專利名稱：列車追蹤安全控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路交通運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種列車追蹤安全控制裝置。
我國(guó)雙軌鐵路列車追蹤安全保障設(shè)施采用鐵路區(qū)間閉塞系統(tǒng)，與此相應(yīng)的列車追蹤間隔時(shí)間約為十五分鐘，該系統(tǒng)依靠鐵路區(qū)間閉塞電路信號(hào)來(lái)提示列車所處的區(qū)間和列車相互間的概略距離。它所提供信息的實(shí)時(shí)性及準(zhǔn)確性均比較差，直接制約著列車運(yùn)行密度的提高，此外，該系統(tǒng)的可靠性不高，維護(hù)工作量比較大。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外都在研究利用列車動(dòng)態(tài)信息提高列車運(yùn)行密度以增加運(yùn)輸能力。研究的方向是利用衛(wèi)星定位取得列車的位置信息，利用通信網(wǎng)匯總數(shù)據(jù)，結(jié)合微機(jī)全信息地圖對(duì)列車進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度。國(guó)外已有相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)，但也僅限于集中調(diào)度，而列車本身并不具備追蹤安全動(dòng)態(tài)控制能力，當(dāng)不能保持最佳追蹤距離，且系統(tǒng)的一次性投資均十分巨大。
本發(fā)明的目的是提供一種可保持列車最佳跟蹤距離的列車追蹤安全控制裝置，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種列車追蹤安全控制裝置，設(shè)有監(jiān)視儀，與監(jiān)視儀相接有控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)上接有顯示器及輸入設(shè)備，與控制計(jì)算機(jī)還相接有列車速度傳感器、列車調(diào)速控制裝置及列車自動(dòng)剎車控制裝置。
所述的監(jiān)視儀可為紅外線測(cè)距儀或雷達(dá)測(cè)距儀或激光測(cè)距儀。
所述的監(jiān)視儀可為GPS接收機(jī)。
所述的監(jiān)視儀可為無(wú)線電收發(fā)機(jī)，無(wú)線電收發(fā)機(jī)與控制計(jì)算機(jī)之間接有調(diào)制、解調(diào)器。
對(duì)于電氣化鐵路，可用電力線載波通信傳送信號(hào)。
設(shè)有手動(dòng)剎車信號(hào)輸出裝置，其輸出信號(hào)接至調(diào)制、解調(diào)器。
所述的調(diào)速控制裝置為與控制計(jì)算機(jī)相接有CMOS控制電路，CMOS控制電路的輸出分別接MOS功率晶體管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極，MOS功率晶體管的輸出接步進(jìn)電機(jī)M，步進(jìn)電機(jī)M的傳動(dòng)軸4接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后再接列車調(diào)速操縱桿傳動(dòng)軸6。
所述的自動(dòng)剎車裝置為與控制計(jì)算機(jī)相接有信號(hào)放大電路，信號(hào)放大電路的輸出接可控硅SCR，可控硅SCR控制繼電器J，繼電器J的常閉點(diǎn)J1-1、J1-2接列車剎車電控閥DKF。
本發(fā)明可在保證行車安全的前提下，大幅度地增加列車密度，在雙軌鐵路中，如果將列車間隔時(shí)間控制在3～5分鐘左右，列車最小間隔距離控制在3公里，則與目前列車行車密度相比，可提高鐵路運(yùn)輸能力1～2倍，從而緩和我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)木o張局面。本發(fā)明還可以取消復(fù)雜的區(qū)間鐵路閉塞系統(tǒng)，節(jié)約閉塞系統(tǒng)設(shè)備、材料和維護(hù)費(fèi)用，必將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的框圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例調(diào)速控制裝置電原理圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例調(diào)速控制裝置機(jī)械示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例制動(dòng)控制裝置示意圖。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖1所示，一種列車追蹤安全控制裝置，設(shè)有監(jiān)視儀，與監(jiān)視儀相接有控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)上接有顯示器及輸入沒(méi)備，與控制計(jì)算機(jī)還相接有列車速度傳感器、列車調(diào)速控制裝置及列車自動(dòng)剎車控制裝置。監(jiān)視儀有多種形式，其主要目的是測(cè)試前車動(dòng)態(tài)。
1、可用紅外線測(cè)距儀，雷達(dá)測(cè)距儀或激光測(cè)距儀等，選擇紅外線測(cè)距儀或雷達(dá)測(cè)距儀，列車尾部應(yīng)安裝紅外線反射鏡、雷達(dá)應(yīng)答標(biāo)來(lái)保證性能，如選擇激光測(cè)距儀則應(yīng)配置紅外線望遠(yuǎn)鏡，具體可選擇日本拓普康公司生產(chǎn)的DM-S3L型測(cè)距儀，北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的DCH3型紅外線測(cè)距儀，常州第二電子儀器廠生產(chǎn)的CJL88-100、WCJ-1型激光測(cè)距儀等，其輸出接口均為RS232C。
2、可選用GPS接收機(jī)，通過(guò)無(wú)線接受前在GPS數(shù)據(jù)與本列車的GPS定位數(shù)據(jù)，控制計(jì)算機(jī)根據(jù)兩車GPS定點(diǎn)座標(biāo)計(jì)算出兩車的距變率，具體選擇有日本拓康公司生產(chǎn)的GP-R1型大地測(cè)量接收機(jī)，TURB0-SII手持式測(cè)量型GPS接收機(jī)，其輸出有GIS輸出格式及ASII碼輸出格式。
3、可選用無(wú)線收發(fā)裝置，無(wú)線電收發(fā)裝置與控制計(jì)算機(jī)之間接有調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器可為L(zhǎng)M2210型調(diào)制解調(diào)器。
對(duì)于電氣化鐵路，可用電力線載波通信傳送信號(hào)。
以上三種監(jiān)視儀亦可同時(shí)使用。
與控制計(jì)算機(jī)相接的顯示器及輸入設(shè)備均為常規(guī)的顯示器及輸入設(shè)備。與控制計(jì)算機(jī)還相接有聲光報(bào)警裝置，用以提示剎車及調(diào)速。
列車速度傳感器可利用機(jī)車上的速度表，如DJS-2型速度表，速度輸入從DJS-2型速度表分線輸入，亦可以利用機(jī)車上所配備的“機(jī)車黑匣子”，通過(guò)RS232通信接口進(jìn)入控制計(jì)算機(jī)。
調(diào)速控制裝置如圖2、如圖3所示，所述的調(diào)速控制裝置為與控制計(jì)算機(jī)相接有CMOS控制電路，CMOS控制電路的輸出分別接MOS功率晶體管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極，MOS功率晶體管的輸出接步進(jìn)電機(jī)M，步進(jìn)電機(jī)M的傳動(dòng)軸4接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后再接列車調(diào)速操縱桿傳動(dòng)軸6。主動(dòng)齒輪3用螺帽1及墊片2固定在電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸4上，被動(dòng)齒輪5與主動(dòng)齒輪3嚙合，被動(dòng)齒輪5用螺帽及墊片7固定在列車調(diào)速操縱桿傳動(dòng)軸6上。
自動(dòng)剎車控制裝置如圖4所示，所述的自動(dòng)剎車裝置為與控制計(jì)算機(jī)相接有信號(hào)放大電路，信號(hào)放大電路的輸出接可控硅SCR，可控硅控制繼電器J，繼電器J的常閉點(diǎn)J1-1、J1-2接列車剎車電控閥DKF。
手動(dòng)剎車信號(hào)裝置，是在手動(dòng)剎車手柄上接開關(guān)與開關(guān)相接一個(gè)選通單音脈沖發(fā)生器，選通單音脈沖發(fā)生器的輸出接至調(diào)制解調(diào)器，當(dāng)手動(dòng)剎車時(shí)，開關(guān)閉合，選通單音脈沖發(fā)生器輸出信號(hào)。
工作原理監(jiān)視儀不斷測(cè)得前方車輛的動(dòng)態(tài)，如距離或速度及剎車狀況等，并將所測(cè)得的信息傳入控制計(jì)算機(jī)，將信息數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，控制計(jì)算機(jī)根據(jù)所輸入的信息，通過(guò)調(diào)速控制裝置控制車速在允許范圍內(nèi)作相應(yīng)的變化，以保持最佳跟蹤距離?？刂朴?jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前車速及輸入的拖掛數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)計(jì)算本車的慣性距離，按照設(shè)定的安全系數(shù)并考慮到測(cè)量精度計(jì)算出報(bào)警距離和危險(xiǎn)距離，當(dāng)兩車距離小于危險(xiǎn)距離或前車緊急剎車時(shí)，聲光報(bào)警電路實(shí)施報(bào)警，在報(bào)警的同時(shí)由自動(dòng)剎車控制裝置控制列車緊急剎車。
使用時(shí)，與本發(fā)明相對(duì)的列車調(diào)度方法則是將列車分成兩大類一類車按調(diào)度行車時(shí)間表運(yùn)行(如客車、軍列、特別列車)。另一類車為插入車，此類車不保障各站到站時(shí)間，按線路允許插入運(yùn)行，主要為貨運(yùn)車，二類車為一類車讓路。在雙軌鐵路中使上下鐵路線始終保持不小于最佳追蹤距離暢通運(yùn)行。列車在各站可隨時(shí)退出，但列車從各站要插入行車線，必須滿足與前后列車都大于最佳追蹤距離。插入行車的列車應(yīng)與前車保持最佳追蹤距離，為站內(nèi)的列車插入創(chuàng)造條件。
權(quán)利要求
1.一種列車追蹤安全控制裝置，其特征在于設(shè)有監(jiān)視儀，與監(jiān)視儀相接有控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)上接有顯示器及輸入設(shè)備，與控制計(jì)算機(jī)還相接有列車速度傳感器、列車調(diào)速控制裝置及列車自動(dòng)剎車控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車追蹤安全控制裝置，其特征在于所述的監(jiān)視儀為紅外線測(cè)距儀或雷達(dá)測(cè)距儀或激光測(cè)距儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車追蹤安全控制裝置，其特征在于所述的監(jiān)視儀為GPS接收機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車追蹤安全控制裝置，其特征在于所述的監(jiān)視儀為無(wú)線電收發(fā)機(jī)，無(wú)線電收發(fā)機(jī)與控制計(jì)算機(jī)之間接有調(diào)制、解調(diào)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車追蹤安全控制裝置，其特征在于設(shè)有手動(dòng)剎車信號(hào)輸出裝置，其輸出信號(hào)接至調(diào)制解調(diào)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車追蹤安全控制裝置，其特征在于所述的調(diào)速控制裝置為與控制計(jì)算機(jī)相接有CMOS控制電路，CMOS控制電路的輸出分別接MOS功率晶體管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極，MOS功率晶體管的輸出接步進(jìn)電機(jī)M，步進(jìn)電機(jī)M的傳動(dòng)軸[4]接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后再接列車調(diào)速操縱桿傳動(dòng)軸[6]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車追蹤安全控制裝置，其特征在于所述的自動(dòng)剎車裝置為與控制計(jì)算機(jī)相接有信號(hào)放大電路，信號(hào)放大電路的輸出接可控硅SCR，可控硅SCR控制繼電器J，繼電器J的常閉點(diǎn)J1-1、J1-2接列車剎車電控閥DKF。
全文摘要
本發(fā)明提供一種列車追蹤安全控制裝置,設(shè)有監(jiān)視儀,與監(jiān)視儀相接有控制計(jì)算機(jī),控制計(jì)算機(jī)上接有顯示器及輸入設(shè)備,與控制計(jì)算機(jī)還相接有列車速度傳感器、列車調(diào)速控制裝置及列車自動(dòng)剎車控制裝置?？稍诒ＷC行車安全的前提下,大幅度地增加列車密度,與目前列車行車密度相比,可提高鐵路運(yùn)輸能力1～2倍,從而緩和我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)木o張局面。本發(fā)明還可以取消復(fù)雜的區(qū)間鐵路閉塞系統(tǒng),節(jié)約閉塞系統(tǒng)設(shè)備、材料和維護(hù)費(fèi)用,必將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B61L23/34GK1171344SQ97110439
公開日1998年1月28日 申請(qǐng)日期1997年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月29日
發(fā)明者王建民 申請(qǐng)人:王建民