本發(fā)明涉及列車測(cè)速定位領(lǐng)域。更具體地，涉及一種列控系統(tǒng)測(cè)速定位方案驗(yàn)證方法。

背景技術(shù)：

列車超速防護(hù)系統(tǒng)(automatictrainprotection,atp)實(shí)時(shí)監(jiān)控列車運(yùn)行速度，使其按照列車行車許可、速度限制條件運(yùn)行的車載信號(hào)安全系統(tǒng)。測(cè)速定位功能模塊是車載atp的子系統(tǒng)，通過(guò)接收速度傳感器等設(shè)備的采集信號(hào)，實(shí)現(xiàn)列車實(shí)時(shí)速度測(cè)量和定位估計(jì)。列車運(yùn)行速度和列車位置是計(jì)算列車控制模式曲線的基本參數(shù)，也是判定列車運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)，所以測(cè)速定位系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、定位精度是保障atp功能完好實(shí)現(xiàn)的基本條件。

測(cè)速定位方案包括速度和位置信息獲取兩個(gè)部分，通過(guò)車載輪軸速度傳感器獲得速度信息，通過(guò)應(yīng)答器獲得非連續(xù)位置信息，其他位置信息通過(guò)速度傳感器的信息進(jìn)行累積積分等計(jì)算得到。

目前，車載端現(xiàn)場(chǎng)普遍使用的是輪軸速度傳感器。輪軸速度傳感器利用列車運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中采集到的脈沖數(shù)以及車輪參數(shù)進(jìn)行列車速度的計(jì)算，但是會(huì)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中發(fā)生空轉(zhuǎn)滑行等問(wèn)題以及隨車列車長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，車輪磨損會(huì)導(dǎo)致車輪原始參數(shù)變化，進(jìn)而列車速度計(jì)算出現(xiàn)偏差。

綜上所述，測(cè)速定位方案的測(cè)速精度是保障列車運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，涉及到測(cè)速定位的準(zhǔn)確性，安全性能評(píng)估等。因此測(cè)速定位方案的性能需要通過(guò)相應(yīng)參考系統(tǒng)的搭建進(jìn)行驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種列控系統(tǒng)測(cè)速定位方案驗(yàn)證方法，該方法的步驟包括：一種列控系統(tǒng)測(cè)速定位方案驗(yàn)證方法，該方法的步驟包括：

s1：通過(guò)列車輪軸速度傳感器測(cè)量列車的速度和位置；

s2：通過(guò)多模衛(wèi)星定位接收機(jī)測(cè)量列車的速度和位置，通過(guò)光學(xué)光電式速度傳感器測(cè)量列車的速度；

s3：對(duì)多模衛(wèi)星定位接收機(jī)，光學(xué)光電式速度傳感器，列車輪軸速度傳感器所測(cè)量的信息進(jìn)行信息同步；

s4：對(duì)多模衛(wèi)星定位接收機(jī)和光學(xué)光電式速度傳感器測(cè)量的速度信息進(jìn)行信息融合，將多模衛(wèi)星定位接收機(jī)測(cè)量的位置信息進(jìn)行信息處理得到里程信息；

s5：將信息融合之后的速度信息vref同輪軸速度傳感器測(cè)量的速度信息vdut進(jìn)行比較，將信息處理后的里程信息pref同輪軸速度傳感器測(cè)量的里程信息pdut進(jìn)行比較，如果兩次比較的結(jié)果不都滿足誤差允許范圍則需要對(duì)輪軸速度傳感器進(jìn)行校正。

在一種優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述s3中的信息同步過(guò)程步驟為：

s31：在t0時(shí)刻下多模衛(wèi)星定位接收機(jī)向光學(xué)光電式速度傳感器和列車輪軸速度傳感器發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；

s32：在t1時(shí)刻下多模衛(wèi)星定位接收機(jī)第一次輸出該時(shí)刻下的測(cè)量信息；

s33：在t2時(shí)刻查詢出光學(xué)光電式速度傳感器和輪軸速度傳感器在t0-t2時(shí)間段內(nèi)分別輸出了n1和n2個(gè)測(cè)量信息；

s34：計(jì)算出光學(xué)光電速度傳感器和輪軸速度傳感器在t1時(shí)刻下輸出的信息分別為n1，n2個(gè)測(cè)量信息中的第個(gè)和第個(gè)。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，在s4中光學(xué)光電式速度傳感器測(cè)得的列車速度(vpar,vper)，其中vpar,vper代表平行列車軌道方向的速度和垂直列車軌道方向的速度，多模衛(wèi)星定位接收機(jī)測(cè)得的列車速度vcomb，則如果其中εv為誤差閥值，可將作為信息融合后的速度信息vref；

在另一種優(yōu)選的實(shí)施例中，在s4中多模衛(wèi)星定位接收機(jī)輸出的位置信息pt(xlat,ylong)，將pt(xlat,ylong)向電子軌道地圖所提供的相鄰信息點(diǎn)poij和poij+1構(gòu)成的向量進(jìn)行投影，其中xlat,ylong分別代表緯度和經(jīng)度值，投影點(diǎn)mt(xt,yt)應(yīng)滿足，

由此方程組可求得mt(xt,yt)的坐標(biāo)，從而可確定mt(xt,yt)處的里程值，將該里程值作為信息處理后得到里程信息pref。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，s5中對(duì)輪軸速度傳感器校正的方法為：在時(shí)間段t1-t2內(nèi)的列車輪軸速度傳感器計(jì)數(shù)為φodo，該時(shí)段內(nèi)的里程數(shù)列車車輪旋轉(zhuǎn)一周列車輪軸速度傳感器技術(shù)n,則計(jì)算出的輪軸直徑若其中l(wèi)為存儲(chǔ)的參考輪軸直徑參數(shù)，μ為誤差閥值，則將計(jì)算得到的作為新的輪軸直徑參數(shù)。

一種列控系統(tǒng)測(cè)速定位裝置，該裝置包括：

列車輪軸速度傳感器，測(cè)量的列車速度信息vdut和里程信息pdut；

多模衛(wèi)星定位接收機(jī)，測(cè)量列車的速度vcomb和位置pt(xlat,ylong)，其中xlat,ylong分別代表緯度和經(jīng)度值；

光學(xué)光電式速度傳感器，測(cè)量列車的速度(vpar,vper)，其中vpar,vper代表平行列車軌道方向的速度和垂直列車軌道方向的速度；

電子軌道地圖，提供列車位置信息；

控制器，將(vpar,vper)和vcomb進(jìn)行信息融合：如果其中εv為誤差閥值，可將作為信息融合后的速度信息vref；對(duì)pt(xlat,ylong)進(jìn)行信息處理：將pt(xlat,ylong)向電子軌道地圖所提供的相鄰信息點(diǎn)poij和poij+1構(gòu)成的向量進(jìn)行投影，其中xlat,ylong分別代表緯度和經(jīng)度值，投影點(diǎn)mt(xt,yt)應(yīng)滿足，

由此方程組可求得mt(xt,yt)的坐標(biāo)，從而可確定mt(xt,yt)處的里程值，將該里程值作為信息處理后得到里程信息pref；判斷是否成立，其中ξv，ξm是誤差閥值，如果不成立需要對(duì)列車的輪軸傳感器進(jìn)行校正；

優(yōu)選的，所述控制器對(duì)輪被配置為：在時(shí)間段t1-t2內(nèi)的列車輪軸速度傳感器計(jì)數(shù)為φodo，該時(shí)段內(nèi)的里程數(shù)列車車輪旋轉(zhuǎn)一周列車輪軸速度傳感器計(jì)數(shù)n,則計(jì)算出的輪軸直徑若其中l(wèi)為存儲(chǔ)的參考輪軸直徑參數(shù)，μ為誤差閥值，則將計(jì)算得到的作為新的輪軸直徑參數(shù)。

更優(yōu)選的，該裝置可采用多組多模衛(wèi)星定位接收機(jī)和光學(xué)光電式速度傳感器對(duì)列車的速度、位置信息進(jìn)行測(cè)量。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述技術(shù)方案能夠?qū)α熊囕嗇S速度傳感器的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，涉及到測(cè)速定位的準(zhǔn)確性，安全性能評(píng)估，同時(shí)在安全性能不在誤差允許范圍內(nèi)的情況下能夠?qū)ζ溥M(jìn)行校正，從而大大增加了列車運(yùn)行的安全系數(shù)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1示出本發(fā)明中的測(cè)量方法的流程圖。

圖2示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，為本實(shí)施例的流程，步驟一：車載列車輪軸速度傳感器輸出被測(cè)速度、里程信息vdut、pdut。步驟二：參考系統(tǒng)中的多模衛(wèi)星定位接收機(jī)，光學(xué)光電式傳感器輸出速度信息，位置信息。步驟三：對(duì)s2中的速度、位置信息進(jìn)行信息融合轉(zhuǎn)換成參考速度、里程信息vref、pref。步驟四：為使得信息融合有意義，需要確保輪軸速度傳感器、多模衛(wèi)星定位接收機(jī)、光學(xué)光電式傳感器的測(cè)量結(jié)果是在相同的時(shí)刻下對(duì)列車進(jìn)行測(cè)量的。實(shí)現(xiàn)的過(guò)程為：在t0時(shí)刻下同時(shí)對(duì)第一和第二多模衛(wèi)星定位接收機(jī)與第一和第二光學(xué)光電速度傳感器施加觸發(fā)信號(hào)，在t1時(shí)刻下第一和第二多模衛(wèi)星定位接收機(jī)第一次發(fā)出測(cè)量信號(hào)，t2時(shí)刻為查詢時(shí)刻，在t0～t2時(shí)段內(nèi)第一和第二光學(xué)光電速度傳感器和列車輪軸速度傳感器已經(jīng)分別發(fā)出了n1和n2個(gè)測(cè)量信號(hào)，t2>t1>t0，由于光學(xué)光電速度傳感器和多模衛(wèi)星定位接收機(jī)發(fā)出測(cè)量信號(hào)的頻率固定，則第個(gè)信號(hào)為第一和第二光學(xué)光電速度傳感器在t1時(shí)刻下發(fā)出的測(cè)量信號(hào)，第個(gè)信號(hào)為列車輪軸速度傳感器在t1時(shí)刻下發(fā)出的測(cè)量信號(hào)。步驟五：如果測(cè)量系統(tǒng)和參考系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果不滿足則學(xué)要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的過(guò)程為：在時(shí)間段t1-t2內(nèi)的列車輪軸速度傳感器計(jì)數(shù)為φodo，該時(shí)段內(nèi)的里程數(shù)列車車輪旋轉(zhuǎn)一周列車輪軸速度傳感器技術(shù)n,則計(jì)算出的輪軸直徑若其中l(wèi)為存儲(chǔ)的參考輪軸直徑參數(shù)，μ為誤差閥值，則將計(jì)算得到的作為新的輪軸直徑參數(shù)。

如圖2所示，為優(yōu)選被測(cè)對(duì)象列車測(cè)輪軸速度傳感器測(cè)量的速度、里程值，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性被側(cè)對(duì)象的測(cè)量由輪軸速度傳感器1和輪軸速度傳感器2共同完成，當(dāng)兩組測(cè)量結(jié)果的差值是在一個(gè)誤差允許的范圍內(nèi)的時(shí)候，可將輪軸速度傳感器1或者輪軸速度傳感器2的測(cè)量結(jié)果作為被測(cè)速度、里程信息vdut、pdut。參考系統(tǒng)所采用的測(cè)量傳感器為多模衛(wèi)星定位接收機(jī)和光學(xué)光電式速度傳感器，同樣為保證測(cè)量的精確性分別采用兩套測(cè)量傳感器，多模衛(wèi)星定位接收機(jī)1和光學(xué)光電式速度傳感器1，多模衛(wèi)星定位接收機(jī)2和光學(xué)光電式樣速度傳感器2，其中光學(xué)光電式傳感器1輸出的速度信息為(vpar1,vper1)，vpar1代表和列車軌道平行方向的速度，vper1代表和列車軌道垂直方向的速度，多模衛(wèi)星定位接收機(jī)1的速度輸出為vcom^b1，位置輸出為pt1(xlat1,ylong1)，將(vpar1,vper1)與vcomb1進(jìn)行信息融合即若滿足εv為誤差閾值，可將作為多模衛(wèi)星定位接收機(jī)1和光學(xué)光電式樣速度傳感器1信息融合之后的速度信息vref1。多模衛(wèi)星定位接收機(jī)1輸出的位置信息pt1(xlat1,ylong1)向電子軌道地圖中的相鄰poi(pointofinterest)點(diǎn)poij和poij+¹構(gòu)成的投影。投影點(diǎn)記為mt1(xt1,yt1)。根據(jù)投影的相關(guān)方法，作為矢量的向量應(yīng)當(dāng)符合：

利用相應(yīng)的計(jì)算規(guī)則，計(jì)算投影的投影點(diǎn)坐標(biāo)mt1(xt1,yt1)從而可確定和由poij和poij+1兩點(diǎn)處的里程值，可確定mt1(xt1,yt1)處的里程值pref1，利用同樣的計(jì)算方法可以得到多模衛(wèi)星定位接收機(jī)2和光學(xué)光電式速度傳感器2經(jīng)過(guò)信息融合之后的vref2，pref2，如果vref1和vref2之間的誤差小于誤差閥值εv則可將vref1和vref2任意一個(gè)作為參考速度信息vref，利用類似的計(jì)算方法可以確定參考里程信息pref，最后如果判別條件成立則判斷輪軸速度傳感器的輸出準(zhǔn)確。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。