本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種輔助防撞預(yù)警的方法。

背景技術(shù)：

由于列車在實(shí)際運(yùn)行過程中,有時會需要切除列車自動保護(hù)系統(tǒng)(Automatic Train Protection，ATP)。此時列車的運(yùn)行安全性大大降低，僅依靠傳統(tǒng)的電話等方式很難完全確保列車的運(yùn)行安全。

針對在ATP切除的情況下，實(shí)時測量本車與同方向運(yùn)行的前車的距離，為司機(jī)提供安全距離警示，確保列車安全運(yùn)行。采用列車防撞輔助預(yù)警系統(tǒng)測距方案，基于線性調(diào)頻擴(kuò)頻信號技術(shù)和對稱雙邊雙程測距方法，實(shí)時追蹤本車運(yùn)行前方同一股道的列車，測量本車與前車的相對距離，防止列車追尾。因此現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來解決這一問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法，采用對稱雙邊雙程測距方式利用信號在兩個非同步的收發(fā)機(jī)往返之間的傳輸時間來測量距離，抵消了測距過程中的因時間非同步帶來的抖動，大幅提高的測距精度，進(jìn)而保證了較高的定位精度。

一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法，其特征是：包括以下步驟，

步驟一、列車從車庫行駛出至車站前，通過讀取地面標(biāo)簽判斷并記錄車輛的運(yùn)行方向?yàn)樯闲谢蛳滦泻?，進(jìn)入車站，開始運(yùn)行；

步驟二、列車正線行駛，車輛前端的系統(tǒng)主機(jī)主動端通過2.4G通訊天線向800米～2000米內(nèi)的列車系統(tǒng)主機(jī)被動端發(fā)送測距請求，與其進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通訊傳輸，進(jìn)行列車之間距離信息的判斷；

步驟三、通過所述步驟一對列車本身行駛狀態(tài)以及所述步驟二對列車之間距離信息的判斷，選擇列車是否發(fā)出報警信號。

所述步驟二中的無線數(shù)據(jù)通訊傳輸通過無線電波為傳輸媒介，發(fā)送端將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編碼，并調(diào)制到載波頻率上，送到射頻前端，通過天線發(fā)射出去；接收端接收到的電波信號進(jìn)行解碼調(diào)制，還原出傳世數(shù)據(jù)。

所述步驟二中列車之間距離信息的判斷通過列車主動端向被動端發(fā)送測距數(shù)據(jù)包，被動端接收到主動端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包后進(jìn)行應(yīng)答，發(fā)出確認(rèn)包，并通過系統(tǒng)主機(jī)計(jì)算從接收數(shù)據(jù)包到發(fā)出確認(rèn)包之間的時延；

主動端接收被動端的應(yīng)答，并得到從發(fā)出測距數(shù)據(jù)包到接收確認(rèn)包之間的時延。

所述步驟三中行列車相遇前，互相收到彼此主動端發(fā)送來的測距信息，通過分析信息數(shù)據(jù)，兩輛列車的系統(tǒng)主機(jī)主動端獲得彼此的上下行信息和速度信息，兩輛列車均得到雙方向列車的數(shù)據(jù)信息；數(shù)據(jù)信息為錯車行駛信息，系統(tǒng)主機(jī)主動端通過CAN總線發(fā)送另一列車錯車信息給本列車被動端，列車被動端收到本列車主動端發(fā)出的數(shù)據(jù)信息，不產(chǎn)生報警或緊急制動行為；數(shù)據(jù)信息為同軌道行駛信息，系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行報警或緊急制動行為。

通過上述設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法，采用對稱雙邊雙程測距方式(Symmetric Double-Sided Two Way Ranging，SDS-TWR)利用信號在兩個非同步的收發(fā)機(jī)往返之間的傳輸時間來測量距離，抵消了測距過程中的因時間非同步帶來的抖動，大幅提高的測距精度，進(jìn)而保證了較高的定位精度。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法無線數(shù)據(jù)傳輸過程示意框圖。

圖2為本發(fā)明一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法測距模型結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖3為本發(fā)明一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法列車上下行分析結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

一種基于雙邊雙程測距的輔助防撞預(yù)警方法，包括以下步驟，

步驟一、列車從車庫行駛出至車站前，通過讀取地面標(biāo)簽判斷并記錄車輛的運(yùn)行方向?yàn)樯闲谢蛳滦泻?，進(jìn)入車站，開始運(yùn)行；

步驟二、列車正線行駛，車輛前端的系統(tǒng)主機(jī)主動端通過2.4G通訊天線向800米～2000米內(nèi)的列車系統(tǒng)主機(jī)被動端發(fā)送測距請求，與其進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通訊傳輸，進(jìn)行列車之間距離信息的判斷；

步驟三、通過所述步驟一對列車本身行駛狀態(tài)以及所述步驟二對列車之間距離信息的判斷，選擇列車是否發(fā)出報警信號。

如圖1所示，所述步驟二中的無線數(shù)據(jù)通訊傳輸通過無線電波為傳輸媒介，發(fā)送端將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編碼，并調(diào)制到載波頻率上，送到射頻前端，通過天線發(fā)射出去；接收端接收到的電波信號進(jìn)行解碼調(diào)制，還原出傳世數(shù)據(jù)。

如圖2所示，所述步驟二中列車之間距離信息的判斷由主動端向被動端發(fā)送測距數(shù)據(jù)包，被動端接收到主動端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包后開始應(yīng)答，發(fā)出確認(rèn)包，并計(jì)算從接收數(shù)據(jù)包到發(fā)出確認(rèn)包之間的時延。主動端接收被動端的應(yīng)答，并得到從發(fā)出測距數(shù)據(jù)包到接收確認(rèn)包之間的時延；被動端發(fā)出測距數(shù)據(jù)包，其中數(shù)據(jù)幀包含T2；主動端接收被動端發(fā)出的含有T2的測距數(shù)據(jù)包，并發(fā)出確認(rèn)包，其中，主動端計(jì)算從接受該測距數(shù)據(jù)包到發(fā)出確認(rèn)包之間的時延T3；被動端接收新的確認(rèn)包，并計(jì)算從發(fā)出含有T2的測距數(shù)據(jù)包到新的確認(rèn)包之間的時延T4；被動端向主動端發(fā)出含有T4的測距數(shù)據(jù)包。

如圖3所示，列車在駛出車庫(始發(fā)車站)之前，可以通過讀取地面標(biāo)簽來判斷并記錄車輛的上下行運(yùn)行方向。在列車運(yùn)行過程中，當(dāng)遇到相對而行的列車時，利用兩車之間測距模塊的信息交互，即可實(shí)現(xiàn)不同軌道相對而行兩輛列車的區(qū)分與相互干擾問題。

當(dāng)兩輛車出現(xiàn)上下行錯車(不同軌道相對而行)的情況如上圖所示，在時刻T，上下行列車相遇前，互相都能夠收到彼此主動端發(fā)送來的測距信息，通過分析此信息數(shù)據(jù)，兩個主動端能夠獲得彼此的上下行信息和速度信息，此時兩車會得到雙方向列車準(zhǔn)備錯車的信息。然后，主動端通過CAN總線發(fā)送信息給本車被動端，告知將有另一列車錯車。如果在T+ΔT時刻列車被動端收到了本列車主動端發(fā)出的測距信息，被動端會得知此刻列車錯車信息，不會產(chǎn)生報警或緊急制動行為。