距结果和传感器状态发送到对端的测速测距处理单元,所述列车首尾两端传感器测量信息通过所述通信装置在两个测速测距系统间共享;

冗余切换控制模块用于按照以下预定规则进行控制:所述测速测距处理单元从两端测速测距系统的传感器中至少选择正常运行的X个传感器作为测量数据来源进行处理,X个传感器中至少有Y个是主传感器,其中Y≤X≤M+N,Y≥1,X≥2;还用于选择两端测速测距系统之一作为列车运行控制的测速测距系统;

所述预定规则包括:

如果车头测速测距系统至少有所述X个传感器正常工作,且其中至少Y个是主传感器,则:由车头测速测距系统选择车头所有或部分有效运行的传感器信息进行处理,输出测速测距结果;

由车头测速测距系统作为列车运行控制所使用的测速测距系统;

车尾测速测距系统处于空闲冗余状态;

如果车头测速测距系统故障,车尾测速测距系统至少有所述X个传感器正常工作,且其中至少Y个是主传感器,则:

由车尾测速测距系统选择车尾所有或部分有效运行的传感器信息进行处理,输出测速测距结果;

切换到车尾测速测距系统作为列车运行控制所使用的测速测距系统;

如果列车两端测速测距系统均故障,但两端传感器组合后能满足至少存在X个有效运行的传感器且其中至少Y个是主传感器的条件,则:

由车头测速测距系统选择两端测速测距中所有或部分有效运行的传感器信息进行处理,输出测速测距结果;

列车由车头测速测距系统作为列车运行控制所使用的测速测距系统。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述主传感器是轮轴转速传感器;

所述辅助传感器是多普勒雷达传感器、加速度计传感器、卫星定位传感器中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,

所述测速测距处理单元,用于处理传感器测量数据,输出测速测距结果信息,具体为:

测速测距处理单元根据传感器协议进行数据计算、融合以及记录传感器状态,输出融合后的速度、加速度、位置以及传感器状态信息。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,其中所述预定规则还包括:

如果列车两端的测速测距系统均出现故障,且无法满足至少存在两个有效运行的传感器且其中一个为主传感器的条件,则:

判定列车测速测距失效。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括冗余检测模块,所述冗余检测模块用于列车出库前,对测速测距系统的首尾冗余功能检测。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述对测速测距系统的首尾冗余功能检测包括以下检查步骤中的一种或多种:

检测所述两端测速测距系统的测速测距处理单元是否能够正常工作;

检测所述测速测距系统的各个传感器是否能够正常工作;

检测所述通信装置是否能够有效连接两端测速测距系统;

多次模拟所述两端测速测距系统的传感器中部分传感器故障,检测冗余控制模块是否按照预定规则执行冗余切换功能;所述多次模拟,每次选择不同的传感器作为模拟故障传感器;所述多次模拟,通过每次选择不同组合的传感器覆盖或部分覆盖测试冗余控制模块的冗余控制功能。

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述选择两端测速测距系统之一作为列车运行控制的测速测距系统遵循以下规则:

列车运行过程中,主传感器发生空转打滑时,测速测距系统不进行首尾测速测距系统选择切换。

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