專利名稱：一種有軌列車防追尾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有軌列車防追尾技術(shù)。
背景技術(shù)：
一直以來，軌道交通都被認為是最安全的出行方式，但是，近年來，軌道交通事故的發(fā)生率有所上升，不管是不久前的溫州動車追尾事故，還是上海的地鐵10號線追尾事故，都給人們的心靈造成了很大的傷害，使得人們對軌道交通的安全性一時產(chǎn)生了懷疑，而且軌道交通與汽車不同，其載客量很大，一旦出現(xiàn)事故，傷亡情況難以估計。所以對于軌道交通來說，必須把事故發(fā)生率降到最低。傳統(tǒng)的防追尾措施有以下幾種:激光測距、防撞雷達以及超聲波防撞。這些技術(shù)均為主動防撞技術(shù)，車輛通過向前方發(fā)送電磁波或聲波然后檢測回波的方式確認前方是否存在障礙物、障礙物的距離，并以此判斷是否需要實施制動。但上述技術(shù)在軌道交通中實施存在一定難度，其原因主要是上述技術(shù)適用于車輛運行空間較大且車輛一直處于直線運動的狀態(tài)，而軌道交通中的運行環(huán)境為多隧道和彎道，因此上述技術(shù)很難應(yīng)用于軌道交通。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種有軌列車防追尾系統(tǒng)，使得軌道上前后行駛的兩輛列車之間能夠保持一定的安全距離，從而避免列車追尾事故的發(fā)生。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種有軌列車防追尾系統(tǒng)，在列車一個或多個車輪上包含輪軸脈沖傳感器，用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的脈沖；在列車上包 含:—定位模塊，與輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)，確定車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)和車輪直徑，計算本列車的位置，該位置為列車與起點間的距離；第一通訊模塊，與定位模塊相連，并通過無線信號與后一列車通訊，用于向后一列車發(fā)送本列車位置信息；第二通訊模塊，通過無線信號與前一列車通訊，用于接收前一列車的位置信息；一間距計算模塊，與定位模塊和第二通訊模塊相連，根據(jù)前一列車的位置信息、和本列車的位置，計算兩車之間的距離；一告警模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時，發(fā)出
告警信息；一制動模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時，進行緊急制動；第二預(yù)設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。作為進一步改進,列車位置信息包含:列車上下行方向信息、列車與起點間的距離、和列車車號。作為進一步改進，第一通訊模塊和第二通訊模塊為:GPRS和/或CDMA無線通訊模塊；無線信號為=GPRS和/或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)信號。作為進一步改進，第一通訊模塊和第二通訊模塊為:開放頻段的無線數(shù)傳模塊；無線數(shù)傳模塊的通訊頻段為433.05 434.79MHz、或902 928MHz、或2.400 2.500GHz。作為進一步改進，列車上還包含:車速計算模塊，與輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)輪軸脈沖傳感器在一個采樣周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、采樣周期時長、和車輪直徑，計算本列車當(dāng)前的車速。作為進一步改進，第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值與車速相關(guān)聯(lián)，車速越大，第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值越大。作為進一步改進，有軌列車行駛軌道的一個或多個固定位置上包含定位指示裝置，用于向駛過該位置的列車發(fā)送定位指示；在列車上還包含:定位指示接收模塊，通過無線信號與定位指示裝置連接，用于接收定位指示；校正模塊，與定位指示接收模塊和定位模塊相連，比較定位指示接收模塊收到的定位指示所表示的標(biāo)準(zhǔn)距離、與定位模塊計算得到的本列車與起點間的距離之間的差值，根據(jù)差值對定位模塊、和/或車速計算模塊中保存的車輪直徑進行校正。作為進一步改進，定位指示裝置為:射頻標(biāo)簽發(fā)送裝置；定位指示接收模塊為:射頻標(biāo)簽讀取裝置。作為進一步改進，列車上還包含:輪徑撥盤，用于根據(jù)車輪直徑的實際測量值，對定位模塊、和車速計算模塊中保存的車輪直徑進行校正。作為進一步改進，有軌列車可以包含:地鐵、輕軌、和/或高鐵。本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于:在列車一個或多個車輪上包含輪軸脈沖傳感器，用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的脈沖；在列車上包含:一定位模塊，與輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)，確定車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)和車輪直徑，計算本列車的位置，該位置為列車與起點間的距離；第一通訊模塊，與定位模塊相連，并通過無線信號與后一列車通訊，用于向后一列車發(fā)送本列車位置信息；第二通訊模塊，通過無線信號與前一列車通訊，用于接收前一列車的位置信息；一間距計算模塊，與定位模塊和第二通訊模塊相連，根據(jù)前一列車的位置信息、和本列車的位置，計算兩車之間的距離；一告警模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時，發(fā)出告警信息；一制動模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時，進行緊急制動；從而確保軌道上前后行駛的兩輛列車之間能夠保持一定的安全距離，避免列車追尾事故的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明一較佳實施方式中的有軌列車防追尾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明一較佳實施方式中的前后兩輛列車之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進行通信的示意圖；圖3是本發(fā)明一較佳實施方式中的前后兩輛列車之間通過開放的通訊頻段進行通信的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。本發(fā)明一較佳實施方式涉及一種有軌列車防追尾系統(tǒng)，本實施方式中有軌列車可以包含:地鐵、輕軌、高鐵等，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。在列車一個或多個車輪上包含輪軸脈沖傳感器，用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的脈沖。在列車上主要包含:定位模塊、第一通訊模塊、第二通訊模塊、間距計算模塊、告警模塊、制動模塊。 定位模塊，與輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)，確定車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)和車輪直徑，計算本列車
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的位置，該位置為列車與起點間的距離。其計算公式為^ = j。
N其中，s為列車的位置，即列車與起點間的距離；m為輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)(從起點發(fā)車開始采集)；N為車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)；π為圓周率；D為車輪直徑。第一通訊模塊，與定位模塊相連，并通過無線信號與后一列車通訊，用于向后一列車發(fā)送本列車位置信息。第二通訊模塊，通過無線信號與前一列車通訊，用于接收前一列車的位置信息。本實施方式中第一通訊模塊安裝在列車尾部，第二通訊模塊安裝在列車頭部。二者所發(fā)送和接收的列車位置信息包含:列車上下行方向信息、列車與起點間的距離、和列車車號。需要進一步說明的是，第一通訊模塊和第二通訊模塊也可以合并為同一裝置，這并不影響本實施方式的實施效果。第一通訊模塊和第二通訊模塊可以為:GPRS/CDMA無線通訊模塊，這種情況下，前后兩輛列車之間通過GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡(luò)信號進行通信，其示意圖如圖2所示。第一通訊模塊和第二通訊模塊也可以為:開放頻段的無線數(shù)傳模塊，目前，國內(nèi)可使用的ISM開放頻段有433.05 434.79MHz、中心頻率為433.92MHz，或902 928MHz、中心頻率為915MHz，或2.400 2.500GHz、中心頻率為2.450GHz。由于頻率過高時，信號無法實現(xiàn)繞射，在彎曲的隧道內(nèi)無法有效傳輸信息，而低頻率的頻段具有更強的抗干擾性和穿透能力，能更好地滿足地下軌道交通的使用要求，因此，本實施方式中無線數(shù)傳模塊使用433.05 434.79MHz的通訊頻段。這種情況下，前后兩輛列車之間通信的示意圖如圖3所
/Jn ο需要進一步說明的是，第一通訊模塊和第二通訊模塊還可以是同時兼容GPRS/CDMA無線通訊、和開放頻段無線通訊的雙通訊模塊。間距計算模塊，與定位模塊和第二通訊模塊相連，根據(jù)前一列車的位置信息、和本列車的位置，計算兩車之間的距離。告警模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時，發(fā)出告自
目 I R ο制動模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時，進行緊急制動；第二預(yù)設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。比如，第一預(yù)設(shè)值定為800m，第二預(yù)設(shè)值定為600mo需要進一步說明的是，第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值可以與車速相關(guān)聯(lián)，車速越大，第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值越大，從而能夠保證即使是高速行駛的列車之間也能夠維持一定的安全距離。通過以上方式可以使得軌道上前后行駛的兩輛列車之間能夠保持一定的安全距離，從而避免列車追尾事故的發(fā)生。本實施方式中，在列車上還可以包含:車速計算模塊，與輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)輪軸脈沖傳感器在一個采樣周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、采
樣周期時長、和車輪直徑，計算本列車當(dāng)前的車速。其計算公式為
權(quán)利要求
1.一種有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，在列車至少一個車輪上包含輪軸脈沖傳感器，用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的脈沖； 在所述列車上包含: 一定位模塊，與所述輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)所述輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)，確定車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)，根據(jù)所述車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)和車輪直徑，計算本列車的位置，所述位置為列車與起點間的距離； 第一通訊模塊，與所述定位模塊相連，并通過無線信號與后一列車通訊，用于向后一列車發(fā)送本列車位置信息； 第二通訊模塊，通過無線信號與前一列車通訊，用于接收前一列車的位置信息； 一間距計算模塊，與所述定位模塊和所述第二通訊模塊相連，根據(jù)所述前一列車的位置信息、和所述本列車的位置，計算兩車之間的距離； 一告警模塊，與所述間距計算模塊相連，用于在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時，發(fā)出告警信息； 一制動模塊，與所述間距計算模塊相連，用于在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時，進行緊急制動；所述第二預(yù)設(shè)值小于所述第一預(yù)設(shè)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述列車位置信息包含:列車上下行方向信息、列車與起點間的距離、和列車車號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述第一通訊模塊和第二通訊模塊為=GPRS和/或CDMA 無線通訊模塊； 所述無線信號為=GPRS和/或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述第一通訊模塊和第二通訊模塊為:開放頻段的無線數(shù)傳模塊； 所述無線數(shù)傳模塊的通訊頻段為433.05 434.79MHz、或902 928MHz、或2.400 2.500GHz ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，在所述列車上還包含: 車速計算模塊，與所述輪軸脈沖傳感器相連，用于根據(jù)所述輪軸脈沖傳感器在一個采樣周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、采樣周期時長、和車輪直徑，計算本列車當(dāng)前的車速。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值與車速相關(guān)聯(lián)，所述車速越大，所述第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值越大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，在所述有軌列車行駛軌道的至少一個固定位置上包含定位指示裝置，用于向駛過該位置的列車發(fā)送定位指示； 在所述列車上還包含: 定位指示接收模塊，通過無線信號與所述定位指示裝置連接，用于接收所述定位指示； 校正模塊，與所述定位指示接收模塊和所述定位模塊相連，比較所述定位指示接收模塊收到的定位指示所表示的標(biāo)準(zhǔn)距離、與所述定位模塊計算得到的本列車與起點間的距離之間的差值，根據(jù)所述差值對所述定位模塊、和/或車速計算模塊中保存的車輪直徑進行校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述定位指示裝置為:射頻標(biāo)簽發(fā)送裝置； 所述定位指示接收模塊為:射頻標(biāo)簽讀取裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，在所述列車上還包含: 輪徑撥盤，用于根據(jù)車輪直徑的實際測量值，對定位模塊、和車速計算模塊中保存的車輪直徑進行校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的有軌列車防追尾系統(tǒng)，其特征在于，所述有軌列車至少包含:地鐵、 輕軌、和/或高鐵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有軌列車防追尾系統(tǒng)，在列車車輪上包含輪軸脈沖傳感器，用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的脈沖；在列車上包含一定位模塊，與輪軸脈沖傳感器相連，用于計算本列車的位置；第一通訊模塊，用于向后一列車發(fā)送本列車位置信息；第二通訊模塊，用于接收前一列車的位置信息；一間距計算模塊，與定位模塊和第二通訊模塊相連，計算兩車之間的距離；一告警模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時，發(fā)出告警信息；一制動模塊，與間距計算模塊相連，用于在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時，進行緊急制動。通過該系統(tǒng)，可以確保軌道上前后行駛的兩輛列車之間能夠保持一定的安全距離，從而避免列車追尾事故的發(fā)生。
文檔編號B61L23/34GK103144654SQ201110400598
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者姚煒, 周炯 申請人:上?？婶斚到y(tǒng)軟件有限公司