基于绝对位移的轨道车辆防碰撞系统及方法_4

文档序号:9572770阅读:来源:国知局
位置关系为:本车绝 对位移值递增,邻车绝对位移值递减,且本车在后的情况:
[0151] 当两轨道车都处于静止状态,根据步骤S2确定的信息为两轨道车的位置关系;
[0152] 当只有一辆轨道车移动的状态,若本车绝对位移值递增,则本车位置在后,邻车 位置在前;若本车绝对位移值递减,则本车位置在前,邻车位置在后;若邻车绝对位移值递 增,则本车位置在前,邻车位置在后;若邻车绝对位移值递减,则本车位置在后,邻车位置在 、r ' 刖;
[0153] 当两轨道车都移动,若本车和邻车绝对位移值都递增,则两轨道车运动方向相反, 互为前车;若本车和邻车绝对位移值都递减,则两轨道车运动方向相反,互为后车;若本车 绝对位移值递增,邻车绝对位移值递减,则两轨道车运行方向相同,且本车位置在后,邻车 位置在前;若本车绝对位移值递减,邻车绝对位移值递增,则两轨道车运行方向相同,且本 车位置在前,邻车位置在后。
[0154] 同时,根据各轨道车的绝对位移值计算轨道车之间的距离,步骤包括:
[0155] S21.在轨道车脱离连挂时,分别记录本车和邻车脱离连挂时各自的绝对位移值, 并将记录的绝对位移值位置作为各自的基点;
[0156] S22.本车计算当前位置与其基点之间的绝对位移值之差M,邻车计算当前位置与 其基点之间的绝对位移值之差N,将绝对位移值之差Μ与绝对位移值之差N比较,获取两值 之差的绝对值即为本车与邻车之间的距离。
[0157] S3.根据轨道车之间的运动关系,判断是否实施防碰撞,若实施防碰撞则根据当前 轨道车之间距离输出限制速度,通过与当前速度的比较,选择是否输出防碰撞控制,其过程 包括:
[0158] S31.判断轨道车之间的运动关系,
[0159] 若当前本车与邻车运行方向一致,当前本车位于邻车后方,实施防碰撞,则根据当 前本车与邻车之间的距离计算限制速度;
[0160] 若当前本车与邻车运行方向一致,当前本车位于邻车前方,实施防碰撞,则将本车 实际最高运行限速作为限制速度;
[0161] 若当前本车与邻车运行方向相反,当前本车与邻车相向运行,实施防碰撞,则根据 当前本车与邻车之间的距离计算限制速度;
[0162] 若当前本车与邻车运行方向相反,当前本车与邻车背向运行,实施防碰撞,则将本 车实际最高运行限速作为限制速度。
[0163] 若不为上面四种情况,则操作结束。
[0164] S32.限制速度的计算根据以下公式:
[0166] 计算得到当前限制速度V。,其中Sz为本车与邻车之间的距离,其余参数为已知。
[0167] 公式中
[0168] Sz一一制动距离即本车与邻车之间的距离,m ;
[0169] Sk--空走距尚,111;
[0170] Se--有效制动距离,m ;
[0171] v。--制动初速即当前限制速度,km/h ;
[0172] vm--制动末速,km/h ;
[0173] tk--空走时间,s;
[0174] Ψη一一闸瓦(闸片)换算摩擦系数;
[0175] Θ h--列车换算制动率;
[0176] β c 常用制动系数;
[0177] w。--列车单位基本阻力,N/kN ;
[0178] ij--制动地段加算坡度千分数。
[0179] 限制速度计算参数如下表所示:

[0182] 注1 :表中η为牵引辆数,i_j为制动地段加算坡度千分数,空走时间计算公式中,上 坡道L取〇 ;
[0183] 注2 :换算摩擦系数和单位基本阻力公式中的V,按v = (vQ+vJ/2取值;
[0184] 注3 :单机车次不分类型,紧急制动空走时间均按2. 5s计算;
[0185] 注4 :本表中依据《铁路技术管理规程》和《列车牵引计算规程》制定的内容,随所 据规程变化而变化。
[0186] 注5 :轨道车参照货车制动计算参数。
[0187] 注6 :空走时间需要考虑通信延时等因素。
[0188] S33.在计算获得限制速度后,当前本车与邻车是否运行方向相反,且为相向运行, 若否进入下步骤,若是则检测当前本车与邻车的速度之和是否大于限制速度,判断结果若 是则输出防碰撞控制,若否则返回步骤S32 ;
[0189] S34.检测本车当前速度是否大于限制速度,若否则返回步骤S32,若是则输出防 碰撞控制
[0190] 防碰撞控制包括预警方式和控制车辆制动系统。
[0191] 预警方式为:利用声音、显示提醒轨道车司机按照输出的限制速度控制车辆速度, 并且根据危险情况提供不同等级的预警输出。
[0192] 控制车辆制动系统为:接入到轨道车的制动控制系统,根据当前的限制速度与当 前速度的关系,输出相应的报警、常用制动、紧急制动控制。
[0193] 若否返回计算限制速度步骤。
[0194] 另外在步骤S1-S3中都包括有异常处理步骤,异常处理步骤包括:
[0195] 不能采集到当前车辆的速度信息,或者超过规定时间内没有接收到有效的速度信 息,系统通过声音、显示的方式输出报警信息,并以一定的间隔周期播放,直到无线通信恢 复正常;
[0196] 不能采集到当前车辆的位移信息,或者超过规定时间内没有接收到有效的位移信 息,系统通过声音、显示的方式输出报警信息,并以一定的间隔周期播放,直到采集到有效 的速度信息;
[0197] 在规定时间内没有接收到有效的邻车数据信息,则认为无线通信失效,则系统将 以声音、显示方式输出报警提示信息,并以一定的间隔周期播放,直到采集到有效的位移信 息。
[0198] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0199] 尽管本文较多地使用了速度位移信息采集单元、位置状态检测单元、网络连接单 元、变化趋势关系判断单元等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅 是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发 明精神相违背的。
【主权项】
1. 一种基于绝对位移的轨道车辆防碰撞系统,其特征在于:包括至少两辆运行在同一 轨道上的轨道车,在轨道车上设置有速度位移信息采集单元(1)、进行轨道车之间通讯的网 络连接单元(3)、位置状态检测单元(2)、变化趋势关系判断单元(4)、前后位置关系判断单 元(5)、运行状态分析单元(6)、防碰策略输出单元(7),网络连接单元分别与速度位移信息 采集单元、位置状态检测单元、变化趋势关系判断单元和前后位置关系判断单元连接,速度 位移信息采集单元分别与变化趋势关系判断单元连接和前后位置关系判断单元连接,位置 状态检测单元分别与变化趋势关系判断单元和前后位置关系判断单元连接,变化趋势关系 判断单元和前后位置关系判断单元分别与运行状态分析单元连接,运行状态分析单元与防 碰策略输出单元连接; 速度位移信息采集单元:实时获取轨道车的运行速度、速度相位及轨道车的绝对位移 数据; 位置状态检测单元:检测轨道车是否与其他轨道车连挂; 变化趋势关系判断单元:根据连挂和绝对位移值确定轨道车之间绝对位移值的变化趋 势关系; 前后位置关系判断单元:根据连挂和运行方向确定轨道车之间的前后位置关系; 运行状态分析单元:根据轨道车之间前后位置关系以及轨道车绝对位移值的变化趋势 关系判断两轨道车之间的运动关系; 防碰撞策略输出单元:根据轨道车之间的运动关系,计算当前限制速度,通过当前速度 与当前限制速度比较判断是否输出防碰控制。2. 根据权利要求1所述的基于绝对位移的轨道车辆防碰撞系统,其特征是所述车辆间 位置状态检测单元(2)包括距离传感器,距离传感器分别安装在轨道车前后两端上。3. -种基于绝对位移的轨道车辆防碰撞方法,采用权1或2任一项中系统,其特征是: 包括以下步骤:51. 轨道车分开运行,防碰撞检测开始;52. 根据连挂状态下轨道车之间前后位置关系和绝对位移值变化趋势关系检测轨道车 之间的运动关系,同时根据各轨道车的绝对位移值,检测轨道车之间的距离;53. 根据轨道车之间的运动关系,判断是否实施防碰撞,若实施防碰撞则根据当前轨道 车之间距离输出限制速度,通过与当前速度的比较,选择是否输出防碰撞控制。4. 根据权利要求3所述的基于绝对位移的轨道车辆防碰撞方法,其特征是步骤S2中包 括轨道车之间连挂状态的判断,判断过程为:若轨道车本车其中一端的距离传感器向前检 测到物体,检测与物体之间的距离值,若距离值落在预设的距离值内,则判断本车该距离传 感器所在端与邻车相连挂。5. 根据权利要求4所述的基于绝对位移的轨道车辆防碰撞方法,其特征是轨道车之间 前后位置关系判断过程为:检测轨道车行进方向,若本车与行进方向相对的一端连挂有邻 车,判断在行进方向上本车位于前,邻车位于后,反之在本车行进方向一端连挂有邻车,则 本车位于后,邻车位于前。6. 根据权利要求4所述的基于绝对位移的轨道车辆防碰撞方法,其特征是轨道车之 间绝对位移值变化趋势关系判断过程为:检测轨道车当前行进方向,以及相连挂轨道车各 自的绝对位移值,若轨道车绝对位移值变化趋势都为递增,则判断轨道车之间绝对位移值 为同相且都为正向;若都为递减,则判断轨道车之间绝对位移值为同相且都为反向;若本 车绝对位移值递增,邻车绝对位移值递减,则判断轨道车之间绝对位移值为反相,且本车正 向,邻车反向;若本车绝对位移值递减,邻车绝对位移值递增,则判断轨道车之间绝对位移 值为反相,且本车反向,邻车正向。7.根据权利要求3-6任一项所述的基于绝对位移的轨道车辆防碰撞方法,其特征是步 骤S2中检测轨道车之间的运动关系的方法包括: a. 当步骤S2中绝对位移值变化趋势关系和轨道车之间前后位置关系为:本车与邻车 的绝对位移值都是递增且本车在前的情况: 当两轨道车都处于静止状态,根据步骤S2确定的信息为两轨道车的位置关系; 当只有一辆轨道车移动的状态,不论本车还是邻车运动,若运动的轨道车绝对位移值 递增,则本车位置在前,邻车位置在后;若运动的轨道车绝对位移值递减,则本车在后,邻车 在前; 当两轨道车都移动,
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