[发明专利]一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法

权利要求书

1.一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在磁浮列车车头和车尾处分别安装两个测速定位装置，每个测速定位装置包括至少4个沿磁浮列车车体依次直线排列的涡流传感器，且相邻涡流传感器之间的间距D固定；

2)根据预设工况条件分类计算分别得到车头和车尾处测速定位装置对应的列车速度序列Z_k，根据预设工况条件分类计算得到当前时刻的列车速度，具体包括：

工况1：当列车低速行驶或列车加速度较大时，则列车速度的计算式为：

其中，V_q为第i个和第i+1个涡流传感器在分别经过第j个轨枕对应的时间间隔内的平均速度，t_ij、t_(i-1)j分别为第i个和第i+1个涡流传感器经过第j个轨枕上方的采样时刻，且i≤m，m为涡流传感器总数；

工况2：当列车速度较大且加速度较小时，采用间隔涡流传感器的速度加权的方式计算当前时刻的列车速度，则有：

其中，V_p为第i个和第i+2个涡流传感器在分别经过第j个轨枕对应的时间间隔内的平均速度，V_s为第i个和第i+3个涡流传感器在分别经过第j个轨枕对应的时间间隔内的平均速度，分别为对应的权值；

3)以列车速度序列Z_k作为卡尔曼滤波的优化算法的输入数据，预测得到下一时刻的列车速度，并进行加权校正。

2.根据权利要求1所述的一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法，其特征在于，所述的步骤2)中，工况1的具体条件为：列车速度V＜10m/s或加速度a＞0.5m/s²，工况2的具体条件为具体为列车速度V≥10m/s且加速度a≤0.5m/s²。

3.根据权利要求2所述的一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法，其特征在于，所述的步骤2)中，列车的速度序列Z_k的计算式为：

其中，k＝1代表位于车头处测速定位装置，k＝2代表位于车尾处测速定位装置，上标1表示工况1，上标2表示工况2。

4.根据权利要求2所述的一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)设定初始的车头测速数据权值w_1,0和车尾测速数据权值w_2,0，并计算初始的融合速度序列Z₀；

32)对初始的融合速度序列进行卡尔曼滤波得到当前时刻的卡尔曼滤波数据；

33)计算当前时刻t的车头和车尾处测速定位装置的列车速度序列数据与当前时刻t的卡尔曼滤波数据的差值对车头测速数据权值w_1,t和车尾测速数据权值w_2,t进行修正，作为下一时刻的权值，并结合下一时刻的列车的速度序列计算融合速度序列，最终得到每一时刻的列车速度预测值。

5.根据权利要求4所述的一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法，其特征在于，融合速度序列Z_t的计算式为：

Z_t＝w_1,tV_1,t+w_2,tV_2,t

其中，V_1,t、V_2,t分别为当前时刻t车头和车尾处测速定位装置的列车速度序列。

6.根据权利要求4所述的一种用于中低速磁浮列车的非接触测速定位方法，其特征在于，所述的步骤31)中，初始的车头测速数据权值w_1,0和车尾测速数据权值w_2,0均为0.5。