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一種有軌列車防追尾系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):3995989閱讀:222來源:國知局
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
本實(shí)用新型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(rèn)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(dòng)車追尾事故,還是上海的地鐵10號(hào)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(shí)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(jì)。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(dá)以及超聲波防撞。這些技術(shù)均為主動(dòng)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(rèn)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(shí)施制動(dòng)。但上述技術(shù)在軌道交通中實(shí)施存在一定難度,其原因主要是上述技術(shù)適用于車輛運(yùn)行空間較大且車輛一直處于直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),而軌道交通中的運(yùn)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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(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,本實(shí)用新型提供了一種有軌列車防追尾系統(tǒng),在列車一個(gè)或多個(gè)車輪上包含輪軸脈沖傳感器,用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的脈沖;在列車上包含一定位模塊、一間距計(jì)算模塊、一告警模塊、一制動(dòng)模塊、和第一通訊模塊、第二通訊模塊;定位模塊,與輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù),確定車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù),根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和車輪直徑,計(jì)算本列車的位置,該位置為列車與起點(diǎn)間的距離;第一通訊模塊,與定位模塊相連,并通過無線信號(hào)與后一列車通訊,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(hào)與前一列車通訊,接收前一列車的位置信息;間距計(jì)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(jì)算兩車之間的距離;告警模塊,與間距計(jì)算模塊相連, 在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時(shí),發(fā)出告警信息;制動(dòng)模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時(shí),進(jìn)行緊急制動(dòng);第二預(yù)設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。作為進(jìn)一步改進(jìn),列車位置信息包含列車上下行方向信息、列車與起點(diǎn)間的距離、和列車車號(hào)。作為進(jìn)一步改進(jìn),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(hào)為=GPRS和/或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。作為進(jìn)一步改進(jìn),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。[0011]作為進(jìn)一步改進(jìn),列車上還包含車速計(jì)算模塊,與輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)輪軸脈沖傳感器在一個(gè)采樣周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、采樣周期時(shí)長、和車輪直徑,計(jì)算本列車當(dāng)前的車速;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(jìn)一步改進(jìn),有軌列車行駛軌道的一個(gè)或多個(gè)固定位置上包含定位指示裝置,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(hào)與定位指示裝置連接,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(jì)算得到的本列車與起點(diǎn)間的距離之間的差值, 根據(jù)差值對定位模塊、和/或車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。作為進(jìn)一步改進(jìn),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(jìn)一步改進(jìn),列車上還包含輪徑撥盤,與定位模塊和/或車速計(jì)算模塊相連,根據(jù)車輪直徑的實(shí)際測量值,對定位模塊、和/或車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。作為進(jìn)一步改進(jìn),有軌列車可以包含地鐵、輕軌、和/或高鐵。本實(shí)用新型實(shí)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(gè)或多個(gè)車輪上包含輪軸脈沖傳感器,用于采集車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的脈沖;在列車上包含一定位模塊、一間距計(jì)算模塊、一告警模塊、一制動(dòng)模塊、和第一通訊模塊、第二通訊模塊;定位模塊,與輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù),確定車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù),根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和車輪直徑,計(jì)算本列車的位置,該位置為列車與起點(diǎn)間的距離;第一通訊模塊,與定位模塊相連,并通過無線信號(hào)與后一列車通訊, 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(hào)與前一列車通訊,接收前一列車的位置信息;間距計(jì)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(jì)算兩車之間的距離;告警模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時(shí),發(fā)出告警信息;制動(dòng)模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時(shí),進(jìn)行緊急制動(dòng);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是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式中的有軌列車防追尾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;圖2是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式中的前后兩輛列車之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的示意圖;圖3是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式中的前后兩輛列車之間通過開放的通訊頻段進(jìn)行通信的示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新
5型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本實(shí)用新型一較佳實(shí)施方式涉及一種有軌列車防追尾系統(tǒng),本實(shí)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(gè)或多個(gè)車輪上包含輪軸脈沖傳感器,采集車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的脈沖。在列車上包含一定位模塊、一間距計(jì)算模塊、一告警模塊、一制動(dòng)模塊、和第一通訊模塊、第二通訊模塊。定位模塊,與輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、和車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù),確定車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù),根據(jù)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)和車輪直徑,計(jì)算本列車的位置,該位置為列車與起點(diǎn)間的距離。第一通訊模塊,與定位模塊相連,并通過無線信號(hào)與后一列車通訊,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(hào)與前一列車通訊,接收前一列車的位置信息。本實(shí)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(diǎn)間的距離、和列車車號(hào)。需要進(jìn)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(shí)施方式的實(shí)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(hào)進(jìn)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 ^8MHz、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(shí),信號(hào)無法實(shí)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(qiáng)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(shí)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
7J\ ο需要進(jìn)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(shí)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(jì)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(jì)算兩車之間的距離。告警模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時(shí),發(fā)出告警信肩、ο制動(dòng)模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時(shí),進(jìn)行緊急制動(dòng);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600m。需要進(jìn)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。[0040]本實(shí)施方式中,在列車上還可以包含車速計(jì)算模塊,與輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)輪軸脈沖傳感器在一個(gè)采樣周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、采樣周期時(shí)長、和車輪直徑,計(jì)算本列車當(dāng)前的車速。從定位模塊和車速計(jì)算模塊可以看出車輪直徑直接影響列車位置和車速的計(jì)算結(jié)果,而實(shí)際應(yīng)用中,車輪在列車運(yùn)行過程中是有磨損的,其直徑會(huì)因?yàn)槟p而發(fā)生變化, 因此,本實(shí)施方式通過以下方式對車輪直徑進(jìn)行校正在有軌列車行駛軌道的一個(gè)或多個(gè)固定位置上包含定位指示裝置,向駛過該位置的列車發(fā)送定位指示。在列車上包含定位指示接收模塊,通過無線信號(hào)與定位指示裝置連接,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(jì)算得到的本列車與起點(diǎn)間的距離之間的差值, 根據(jù)差值對定位模塊、車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。本實(shí)施方式中,定位指示裝置可以為射頻標(biāo)簽發(fā)送裝置;定位指示接收模塊可以為射頻標(biāo)簽讀取裝置。舉例而言,列車行駛軌道上共有M個(gè)站臺(tái),可以在位于中間位置的第12、或第13 站臺(tái)安裝一定位指示裝置;或者也可以每隔幾個(gè)站臺(tái)就安裝一個(gè)定位指示裝置,比如在第 3站臺(tái),第9站臺(tái),第15站臺(tái),第21站臺(tái)各安裝一定位指示裝置。在列車駛過該站臺(tái)時(shí),向列車發(fā)送該站臺(tái)的定位指示。假設(shè)列車在駛過第3站臺(tái)時(shí),定位指示接收模塊收到一定位指示,將其傳輸給校正模塊,校正模塊根據(jù)該定位指示,確定當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)距離為距離起點(diǎn)6公里,而定位模塊計(jì)算得到的當(dāng)前列車與起點(diǎn)之間的距離為6. 1公里,差值為0. 1公里,則根據(jù)該差值,和距離計(jì)算公式,可以確定當(dāng)前實(shí)際的車輪直徑、與定位模塊/車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑的差值,根據(jù)該差值對定位模塊/車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。通過這種方式,可以及時(shí)糾正由于車輪直徑變化引起的計(jì)算誤差,使得測得的前后兩輛列車之間的距離更加接近實(shí)際值,從而保證該有軌列車防追尾系統(tǒng)的安全可靠。除了以上方法,還可以通過下面的方式對車輪直徑進(jìn)行校正每隔一定周期,比如一個(gè)月,人工實(shí)際測量一次車輪直徑,通過輪徑撥盤對定位模塊、和車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。因此,在列車上還可以包含輪徑撥盤,與定位模塊和車速計(jì)算模塊相連,根據(jù)車輪直徑的實(shí)際測量值,對定位模塊、和車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。雖然通過參照本實(shí)用新型的某些優(yōu)選實(shí)施方式,已經(jīng)對本實(shí)用新型進(jìn)行了圖示和描述,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變,而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。
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(gè)車輪上包含輪軸脈沖傳感器,采集車輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的脈沖;在所述列車上包含一定位模塊、一間距計(jì)算模塊、一告警模塊、一制動(dòng)模塊、和第一通訊模塊、第二通訊模塊;所述定位模塊與所述輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)所述輪軸脈沖傳感器采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、車輪直徑,計(jì)算本列車的位置,所述位置為列車與起點(diǎn)間的距離;所述第一通訊模塊與所述定位模塊相連,并通過無線信號(hào)與后一列車相連,向后一列車發(fā)送本列車位置信息;所述第二通訊模塊通過無線信號(hào)與前一列車相連,接收前一列車的位置信息;所述間距計(jì)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(jì)算兩車之間的距離;所述告警模塊與所述間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時(shí),發(fā)出告警信息;所述制動(dòng)模塊與所述間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時(shí),進(jìn)行緊急制動(dòng);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(diǎn)間的距離、和列車車號(hào)。
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(hào)為=GPRS和/或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。
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。
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(jì)算模塊,與所述輪軸脈沖傳感器相連,根據(jù)所述輪軸脈沖傳感器在一個(gè)采樣周期內(nèi)采集到的脈沖數(shù)、車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生脈沖數(shù)、采樣周期時(shí)長、和車輪直徑,計(jì)算本列車當(dāng)前的車速;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。
6.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(gè)固定位置上包含定位指示裝置,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(hào)與所述定位指示裝置連接,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(jì)算得到的本列車與起點(diǎn)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(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求6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。
8.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,與所述定位模塊和/或車速計(jì)算模塊相連,根據(jù)車輪直徑的實(shí)際測量值,對所述定位模塊、和/或車速計(jì)算模塊中保存的車輪直徑進(jìn)行校正。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)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。
專利摘要本實(shí)用新型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(dòng)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,計(jì)算本列車的位置;第一通訊模塊,向后一列車發(fā)送本列車位置信息;第二通訊模塊,接收前一列車的位置信息;一間距計(jì)算模塊,與定位模塊和第二通訊模塊相連,計(jì)算兩車之間的距離;一告警模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間距離小于第一預(yù)設(shè)值時(shí),發(fā)出告警信息;一制動(dòng)模塊,與間距計(jì)算模塊相連,在兩車之間的距離小于第二預(yù)設(shè)值時(shí),進(jìn)行緊急制動(dòng)。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(hào)B61L23/18GK202337272SQ20112050162
公開日2012年7月18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)明者周炯, 姚煒 申請人:上海可魯系統(tǒng)軟件有限公司
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