軌道交通列車檢測(cè)方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種軌道交通列車檢測(cè)方法及設(shè)備。該方法包括以下步驟：(1)將軌道劃分為多個(gè)區(qū)段；(2)在每個(gè)區(qū)段的端口處設(shè)置列車感應(yīng)器組；(3)根據(jù)列車感應(yīng)器組所感應(yīng)的列車的信號(hào)，判斷列車的運(yùn)行方向、和/或者運(yùn)行速度、和/或者列車進(jìn)入和離開每個(gè)所述區(qū)段的行為。該設(shè)備包括列車檢測(cè)單元，其位于區(qū)段的端口處具備感應(yīng)列車經(jīng)過(guò)的能力范圍內(nèi)，以檢測(cè)是否有列車經(jīng)過(guò)；以及與初級(jí)處理單元一一對(duì)應(yīng)并通信連接的列車檢測(cè)單元。本發(fā)明不僅能夠適用于傳統(tǒng)鋼輪-鋼軌式軌道交通系統(tǒng)，而且尤其適用于無(wú)鋼輪鋼軌特征或不能在鋼輪鋼軌上安裝額外檢測(cè)設(shè)備的軌道交通系統(tǒng)，提高了軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行控制的有效性、安全性和可靠性。
【專利說(shuō)明】軌道交通列車檢測(cè)方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道交通安全【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種檢測(cè)軌道交通列車運(yùn)行信息的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]列車測(cè)速定位與軌道區(qū)段占用檢測(cè)已是列車運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它是實(shí)現(xiàn)列車超速防護(hù)、列車運(yùn)行監(jiān)控及列車自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)，其精度和可靠性直接影響列車的運(yùn)行安全和運(yùn)行效率。
[0003]低速磁浮交通是一種生態(tài)純凈、低噪聲、高適應(yīng)性的交通方式，其信號(hào)系統(tǒng)是保證磁浮列車運(yùn)行安全的重要子系統(tǒng)。由于磁浮交通系統(tǒng)不存在鋼輪一鋼軌，傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)通過(guò)鋼輪一鋼軌特征進(jìn)行的占用檢測(cè)方式，如軌道電路、計(jì)軸器等，以及普遍采用的輪軸脈沖轉(zhuǎn)速傳感器與查詢應(yīng)答器結(jié)合的測(cè)速定位方式都不適應(yīng)于磁浮交通系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)第一條低速磁浮試驗(yàn)線通過(guò)應(yīng)答器、交叉感應(yīng)環(huán)線和多普勒雷達(dá)速度傳感器實(shí)現(xiàn)高精度的組合測(cè)速定位，車載設(shè)備通過(guò)無(wú)線機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)將列車實(shí)時(shí)測(cè)速定位信息發(fā)送至微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，從而產(chǎn)生列車軌道占用信息。這種基于車載檢測(cè)器及車地通信系統(tǒng)的列車測(cè)速定位及軌道區(qū)段占用檢查方案，對(duì)于安全可靠性要求高的軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)存在如下缺陷:一旦車載測(cè)速定位設(shè)備或車地通信模塊發(fā)生故障，地面控制中心對(duì)列車的位置難以判斷，根據(jù)故障一安全原則，車載控制防護(hù)系統(tǒng)在必要時(shí)對(duì)列車實(shí)施卸載、常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)，控制列車減速或停車。這將造成列車延誤，影響列車運(yùn)行效率，嚴(yán)重者還會(huì)影響列車的運(yùn)行安全，造成不必要的損失。
[0004]此外，現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在中國(guó)城市具有很廣闊的應(yīng)用，其雖然是一種輪軌式的交通方式，但是傳統(tǒng)的軌道電路、計(jì)軸器也同樣不適合在需要與城市車輛共用地面道路資源的現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)中安裝，因此同樣需要尋求一種非接觸式的列車檢測(cè)技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種獨(dú)立于車載檢測(cè)器及車地通信系統(tǒng)的非接觸式軌道交通列車檢測(cè)方法及設(shè)備，為列車運(yùn)行控制提供基本輸入數(shù)據(jù)，以有效提高軌道交通運(yùn)行控制系統(tǒng)，特別是磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的安全可靠性。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0007]一種軌道交通列車檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0008](I)將所述軌道劃分為多個(gè)區(qū)段；
[0009](2)在每個(gè)所述區(qū)段的端口處設(shè)置列車感應(yīng)器組，以感應(yīng)經(jīng)過(guò)的列車；
[0010](3)根據(jù)所述列車感應(yīng)器組所感應(yīng)的列車的信號(hào)，判斷列車的運(yùn)行方向、和/或者運(yùn)行速度、和/或者列車進(jìn)入和離開每個(gè)所述區(qū)段的行為。
[0011]所述步驟(3)中所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車；所述步驟(3)中任意區(qū)段判斷列車運(yùn)行方向的方法為:
[0012]令所述軌道中區(qū)段i和區(qū)段i+Ι的共用端口處的列車感應(yīng)器組包括η個(gè)列車感應(yīng)器，依次為％、a2、……、an，從ai到an的方向與從區(qū)段i到區(qū)段i+Ι的方向一致；其中，i為大于或等于I的整數(shù)，區(qū)段i和區(qū)段i+Ι為所述所有區(qū)段中相鄰的兩個(gè)區(qū)段，η為大于或等于2的整數(shù)；
[0013]從所述列車感應(yīng)器組a1、a2、……、an中按照從前到后的順序取至少兩個(gè)列車感應(yīng)器組成列車感應(yīng)器組合a。、……、ap進(jìn)行分析；其中，I < ο < P < n，且ο和P均為整數(shù)；
[0014]當(dāng)所述列車感應(yīng)器組合中每個(gè)列車感應(yīng)器感應(yīng)到的列車信號(hào)為按照a。、……、ap的順序依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，列車運(yùn)行方向?yàn)閺膮^(qū)段i朝向區(qū)段i+Ι的方向；
[0015]當(dāng)所述列車感應(yīng)器組合中每個(gè)列車感應(yīng)器感應(yīng)到的列車信號(hào)為按照ap、……、a。的順序依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，列車運(yùn)行方向?yàn)閺膮^(qū)段i+Ι朝向區(qū)段i的方向。
[0016]所述步驟(3)中所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車；所述步驟(3)中判斷列車運(yùn)行速度的方法為:
[0017]記錄任意兩個(gè)所述列車感應(yīng)器感應(yīng)到列車的時(shí)刻，將所述兩個(gè)列車感應(yīng)器的距離除以所述兩個(gè)列車感應(yīng)器感應(yīng)到列車的時(shí)間差計(jì)算得到列車的運(yùn)行速度。
[0018]優(yōu)選的，取e組由兩個(gè)列車感應(yīng)器組成的感應(yīng)器組合，分別進(jìn)行所述由兩個(gè)列車感應(yīng)器計(jì)算列車的運(yùn)行速度的過(guò)程，得到e個(gè)列車運(yùn)行速度值；
[0019]將所述e個(gè)列車運(yùn)行速度值按照升序或者降序的順序排列；
[0020]對(duì)所述排列后的e個(gè)列車運(yùn)行速度值，按照從左到右或者從右到左的順序求差，并對(duì)所述差求絕對(duì)值，得到按照從左到右或者從右到左的(e-Ι)個(gè)絕對(duì)值；
[0021]分別比較所述(e-Ι)個(gè)絕對(duì)值與精度閾值t的大小，將從左到右或者從右到左連續(xù)小于所述精度閾值t的絕對(duì)值所對(duì)應(yīng)的列車運(yùn)行速度值劃分為一個(gè)群組，將所述e個(gè)列車運(yùn)行速度值劃分為f個(gè)群組；其中，所述精度閾值t為設(shè)定值，f大于或者等于I ;
[0022]計(jì)算每個(gè)所述群組中列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)，并判斷列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)；若所述列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)等于1，則對(duì)所述列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組中的列車運(yùn)行速度值求平均值，將計(jì)算結(jié)果作為最終的列車運(yùn)行速度；若所述列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)大于，則無(wú)法多數(shù)判決而發(fā)出故障告警。
[0023]所述步驟(3)中所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車；所述步驟(3)中任意區(qū)段判斷列車進(jìn)入或者離開所述區(qū)段的方法為:
[0024]當(dāng)％、&2所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車，a3、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)為未感應(yīng)到列車時(shí)，判斷列車進(jìn)入?yún)^(qū)段i+Ι ；
[0025]當(dāng)a1、a2、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次為均為從感應(yīng)到列車改變?yōu)槲锤袘?yīng)到列車時(shí)，判斷列車離開區(qū)段i。
[0026]優(yōu)選的，η等于3。
[0027]所述列車感應(yīng)器為地磁感應(yīng)器；或者，所述列車感應(yīng)器為微波雷達(dá)。
[0028]所述判斷列車進(jìn)入或者離開所述區(qū)段的方法中:
[0029]當(dāng)a1、&2所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車，而a3、……、an之后所感應(yīng)到的列車信號(hào)不是依次均從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，發(fā)出故障報(bào)警。
[0030]所述檢測(cè)方法在所述步驟(3)之后還包括步驟(4)，所述步驟(4)為:
[0031]根據(jù)所述步驟(3)得到的列車進(jìn)入或者離開每個(gè)所述區(qū)段的行為，對(duì)每個(gè)所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并根據(jù)每次計(jì)數(shù)的結(jié)果判斷所述區(qū)段的占用狀態(tài)。
[0032]優(yōu)選地，所述步驟(4)中對(duì)所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法為:
[0033]當(dāng)所述步驟(3)中判斷出列車進(jìn)入所述區(qū)段時(shí)，為所述區(qū)段的列車數(shù)加I ;當(dāng)所述步驟(3)判斷出列車離開所述區(qū)段時(shí)，為所述區(qū)段的列車數(shù)減I ;所述區(qū)段的列車數(shù)的初始值為初始狀態(tài)下所述區(qū)段內(nèi)的實(shí)際列車數(shù)量。
[0034]優(yōu)選的，所述步驟⑷中根據(jù)每次計(jì)數(shù)的結(jié)果判斷所述區(qū)段的占用狀態(tài)包括:當(dāng)所述步驟(4)中計(jì)算的所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)為I時(shí)，判斷所述區(qū)段被占用；
[0035]當(dāng)所述步驟⑷中計(jì)算的所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)為O時(shí)，判斷所述區(qū)段未被占用；
[0036]當(dāng)所述步驟(4)中計(jì)算的所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)大于I時(shí)，發(fā)出故障告警。
[0037]—種實(shí)現(xiàn)上述軌道交通列車檢測(cè)方法的設(shè)備，所述軌道包括劃分的多個(gè)區(qū)段，所述設(shè)備包括多個(gè)列車檢測(cè)單元和初級(jí)處理單元；所述列車檢測(cè)單元位于所述區(qū)段的端口處具備感應(yīng)列車經(jīng)過(guò)的能力范圍內(nèi)，每個(gè)所述列車檢測(cè)單元包括至少兩個(gè)列車檢測(cè)器，以檢測(cè)是否有列車經(jīng)過(guò)；所述初級(jí)處理單元與所述列車檢測(cè)單元一一對(duì)應(yīng)并通信連接，以接收所述列車檢測(cè)單元中每個(gè)列車檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻，并分析列車的運(yùn)行方向、和/或者運(yùn)行速度，和/或者進(jìn)入以及離開所述區(qū)段的行為。
[0038]所述列車檢測(cè)單元與對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元的通信連接為無(wú)線通信連接。
[0039]所述設(shè)備還包括區(qū)段狀態(tài)處理單元；所述區(qū)段狀態(tài)處理單元對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)所述初級(jí)處理單元，所述每個(gè)初級(jí)處理單元均對(duì)應(yīng)一個(gè)所述區(qū)段狀態(tài)處理單元；所述區(qū)段狀態(tài)處理單元與所對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元通信連接，以控制接收所述初級(jí)處理單元發(fā)送的列車信息，并判斷所對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元對(duì)應(yīng)的區(qū)段的占用狀態(tài)。
[0040]優(yōu)選的，所述初級(jí)處理單元和對(duì)應(yīng)的區(qū)段狀態(tài)處理單元的通信連接為無(wú)線通信連接。
[0041]由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明軌道交通列車檢測(cè)方法及設(shè)備為軌道交通列車系統(tǒng)提供了一種獨(dú)立于車載檢測(cè)器及車地通信系統(tǒng)的非接觸式軌道交通列車測(cè)速定位與區(qū)段占用檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)為一種被動(dòng)式的列車軌道檢測(cè)技術(shù)，所謂被動(dòng)式是指無(wú)需在列車上額外安裝傳感器，而是將列車本身作為一個(gè)大的金屬體來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，為列車運(yùn)行控制提供基本輸入數(shù)據(jù)。本發(fā)明不僅能夠適用于傳統(tǒng)鋼輪-鋼軌式軌道交通系統(tǒng)，而且尤其適用于無(wú)鋼輪鋼軌特征或不能在鋼輪鋼軌上安裝額外檢測(cè)設(shè)備的軌道交通系統(tǒng)，有效提高了軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行控制的有效性、安全性和可靠性。因此，本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)的基于輪軌的接觸式的軌道電路、計(jì)軸檢測(cè)方式，可很好地拓展到中低速磁浮交通、現(xiàn)代有軌電車等無(wú)法在鋼軌上安裝設(shè)備的軌道交通中。除此之外，本發(fā)明還通過(guò)多模冗余的處理方法和檢測(cè)器布設(shè)方式，既實(shí)現(xiàn)斷面速度、運(yùn)行方向的檢測(cè)，又提高了狀態(tài)檢測(cè)的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1是本發(fā)明實(shí)施例軌道交通列車檢測(cè)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2是本發(fā)明實(shí)施例軌道交通列車檢測(cè)設(shè)備的布置示意圖；
[0044]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)節(jié)能模式下進(jìn)行列車檢測(cè)的流程圖；
[0045]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)在由外電源供電模式下進(jìn)行列車檢測(cè)的流程圖；
[0046]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中列車從區(qū)段i進(jìn)入?yún)^(qū)段i+Ι時(shí)，初級(jí)處理單元接收的列車檢測(cè)狀態(tài)信息位隨時(shí)間變化的示意圖；
[0047]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中列車運(yùn)行信息判斷流程圖；
[0048]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中區(qū)段狀態(tài)判斷流程圖。
[0049]附圖中:1、列車檢測(cè)單元；2、初級(jí)處理單元；3、區(qū)段狀態(tài)處理單元。

【具體實(shí)施方式】
[0050]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0051]為了保證行車安全，軌道交通系統(tǒng)中最傳統(tǒng)也最基本的安全控制模式是采用空間間隔制即常稱的區(qū)間閉塞制，其將軌道劃分為多個(gè)區(qū)段，同一時(shí)刻每個(gè)區(qū)段中只允許一列列車占用，其基本條件是必須具備自動(dòng)檢測(cè)列車對(duì)軌道區(qū)段的占用狀態(tài)的功能。
[0052]本發(fā)明提出了一種軌道交通列車檢測(cè)方法，本實(shí)施例中為一種軌道交通列車的測(cè)速定位以及區(qū)段占用檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟:
[0053](I)將軌道劃分為多個(gè)區(qū)段；
[0054](2)在每個(gè)區(qū)段的端口處設(shè)置列車感應(yīng)器組，以感應(yīng)列車的存在；其中，每組列車感應(yīng)器組由至少兩個(gè)列車感應(yīng)器組成，本實(shí)施例中該列車感應(yīng)器為地磁感應(yīng)器，該列車感應(yīng)器還可以采用微波雷達(dá)；
[0055](3)根據(jù)列車感應(yīng)器組所感應(yīng)的列車的信號(hào)，判斷列車的運(yùn)行方向、運(yùn)行速度、列車進(jìn)入和離開每個(gè)所述區(qū)段的行為；
[0056](4)根據(jù)上述步驟(3)得到的列車進(jìn)入或者離開每個(gè)區(qū)段的行為，對(duì)每個(gè)區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并根據(jù)每次計(jì)數(shù)的結(jié)果判斷各個(gè)區(qū)段的占用狀態(tài)；
[0057](5)將測(cè)得的列車的運(yùn)行方向、運(yùn)行速度和區(qū)段的占用狀態(tài)信息發(fā)送給微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，以輔助微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備指導(dǎo)維持軌道交通安全。
[0058]上述步驟(3)所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車。
[0059]令軌道中區(qū)段i和區(qū)段i+Ι的共用端口處的列車感應(yīng)器組包括η個(gè)列車感應(yīng)器，依次為a1、a2、……、an，從到an的方向與從區(qū)段i到區(qū)段i+Ι的方向一致；其中，i為大于或等于I的整數(shù)，區(qū)段i和區(qū)段i+Ι為所述所有區(qū)段中相鄰的兩個(gè)區(qū)段，η為大于或等于2的整數(shù)。
[0060]上述步驟(3)中任意區(qū)段判斷列車運(yùn)行方向的方法為:
[0061]從列車感應(yīng)器組a1、a2、……、an中按照從前到后的順序取至少兩個(gè)列車感應(yīng)器組成列車感應(yīng)器組合a。、……、ap進(jìn)行分析，其中，1<ο<ρ<η，且0和？均為整數(shù)；
[0062]當(dāng)該列車感應(yīng)器組合中各列車感應(yīng)器感應(yīng)到的列車信號(hào)按照a。、……、ap的順序依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，列車運(yùn)行方向?yàn)閺膮^(qū)段i朝向區(qū)段i+Ι的方向；
[0063]當(dāng)該列車感應(yīng)器組合中各列車感應(yīng)器感應(yīng)到的列車信號(hào)按照ap、……、a。的順序依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，列車運(yùn)行方向?yàn)閺膮^(qū)段i+Ι朝向區(qū)段i的方向。
[0064]上述步驟(3)中判斷列車運(yùn)行速度的基本方法為:
[0065]取任意兩個(gè)列車感應(yīng)器組成的列車感應(yīng)器組合，對(duì)其中的兩個(gè)列車感應(yīng)器，記錄其感應(yīng)到列車的時(shí)刻，將這兩個(gè)列車感應(yīng)器的距離除以其感應(yīng)到列車的時(shí)間差計(jì)算得到列車運(yùn)行速度值。
[0066]本實(shí)施例在該基礎(chǔ)方法的基礎(chǔ)上執(zhí)行以下冗余計(jì)算方法:
[0067]取e (e大于2)組由兩個(gè)列車感應(yīng)器組成的列車感應(yīng)器組合(這e組列車感應(yīng)器組合中的單個(gè)列車感應(yīng)器可以重復(fù))，對(duì)每組列車感應(yīng)器組合中的兩個(gè)列車感應(yīng)器，記錄其感應(yīng)到列車的時(shí)刻，將這兩個(gè)列車感應(yīng)器的距離除以其感應(yīng)到列車的時(shí)間差計(jì)算得到列車運(yùn)行速度值，因此每組列車感應(yīng)器組合均得到一個(gè)列車運(yùn)行速度值，e組列車感應(yīng)器組合得到e個(gè)列車運(yùn)行速度值；
[0068]將上述e個(gè)列車運(yùn)行速度值按照升序或者降序的順序排列；
[0069]對(duì)于上述排列后的e個(gè)列車運(yùn)行速度值，按照從左到右或者從右到左的順序依次求差并取絕對(duì)值，得到按照從左到右或者從右到左排列的(e-Ι)個(gè)絕對(duì)值；
[0070]分別比較上述(e-Ι)個(gè)絕對(duì)值與精度閾值t的大小，將從左到右或者從右到左連續(xù)小于該精度閾值t的絕對(duì)值所對(duì)應(yīng)的列車運(yùn)行速度值劃分為一個(gè)群組，從而將上述e個(gè)列車運(yùn)行速度值劃分為f個(gè)群組；其中，精度閾值t為設(shè)定值，f大于或者等于I ;
[0071]計(jì)算每個(gè)群組中列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)，并判斷列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)；若該列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)等于1，則對(duì)列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組中的列車運(yùn)行速度值求平均值，將計(jì)算結(jié)果作為最終的列車運(yùn)行速度；若該列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)大于或者等于1，則無(wú)法多數(shù)判決而發(fā)出故障生敬口目。
[0072]上述步驟(3)中任意區(qū)段判斷列車進(jìn)入或者離開所述區(qū)段的方法為:
[0073]當(dāng)％、&2所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車，a3、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)為未感應(yīng)到列車時(shí)，判斷列車進(jìn)入?yún)^(qū)段i+Ι ;即只要車頭進(jìn)入到某區(qū)段，則認(rèn)為列車進(jìn)入該區(qū)段。
[0074]當(dāng)a1、a2、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次為均為從感應(yīng)到列車改變?yōu)槲锤袘?yīng)到列車時(shí)，判斷列車離開區(qū)段i ;即只有當(dāng)車尾也離開某區(qū)段時(shí)，才認(rèn)為列車已經(jīng)離開該區(qū)段。
[0075]在計(jì)算列車的運(yùn)行速度、運(yùn)行方向等信息時(shí)，采用由三個(gè)列車感應(yīng)器組成的列車感應(yīng)器組所得結(jié)果較為準(zhǔn)確且成本較低，因此η尤其取3。
[0076]當(dāng)a1、a2所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車，而之后a3、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)并非依次均從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，發(fā)出故障報(bào)警。
[0077]上述步驟(4)中對(duì)區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法為:
[0078]當(dāng)步驟(3)中判斷出列車進(jìn)入某區(qū)段時(shí)，為該區(qū)段的列車數(shù)加I ;當(dāng)步驟(3)判斷出列車離開某區(qū)段時(shí)，為該區(qū)段的列車數(shù)減I ;每個(gè)區(qū)段的列車數(shù)的初始值為初始狀態(tài)下該區(qū)段內(nèi)的實(shí)際列車數(shù)量。
[0079]上述步驟(4)中根據(jù)每次計(jì)數(shù)的結(jié)果判斷該區(qū)段的占用狀態(tài)則包括:當(dāng)步驟(4)中計(jì)算的某區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)為I時(shí)，判斷該區(qū)段被占用；當(dāng)步驟(4)中計(jì)算的某區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)為O時(shí)，判斷該區(qū)段未被占用；當(dāng)步驟⑷中計(jì)算的某區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)大于I時(shí)，則發(fā)出故障告警。
[0080]本發(fā)明還提出了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的軌道交通列車檢測(cè)設(shè)備，本實(shí)施例中其具體為一種軌道交通列車測(cè)速定位與區(qū)段占用檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備包括室內(nèi)部分和軌旁部分。室內(nèi)部分為安裝于車站信號(hào)控制室內(nèi)的區(qū)段狀態(tài)處理單元，軌旁部分包括初級(jí)處理單元和列車檢測(cè)單元，即初級(jí)處理單元和列車檢測(cè)單元均位于軌道旁，而列車檢測(cè)單元?jiǎng)t位于軌道旁能夠感應(yīng)列車的范圍內(nèi)。圖1是該設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是其布置示意圖。每個(gè)區(qū)段中均布置有至少一個(gè)列車檢測(cè)單元I和與之通信連接且一一對(duì)應(yīng)的一個(gè)初級(jí)處理單元2 ;每個(gè)初級(jí)處理單元2均僅僅對(duì)應(yīng)并通信連接一個(gè)區(qū)段狀態(tài)處理單元3，但是一個(gè)區(qū)段狀態(tài)處理單元3則可以對(duì)應(yīng)并通信連接一個(gè)或者多個(gè)初級(jí)處理單元2。
[0081]上述每個(gè)列車檢測(cè)單元I為由多個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)(即列車檢測(cè)器)間隔一定距離排列組成的地磁列車檢測(cè)器組，用于感應(yīng)是否有列車經(jīng)過(guò)。每個(gè)列車檢測(cè)單元I與對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元2之間可通過(guò)有線或者無(wú)線通信連接。本實(shí)施例中，考慮到軌道上安裝電纜的不便性，采用無(wú)線連接。初級(jí)處理單元從與之通信連接的列車檢測(cè)單元中接收每個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)檢測(cè)的是否有列車經(jīng)過(guò)的結(jié)果以及對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，并分析列車的運(yùn)行方向、運(yùn)行速度和列車進(jìn)入和離開對(duì)應(yīng)區(qū)段的行為。同樣，初級(jí)處理單元2和與其對(duì)應(yīng)的區(qū)段狀態(tài)處理單元3之間也可以通過(guò)有線或者無(wú)線連接，而本實(shí)施例中采用無(wú)線連接。區(qū)段狀態(tài)處理單元3則通過(guò)與其通信連接的初級(jí)處理單元2中接收車輛的運(yùn)行信息，尤其是列車進(jìn)入或者離開對(duì)應(yīng)區(qū)段的行為的信息，并根據(jù)該列車運(yùn)行信息判斷對(duì)應(yīng)區(qū)段的占用狀態(tài)。
[0082]上述初級(jí)處理單元2包括處理器、存儲(chǔ)模塊和通信模塊。存儲(chǔ)模塊和通信模塊均與處理器連接，通信模塊用于輔助初級(jí)處理單元2與列車檢測(cè)單元I和區(qū)段狀態(tài)處理單元3進(jìn)行通信。
[0083]上述區(qū)段狀態(tài)處理單元3具有與微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備連接的通信接口，并通過(guò)該通信接口與微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備連接，為微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備提供區(qū)段的占用狀態(tài)信息和/或者列車運(yùn)行信肩、O
[0084]該設(shè)備用于已經(jīng)劃分區(qū)段的軌道中，列車檢測(cè)單元I和初級(jí)處理單元2位于對(duì)應(yīng)的軌道區(qū)段的端口，從而能夠及時(shí)檢測(cè)到列車運(yùn)行信息。
[0085]因此，當(dāng)列車從一個(gè)方向行駛過(guò)來(lái)，將先后通過(guò)某一區(qū)段的列車檢測(cè)單元I即由多個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)組成的地磁檢測(cè)器組，而每個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)在列車經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)生變化，并可以根據(jù)這個(gè)磁場(chǎng)變化判斷是否檢測(cè)到列車，并及時(shí)在其所分配的時(shí)隙內(nèi)將該判斷結(jié)果周期性地發(fā)送給其對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元2。該初級(jí)處理單元2則根據(jù)該列車檢測(cè)單元I中各個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的排列位置及每個(gè)周期接收到的檢測(cè)結(jié)果信息進(jìn)行分析，標(biāo)定各個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)檢測(cè)到列車的時(shí)刻、計(jì)算列車在該檢測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行速度和運(yùn)動(dòng)方向，并將這些信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的區(qū)段狀態(tài)處理單元3。區(qū)段狀態(tài)處理單元3對(duì)進(jìn)入對(duì)應(yīng)各區(qū)段的列車進(jìn)行加計(jì)數(shù)，對(duì)離開對(duì)應(yīng)各區(qū)段的列車進(jìn)行減計(jì)數(shù)，并通過(guò)計(jì)算值判定區(qū)段狀態(tài)是“占用”還是“空閑”，并將對(duì)應(yīng)各區(qū)段狀態(tài)及列車通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的速度等所要求反饋的信息傳送至微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，作為列車運(yùn)行控制的依據(jù)。本實(shí)施例中，區(qū)段內(nèi)列車數(shù)為O時(shí)表示該區(qū)段處于“空閑”狀態(tài)，
[0086]列車數(shù)為I時(shí)表示該區(qū)段處于“占用”狀態(tài)，列車數(shù)大于I時(shí)表示該區(qū)段內(nèi)出現(xiàn)故障，更應(yīng)及時(shí)反饋給微機(jī)連鎖系統(tǒng)。由此可見，該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)上述方法。
[0087]本實(shí)施例中，上述每個(gè)列車檢測(cè)單元2即每個(gè)列車檢測(cè)器組包括3個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)(本發(fā)明中每個(gè)列車檢測(cè)器組含有2個(gè)或者3個(gè)列車檢測(cè)器結(jié)構(gòu)為佳)。每個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)包括地磁感應(yīng)器、微處理器、通信模塊、供電單元(電池或外接電源)和外層保護(hù)盒。地磁感應(yīng)器與微處理器連接，感應(yīng)該地磁感應(yīng)器周圍的磁場(chǎng)，并將感應(yīng)的結(jié)果發(fā)送給微處理器。微處理器根據(jù)感應(yīng)結(jié)果的變化判斷是否有列車經(jīng)過(guò)，同時(shí)微處理器連接并控制通信模塊。該通信模塊還與對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元2通信連接，在微處理器的控制下將上述判斷結(jié)果發(fā)送給該對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元2。當(dāng)列車經(jīng)過(guò)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的上方時(shí)，地磁感應(yīng)器周圍的磁場(chǎng)發(fā)生扭曲，改變磁化向量的角度，導(dǎo)致感應(yīng)電壓變化。地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)周期性地將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至初級(jí)處理單元2。
[0088]在列車檢測(cè)單元中，當(dāng)?shù)卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)采用電池供電模式時(shí)，為延長(zhǎng)戶外設(shè)備的使用壽命，可建立合理的休眠/喚醒機(jī)制，此時(shí)其列車檢測(cè)功能流程如圖3所示。當(dāng)?shù)卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)采用外電源供電模式時(shí)，不考慮節(jié)點(diǎn)能量問題，在采樣周期較小的情況下，可以不設(shè)置休眠時(shí)間，此時(shí)其列車檢測(cè)功能流程如圖4所示。在實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)功能時(shí)，需要考慮以下因素對(duì)結(jié)果的影響并按下述方式進(jìn)行改進(jìn):
[0089](I)背景噪聲
[0090]由于背景磁場(chǎng)檢測(cè)值中會(huì)疊加許多背景噪聲，需要對(duì)這些噪聲進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，可取多次采樣的平均值作為背景磁?chǎng)基準(zhǔn)值。
[0091](2)背景磁場(chǎng)基準(zhǔn)值漂移
[0092]上述背景磁場(chǎng)基準(zhǔn)值會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生一定的偏移，因此需要對(duì)該基準(zhǔn)值進(jìn)行不斷地校正。在本實(shí)施例中，如果在檢測(cè)間隙中沒有檢測(cè)到列車到來(lái)，將此時(shí)檢測(cè)到的背景磁場(chǎng)的平均值作為新的基準(zhǔn)值。
[0093](3)休眠時(shí)間
[0094]當(dāng)?shù)卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)采用外電源供電模式時(shí)，由于不需要考慮檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的能耗問題，不需要進(jìn)行休眠。當(dāng)?shù)卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)采用電池供電模式時(shí)，為了節(jié)省地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的能耗以延長(zhǎng)其使用的壽命，設(shè)立休眠/喚醒機(jī)制。在地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)處于休眠狀態(tài)時(shí)，其會(huì)處于低功耗模式。在地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)初始啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)為其設(shè)定一個(gè)默認(rèn)的定時(shí)喚醒間隔。但是地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)一旦檢測(cè)到有列車到達(dá)，為了更快、更準(zhǔn)確地檢測(cè)列車的狀態(tài)，在這種情況下，系統(tǒng)將不再進(jìn)行休眠，整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)入不可休眠狀態(tài)，即地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)會(huì)在一定檢測(cè)間隔下，不斷采集數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)到?jīng)]有列車的時(shí)候，系統(tǒng)重新回到正?？尚菝郀顟B(tài)。
[0095]休眠時(shí)間應(yīng)為檢測(cè)時(shí)間的整數(shù)倍，在將休眠喚醒后檢測(cè)到的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)單元時(shí)，通過(guò)補(bǔ)零的方式使列車通過(guò)時(shí)不休眠地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)與休眠地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集次數(shù)的一致。
[0096](4)列車檢測(cè)算法
[0097]當(dāng)采用外電源供電時(shí)，地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)只有在喚醒狀態(tài)下才執(zhí)行列車檢測(cè)算法，為了避免背景噪聲帶來(lái)的干擾，只在連續(xù)多次的磁場(chǎng)采樣值均不在正?；鶞?zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)，認(rèn)為是檢測(cè)到有列車，將列車檢測(cè)狀態(tài)信息位置“I”，否則置“O”?！癐”表示檢測(cè)到列車，“O”表示未檢測(cè)到列車。
[0098](5)信息傳輸
[0099]本實(shí)施例中采用無(wú)線方式傳輸信息，各個(gè)列車檢測(cè)單元I與對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元2之間的接入按照時(shí)分復(fù)用(TDMA)的方式，在自己的時(shí)隙內(nèi)將列車檢測(cè)狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)包傳輸至初級(jí)處理單元2。在每個(gè)周期內(nèi)，每個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的時(shí)隙是按照其各自的ID號(hào)(對(duì)于每個(gè)地磁檢測(cè)器組，均分配一個(gè)表征其身份的ID號(hào))進(jìn)行劃分的，并且不同地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的時(shí)隙之間留有一定的保護(hù)間隙，以免相互之間形成干擾。
[0100]本實(shí)施例中，初級(jí)處理單元2周期性地接收對(duì)應(yīng)的列車檢測(cè)單元I中各個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，標(biāo)定地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)檢測(cè)到列車的時(shí)刻、判斷列車的運(yùn)動(dòng)方向、計(jì)算列車經(jīng)過(guò)該檢測(cè)點(diǎn)的速度，并將形成的數(shù)據(jù)報(bào)文通過(guò)通信模塊發(fā)送到位于車站的區(qū)段占用狀態(tài)處理單元3。為提高檢測(cè)效果的安全可靠性，本實(shí)施例中每個(gè)列車檢測(cè)單元包括3個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)；這里以某組列車檢測(cè)單元進(jìn)行說(shuō)明，其中3個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)分別為第一地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)①、第二地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)②和第三地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)③，如圖5所示，其兩兩組合為①與②，①一③，②一③，因此共有三種檢測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了列車方向、檢測(cè)點(diǎn)速度的冗余檢測(cè)，采用表決原理對(duì)這三種檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理，當(dāng)三種檢測(cè)結(jié)果里有兩個(gè)被表決為真時(shí)，取這兩個(gè)檢測(cè)結(jié)果的平均值作為列車的運(yùn)行速度；而如果三種檢測(cè)結(jié)果均被表決為假，則采取必要的故障一安全原則，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。圖5中的i和(i+Ι)分別為區(qū)段的編號(hào)，表示第i區(qū)段和第(i+Ι)區(qū)段，也稱為區(qū)段i和區(qū)段(i+1)。
[0101]初級(jí)處理單元2向區(qū)段狀態(tài)處理單元3發(fā)送A、B兩種報(bào)文。A型報(bào)文中含有列車進(jìn)入?yún)^(qū)段的ID，B型報(bào)文中含有列車離開區(qū)段的ID和列車通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的速度。
[0102](I)列車方向判斷
[0103]圖6是初級(jí)處理單元2的列車方向及速度等列車運(yùn)行信息判斷流程圖，其中11、12和13分別是第一地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)①、第二地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)②和第三地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)③的列車檢測(cè)狀態(tài)信息標(biāo)志位，與圖5 —樣，數(shù)字“I”表示對(duì)應(yīng)的地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)檢測(cè)到列車，數(shù)字O表示對(duì)應(yīng)的地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)未檢測(cè)到列車。初級(jí)處理單元2為其對(duì)應(yīng)的3個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)分配時(shí)隙，在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)接收地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)檢測(cè)的列車狀態(tài)信息。根據(jù)每個(gè)周期3個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的列車檢測(cè)狀態(tài)信息標(biāo)志位及其位置判斷列車運(yùn)行方向。
[0104]以圖5為例，當(dāng)列車由區(qū)段i向區(qū)段i+Ι運(yùn)行時(shí)，初級(jí)處理單元2接收到的列車檢測(cè)狀態(tài)信息標(biāo)志位隨時(shí)間的變化如圖5中所示。當(dāng)?shù)谝坏卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)①和第二地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)②先后檢測(cè)到列車，第三地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)③還未檢測(cè)到列車，此時(shí)初級(jí)處理單元判定列車進(jìn)入?yún)^(qū)段i+Ι，將區(qū)段i+Ι的ID寫入A型報(bào)文中。當(dāng)三個(gè)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)①、②、③的列車檢測(cè)狀態(tài)信息標(biāo)志位依次由I變?yōu)?，此時(shí)初級(jí)處理單元2判定列車離開區(qū)段i，將區(qū)段i的ID寫入B型報(bào)文中。
[0105]同理，當(dāng)?shù)卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)③和②先后檢測(cè)到列車，地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)①還未檢測(cè)到列車，此時(shí)初級(jí)處理單元2判定列車進(jìn)入?yún)^(qū)段i，將區(qū)段i的ID寫入A型報(bào)文中。當(dāng)?shù)卮艡z測(cè)器結(jié)構(gòu)③、②、①的列車狀態(tài)信息位依次由I變?yōu)?，此時(shí)初級(jí)處理單元2判定列車離開區(qū)段i+Ι，將區(qū)段i+Ι的ID寫入B型報(bào)文中。
[0106](2)檢測(cè)點(diǎn)列車速度判斷
[0107]初級(jí)處理單元2對(duì)地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)①、②、③檢測(cè)到列車的時(shí)刻進(jìn)行標(biāo)定，分別用①一②，①一③，②一③的距離和時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算列車經(jīng)過(guò)檢測(cè)器組的平均速度，從而會(huì)得到的三個(gè)平均速度，對(duì)其進(jìn)行比較、處理、運(yùn)算后，得到檢測(cè)點(diǎn)處的列車運(yùn)行速度，并寫入B型報(bào)文中。
[0108](3)信息發(fā)送時(shí)機(jī)
[0109]當(dāng)列車經(jīng)過(guò)地磁檢測(cè)器組時(shí)，初級(jí)處理單元2才向區(qū)段狀態(tài)處理單元3發(fā)送A型或B型報(bào)文。如圖5所示，當(dāng)初級(jí)處理單元2判定列車進(jìn)入下一區(qū)段時(shí)，立即向區(qū)段占用狀態(tài)處理單元3發(fā)送A型報(bào)文，當(dāng)初級(jí)處理單元2判定列車離開上一區(qū)段時(shí)，立即向區(qū)段占用狀態(tài)處理單元3發(fā)送B型報(bào)文。
[0110]本實(shí)施例中，區(qū)段狀態(tài)處理單元3包括安全處理器模塊、電源模塊、通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。其中，安全處理器模塊遵循硬件及軟件的故障-安全原則，以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性；電源模塊為該區(qū)段狀態(tài)處理單元3提供電能；通信模塊用于該區(qū)段狀態(tài)處理單元3與初級(jí)處理單元2和微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的通信；安全處理器模塊與其他模塊均連接。從而，區(qū)段狀態(tài)處理單元3具備以下基本功能:接收來(lái)自初級(jí)處理單元2的數(shù)據(jù)報(bào)文；對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，給出各區(qū)段的狀態(tài)；向微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備輸出軌道區(qū)段狀態(tài)及經(jīng)過(guò)的列車通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的速度信息。
[0111]區(qū)段狀態(tài)處理單元3的區(qū)段占用狀態(tài)處理流程如圖7所示。區(qū)段狀態(tài)處理單元3為每一個(gè)區(qū)段i存有一個(gè)區(qū)段占用狀態(tài)變量(表示該區(qū)段內(nèi)列車的數(shù)量)state(i)，用于對(duì)駛?cè)朐搮^(qū)段的列車計(jì)數(shù)。通過(guò)state (i)的值可以判斷區(qū)段i的列車占用狀態(tài)，當(dāng)state (i)的值為O時(shí)，表明區(qū)段空閑；istate(i)的值為I時(shí)，表明區(qū)段占用；istate(i)的值為其他值時(shí)，可能是系統(tǒng)故障，可能是該軌道區(qū)段中存在多列列車，應(yīng)輸出報(bào)警信息。
[0112]當(dāng)區(qū)段狀態(tài)處理單元3接收到A型報(bào)文時(shí)，將列車進(jìn)入?yún)^(qū)段的state (i)值加I ;當(dāng)區(qū)段狀態(tài)處理單元3接收到B型報(bào)文時(shí)，將列車離開區(qū)段的state (i)減I。區(qū)段狀態(tài)處理單元3及時(shí)將更新后的區(qū)段狀態(tài)和列車速度信息發(fā)送至微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備。
[0113]此外，由于初級(jí)處理單元2只在檢測(cè)到列車時(shí)才向區(qū)段狀態(tài)處理單元3發(fā)送信息，當(dāng)初級(jí)處理單元2故障或通信中斷時(shí)，區(qū)段狀態(tài)處理單元3不能檢測(cè)到故障的發(fā)生。因此，初級(jí)處理單元2周期性地向區(qū)段狀態(tài)處理單元3發(fā)送心跳信號(hào)，以確保長(zhǎng)時(shí)間未通信的雙方之間仍存在正常的連接。
[0114]同樣，本實(shí)施例中的地磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)可以用微波雷達(dá)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)替代。該微波雷達(dá)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)，包括微波雷達(dá)、與對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理模塊通信連接的通信模塊以及與微波雷達(dá)和通信模塊均連接的微處理器，以通過(guò)微波雷達(dá)檢測(cè)是否有列車經(jīng)過(guò)，并通過(guò)通信模塊將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元。
[0115]本發(fā)明軌道交通列車檢測(cè)方法及設(shè)備為軌道交通列車系統(tǒng)提供了一種獨(dú)立于車載檢測(cè)器及車地通信系統(tǒng)的非接觸式軌道交通列車測(cè)速定位與區(qū)段占用檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)為一種被動(dòng)式的列車軌道檢測(cè)技術(shù)，所謂被動(dòng)式是指無(wú)需在列車上額外安裝傳感器，而是將列車本身作為一個(gè)大的金屬體來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，為列車運(yùn)行控制提供基本輸入數(shù)據(jù)。本發(fā)明不僅能夠適用于傳統(tǒng)鋼輪-鋼軌式軌道交通系統(tǒng)，而且尤其適用于無(wú)鋼輪鋼軌特征或不能在鋼輪鋼軌上安裝額外檢測(cè)設(shè)備的軌道交通系統(tǒng)，有效提高了軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行控制的有效性、安全性和可靠性。因此，本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)的基于輪軌的接觸式的軌道電路、計(jì)軸檢測(cè)方式，可很好地拓展到中低速磁浮交通、現(xiàn)代有軌電車等無(wú)法在鋼軌上安裝設(shè)備的軌道交通中。除此之外，本發(fā)明還通過(guò)多模冗余的處理方法和檢測(cè)器布設(shè)方式，既實(shí)現(xiàn)斷面速度、運(yùn)行方向的檢測(cè)，又提高了狀態(tài)檢測(cè)的可靠性。
[0116]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)將所述軌道劃分為多個(gè)區(qū)段； (2)在每個(gè)所述區(qū)段的端口處設(shè)置列車感應(yīng)器組，以感應(yīng)經(jīng)過(guò)的列車； (3)根據(jù)所述列車感應(yīng)器組所感應(yīng)的列車的信號(hào)，判斷列車的運(yùn)行方向、和/或者運(yùn)行速度、和/或者列車進(jìn)入和離開每個(gè)所述區(qū)段的行為。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(3)中所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車；所述步驟(3)中任意區(qū)段判斷列車運(yùn)行方向的方法為: 令所述軌道中區(qū)段i和區(qū)段i+Ι的共用端口處的列車感應(yīng)器組包括η個(gè)列車感應(yīng)器，依次為a1、a2、……、an，從到an的方向與從區(qū)段i到區(qū)段i+Ι的方向一致；其中，i為大于或等于I的整數(shù)，區(qū)段i和區(qū)段i+Ι為所述所有區(qū)段中相鄰的兩個(gè)區(qū)段，η為大于或等于2的整數(shù)； 從所述列車感應(yīng)器組a1、a2、……、an中按照從前到后的順序取至少兩個(gè)列車感應(yīng)器組成列車感應(yīng)器組合a。、……、ap進(jìn)行分析；其中，I彡ο < P彡n，且ο和P均為整數(shù)； 當(dāng)所述列車感應(yīng)器組合中每個(gè)列車感應(yīng)器感應(yīng)到的列車信號(hào)為按照a。、……、ap的順序依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，列車運(yùn)行方向?yàn)閺膮^(qū)段i朝向區(qū)段i+1的方向； 當(dāng)所述列車感應(yīng)器組合中每個(gè)列車感應(yīng)器感應(yīng)到的列車信號(hào)為按照……、a。的順序依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，列車運(yùn)行方向?yàn)閺膮^(qū)段i+Ι朝向區(qū)段i的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(3)中所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車；所述步驟(3)中判斷列車運(yùn)行速度的方法為: 記錄任意兩個(gè)所述列車感應(yīng)器感應(yīng)到列車的時(shí)刻，將所述兩個(gè)列車感應(yīng)器的距離除以所述兩個(gè)列車感應(yīng)器感應(yīng)到列車的時(shí)間差計(jì)算得到列車的運(yùn)行速度； 優(yōu)選的，取e組由兩個(gè)列車感應(yīng)器組成的感應(yīng)器組合，分別進(jìn)行所述由兩個(gè)列車感應(yīng)器計(jì)算列車的運(yùn)行速度的過(guò)程，得到e個(gè)列車運(yùn)行速度值； 將所述e個(gè)列車運(yùn)行速度值按照升序或者降序的順序排列； 對(duì)所述排列后的e個(gè)列車運(yùn)行速度值，按照從左到右或者從右到左的順序求差，并對(duì)所述差求絕對(duì)值，得到按照從左到右或者從右到左的(e-Ι)個(gè)絕對(duì)值； 分別比較所述(e-Ι)個(gè)絕對(duì)值與精度閾值t的大小，將從左到右或者從右到左連續(xù)小于所述精度閾值t的絕對(duì)值所對(duì)應(yīng)的列車運(yùn)行速度值劃分為一個(gè)群組，將所述e個(gè)列車運(yùn)行速度值劃分為f個(gè)群組；其中，所述精度閾值t為設(shè)定值，f大于或者等于I ; 計(jì)算每個(gè)所述群組中列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)，并判斷列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)；若所述列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)等于1，則對(duì)所述列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組中的列車運(yùn)行速度值求平均值，將計(jì)算結(jié)果作為最終的列車運(yùn)行速度；若所述列車運(yùn)行速度值的個(gè)數(shù)最大的群組的個(gè)數(shù)大于1，則發(fā)出故障告警。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(3)中所感應(yīng)到的列車信號(hào)指的是每個(gè)所述列車感應(yīng)器是否感應(yīng)到列車；所述步驟(3)中任意區(qū)段判斷列車進(jìn)入或者離開所述區(qū)段的方法為: 令所述軌道中區(qū)段i和區(qū)段i+Ι的共用端口處的列車感應(yīng)器組包括η個(gè)列車感應(yīng)器，依次為a1、a2、……、an，從到an的方向與從區(qū)段i到區(qū)段i+Ι的方向一致；其中，i為大于或等于I的整數(shù)，區(qū)段i和區(qū)段i+Ι為所述所有區(qū)段中相鄰的兩個(gè)區(qū)段，η為大于或等于2的整數(shù)； 當(dāng)a1、a2所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車，a3、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)為未感應(yīng)到列車時(shí)，判斷列車進(jìn)入?yún)^(qū)段i+Ι ； 當(dāng)apa2、……、an所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次為均為從感應(yīng)到列車改變?yōu)槲锤袘?yīng)到列車時(shí)，判斷列車離開區(qū)段i ; 優(yōu)選的，η等于3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:所述列車感應(yīng)器為地磁感應(yīng)器；或者，所述列車感應(yīng)器為微波雷達(dá)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:所述判斷列車進(jìn)入或者離開所述區(qū)段的方法中: 當(dāng)％、&2所感應(yīng)到的列車信號(hào)依次均為從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車，而a3、……、an之后所感應(yīng)到的列車信號(hào)不是依次均從未感應(yīng)到列車改變?yōu)楦袘?yīng)到列車時(shí)，發(fā)出故障報(bào)m目O
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道交通列車檢測(cè)方法，其特征在于:所述檢測(cè)方法在所述步驟(3)之后還包括步驟(4)，所述步驟(4)為: 根據(jù)所述步驟(3)得到的列車進(jìn)入或者離開每個(gè)所述區(qū)段的行為，對(duì)每個(gè)所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，并根據(jù)每次計(jì)數(shù)的結(jié)果判斷所述區(qū)段的占用狀態(tài)； 優(yōu)選地，所述步驟(4)中對(duì)所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法為: 當(dāng)所述步驟(3)中判斷出列車進(jìn)入所述區(qū)段時(shí)，為所述區(qū)段的列車數(shù)加I ;當(dāng)所述步驟(3)判斷出列車離開所述區(qū)段時(shí)，為所述區(qū)段的列車數(shù)減I ;所述區(qū)段的列車數(shù)的初始值為初始狀態(tài)下所述區(qū)段內(nèi)的實(shí)際列車數(shù)量； 優(yōu)選的，所述步驟(4)中根據(jù)每次計(jì)數(shù)的結(jié)果判斷所述區(qū)段的占用狀態(tài)包括:當(dāng)所述步驟(4)中計(jì)算的所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)為I時(shí)，判斷所述區(qū)段被占用； 當(dāng)所述步驟(4)中計(jì)算的所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)為O時(shí)，判斷所述區(qū)段未被占用； 當(dāng)所述步驟(4)中計(jì)算的所述區(qū)段內(nèi)的列車數(shù)大于I時(shí)，發(fā)出故障告警。
8.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的軌道交通列車檢測(cè)方法的設(shè)備，所述軌道包括劃分的多個(gè)區(qū)段，其特征在于:所述設(shè)備包括多個(gè)列車檢測(cè)單元和初級(jí)處理單元； 所述列車檢測(cè)單元位于所述區(qū)段的端口處具備感應(yīng)列車經(jīng)過(guò)的能力范圍內(nèi)，每個(gè)所述列車檢測(cè)單元包括至少兩個(gè)列車檢測(cè)器，以檢測(cè)是否有列車經(jīng)過(guò)； 所述初級(jí)處理單元與所述列車檢測(cè)單元一一對(duì)應(yīng)并通信連接，以接收所述列車檢測(cè)單元中每個(gè)列車檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果以及對(duì)應(yīng)時(shí)刻，并分析列車的運(yùn)行方向、和/或者運(yùn)行速度，和/或者進(jìn)入以及離開所述區(qū)段的行為。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軌道交通列車檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述列車檢測(cè)單元與對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元的通信連接為無(wú)線通信連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的軌道交通列車檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備還包括區(qū)段狀態(tài)處理單元； 所述區(qū)段狀態(tài)處理單元對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)所述初級(jí)處理單元，所述每個(gè)初級(jí)處理單元均對(duì)應(yīng)一個(gè)所述區(qū)段狀態(tài)處理單元； 所述區(qū)段狀態(tài)處理單元與所對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元通信連接，以控制接收所述初級(jí)處理單元發(fā)送的列車信息，并判斷所對(duì)應(yīng)的初級(jí)處理單元對(duì)應(yīng)的區(qū)段的占用狀態(tài)； 優(yōu)選的，所述初級(jí)處理單元和對(duì)應(yīng)的區(qū)段狀態(tài)處理單元的通信連接為無(wú)線通信連接。
【文檔編號(hào)】B61L25/02GK104192171SQ201410432166
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】歐冬秀, 沈拓, 何向俊, 陽(yáng)揚(yáng), 莊倩倩 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)