一种通过计轴点判断车辆前进方向的方法与流程

本发明涉及交通通讯领域，更确切地说是一种通过计轴点判断车辆前进方向的方法。

背景技术：

计轴轨道电路已经在铁路行业应用很多年，它主要用来替代传统轨道电路，其主要优点在于可以很清晰的记录行进中车辆的轮轴数，对于判断车辆在轨道中的位置更加精准。除了正常联锁电路中使用外，在道口电路中应用也比较广泛，而在这些电路中往往有些需要精准计轴并且判断车辆方向。但是不论在哪里使用，哪种计轴方式都会存在车辆计轴不准确，也就是会出现丢轴现象，造成这种现象的主要原因是车轮突然停在计轴踏板位置时会来回晃动车轮，导致计轴出现偏差，继而无法判断出车辆的方向。为解决这些问题，各个厂家经常会使用三个计轴踏板来判断车辆方向，这种方式有用但是对三个踏板的安装位置是有严格要求而且还增加设备费用。而现在我提出的通过使用两个踏板来判断车辆方向且能精准计轴的办法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种通过计轴点判断车辆前进方向的方法，其可以解决现有技术车辆计轴不准确的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种通过计轴点判断车辆前进方向的方法，设置两个踏板，通过车轮压过踏板的先后和状态判断车辆前进的方向。

以车轮压入踏板计对应的采集电平为“0”，不压入踏板计对应的采集电平为计“1”。

车辆的状态包括以下三种状态：

state＝0：初始状态；

state＝1：中间态，车轮压入两个踏板，踏板a和踏板b；

state＝2：最终状态，车轮出清两个踏板，踏板a和踏板b。

若a＝0,b＝1,此时车轮压入踏板a,

若a＝1,b＝0,此时车轮压入踏板b,

车轮的移动方向从踏板a至踏板b。

若a＝0,b＝1,此时车轮压入踏板a,

若a＝1,b＝0,此时车轮压入踏板b,

若a＝0,b＝0,车轮的移动方向与初始方向相同。

通过车轮通过两个踏板的时间判断车轮移动的方向。

车轮完全没有压入踏板a和踏板b，对应的采集电平都为“1”；

车轮压入踏板a，对应的采集电平踏板a由“1”变为“0”，踏板b为“1”；

车轮同时压入踏板a和踏板b，对应的采集电平踏板a由“1”变为“0”，对应的采集电平踏板b也由“1”变为“0”；

车轮出清踏板a，压入踏板b，对应的采集电平踏板a先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”，对应的采集电平踏板b由“1”变为“0”；

车轮出清两个踏板，对应的采集电平踏板a先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”，对应的采集电平踏板b先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”。

本发明的优点是：通过使用两个踏板来判断车辆方向且能精准计轴，且通过个计轴点判断车辆方向及车轮轴数，可以解决现有技术中车辆计轴不准确，也就是会出现丢轴现象，继而无法判断出车辆的方向的问题。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中中间阶段state＝1的流程图。

图3是图1中最终阶段state＝2的流程图。

图4至图8为本发明的各个状态示意图。

图9至图14是本发明的实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面进一步阐述本发明的具体实施方式：

如图1至图3所示，一种通过计轴点判断车辆前进方向的方法，设置两个踏板，通过车轮压过踏板的先后和状态判断车辆前进的方向。

本发明通过使用两个踏板来判断车辆方向且能精准计轴，且通过个计轴点判断车辆方向及车轮轴数，可以解决现有技术中车辆计轴不准确，也就是会出现丢轴现象，继而无法判断出车辆的方向的问题。

以车轮压入踏板计对应的采集电平为“0”，不压入踏板计对应的采集电平为计“1”。

车辆的状态包括以下三种状态：

state＝0：初始状态；

state＝1：中间态，车轮压入两个踏板，踏板a和踏板b；

state＝2：最终状态，车轮出清两个踏板，踏板a和踏板b。

若a＝0,b＝1,此时车轮压入踏板a,

若a＝1,b＝0,此时车轮压入踏板b,

车轮的移动方向从踏板a至踏板b。

若a＝0,b＝1,此时车轮压入踏板a,

若a＝1,b＝0,此时车轮压入踏板b,

若a＝0,b＝0,车轮的移动方向与初始方向相同。

通过车轮通过两个踏板的时间判断车轮移动的方向。

车轮完全没有压入踏板a和踏板b，对应的采集电平都为“1”；

车轮压入踏板a，对应的采集电平踏板a由“1”变为“0”，踏板b为“1”；

车轮同时压入踏板a和踏板b，对应的采集电平踏板a由“1”变为“0”，对应的采集电平踏板b也由“1”变为“0”；

车轮出清踏板a，压入踏板b，对应的采集电平踏板a先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”，对应的采集电平踏板b由“1”变为“0”；

车轮出清两个踏板，对应的采集电平踏板a先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”，对应的采集电平踏板b先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”。

如图4至图8所示，是车轮从左向右一次通过两个踏板a和b时对应的状态图，其中a图是实际状态的模拟图，b图是其二维图，以车轮压入踏板计“0”，不压入计“1”为例进行如下说明：

图4：车轮完全没有压入踏板a和踏板b，对应的采集电平都为“1”；

图5：车轮压入踏板a，对应的采集电平踏板a由“1”变为“0”，踏板b为“1”；

图6：车轮同时压入踏板a和踏板b，对应的采集电平踏板a由“1”变为“0”，对应的采集电平踏板b也由“1”变为“0”；

图7：车轮出清踏板a，压入踏板b，对应的采集电平踏板a先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”，对应的采集电平踏板b由“1”变为“0”；

图8：车轮出清两个踏板，对应的采集电平踏板a先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”，对应的采集电平踏板b先由“1”变为“0”，后由“0”变为“1”。

实施例1

车辆从左向右，以正常速度通过

如图9所示，车轮以正常速度从左向右通过a,b踏板，随着时间的推移，车辆从④号状态(车轮两个踏板都没有压到)开始计算，随着车轮向前行走，车轮先压入a踏板后压入b踏板到达红色①号状态，车轮继续向前行走，车轮同时压入两个踏板进入②号状态，车轮继续向前行走，车轮先离开a踏板，后离开b踏板，记录状态为③，随着车轮依次离开两个踏板，进入④号状态，表明车轮已经通过两个踏板。

实施例2

车辆从右向左，以正常速度通过

如图10所示，是车轮以正常速度从右向左通过b,a踏板，随着时间的推移，车辆从④号状态(车轮两个踏板都没有压到)开始计算，随着车轮向前行走，车轮先压入b踏板后压入a踏板到达红色①号状态，车轮继续向前行走，车轮同时压入两个踏板进入②号状态，车轮继续向前行走，车轮先离开b踏板，后离开a踏板，记录状态为③，随着车轮依次离开两个踏板，进入④号状态，表明车轮已经通过两个踏板。

实施例3

车辆从左向右，没有通过，压入后又从右向左返回

如图11所示，是车轮从左向右先走，没有完全通过两个踏板而是又又从右向左返回。第一种情况是车轮从两个踏板都没有压入开始，随着车轮行走，车轮先压入a踏板没有压入b踏板，此时车突然停下后反向行走又退出a踏板，回到初始位置；第二种情况是车轮从两个踏板都没有压入开始，随着车轮行走，车轮先压入a踏板没有压入b踏板，随后车轮又压入b踏板，此时车突然停下后反向行走又退出a踏板，回到初始位置。

实施例4

车辆从右向左，没有通过，压入后又从左向右返回

如图12所示，是车轮从右向左先走，没有完全通过两个踏板而是又又从左向右返回。第一种情况是车轮从两个踏板都没有压入开始，随着车轮行走，车轮先压入b踏板没有压入a踏板，此时车突然停下后反向行走又退出b踏板，回到初始位置；第二种情况是车轮从两个踏板都没有压入开始，随着车轮行走，车轮先压入b踏板没有压入a踏板，随后车轮又压入a踏板，此时车突然停下后反向行走又退出b踏板，回到初始位置。

以上4种情况是车轮在正常行走情况下出现的二维图比较，而往往现场出现的情况除了这些正常情况以外包含一些特殊情况。

实施例5

车辆从左向右，以缓慢速度通过，期间由于其调度原因中途有多次停顿如图13所示，

情况1：随着时间轴的推移，车辆从④号状态(车轮两个踏板都没有压到)开始计算，到⑤号状态时表现出来是车轮压入a踏板没有压入b踏板，再到下一个④号状态是车轮离开a踏板同时b踏板也没有压入，这个现象说明车轮从a踏板进入又从a踏板退回了；

情况2：车轮从④号状态(车轮两个踏板都没有压到)开始计算，随着车轮向前行走，车轮先压入a踏板后压入b踏板到达红色①号状态，在压入b踏板的同时a踏板还没有离开，到达红色②号状态；

情况3：车轮从图中②号状态到⑥号状态是车轮只是离开a踏板而b踏板任然压入；

情况4：车轮从⑥状态到②状态说明由于车论中途停顿后由于车辆惯性导致车轮晃动导致车轮又后退一下压入a踏板同时b踏板任然压入；

情况5：车轮从②号状态到⑤状态说明车轮继续后退离开b踏板，而压入a踏板；

情况6：车轮从⑤号状态到②状态说明车轮又开始向前行走，同时压入ab两个踏板；

情况7：车轮从②号状态到③状态说明车轮继续向前行走，车轮先离开a踏板，后离开b踏板，最终到④号状态车轮离开两个踏板。

从上述几种情况看，车轮最终的结果是从左向右通过了a，b两个踏板，但是从行走的过程中看，由于车轮在a，b两个踏板之间来回晃动，导致出现了②→⑥，⑥→②，②→⑤，⑤→②四个状态的变化，导致整个图形较图1发生了不规律的变化。

实施例六

车辆从右向左，以缓慢速度通过，期间由于其调度原因中途有多次停顿如图14所示，

情况1：随着时间轴的推移，车辆从④号状态(车轮两个踏板都没有压到)开始计算，到⑤号状态时表现出来是车轮压入b踏板没有压入a踏板，再到下一个④号状态是车轮离开b踏板同时a踏板也没有压入，这个现象说明车轮从b踏板进入又从b踏板退回了；

情况2：车轮从④号状态(车轮两个踏板都没有压到)开始计算，随着车轮向前行走，车轮先压入b踏板后压入a踏板到达红色①号状态，在压入a踏板的同时b踏板还没有离开，到达红色②号状态；

情况3：车轮从图中②号状态到⑥号状态是车轮只是离开b踏板而a踏板任然压入；

情况4：车轮从⑥状态到②状态说明由于车论中途停顿后由于车辆惯性导致车轮晃动导致车轮又后退一下压入b踏板同时a踏板任然压入；

情况5：车轮从②号状态到⑤状态说明车轮继续后退离开a踏板，而压入b踏板；

情况6：车轮从⑤号状态到②状态说明车轮又开始向前行走，同时压入ba两个踏板；

情况7：车轮从②号状态到③状态说明车轮继续向前行走，车轮先离开b踏板，后离开a踏板，最终到④号状态车轮离开两个踏板。

从上述几种情况看，车轮最终的结果是从右向左通过了b，a两个踏板，但是从行走的过程中看，由于车轮在b，a两个踏板之间来回晃动，导致出现了②→⑥，⑥→②，②→⑤，⑤→②四个状态的变化，导致整个图形较图2发生了不规律的变化。

1.1.方向判断及计轴

1.从左向右

图4和图8都是车轮从左向右行走，从图4中可以看出一个完整的行走过程图，开始两个踏板都没有压入，然后要先压入a踏板的一个状态，然后又压入b踏板，而此时应该出现a，b两个踏板同时压入的情况，在继续行走过程中要出现车轮先离开a踏板后离开b踏板的状态，最终离开两个踏板，也就说整个完整的行走路线图是需要这5个状态的；图5虽然车轮在行走的过程比较复杂，但是仔细分析后可以发现图5中包含有图1所有的状态，只不过给分开了而已，但是车轮从开始进入踏板的两个状态和离开踏板的两个踏板一致，而且中间出现了好几次两个踏板同时压入的情况，这也就补足了图1中所有车轮通过踏板的状态。也就说车轮要从左向右通过ab踏板，顺序必须是ab都未压入→a压入→b压入(此时ab同时压入)→a离开→b离开(此时ab都离开)，通过这5个状态就能判断出车轮是从左向右行走。

2.从右向左

图10和图14都是车轮从右向左行走，从图10中可以看出一个完整的行走过程图，开始两个踏板都没有压入，然后要先压入b踏板的一个状态，然后又压入a踏板，而此时应该出现b，a两个踏板同时压入的情况，在继续行走过程中要出现车轮先离开b踏板后离开a踏板的状态，最终离开两个踏板，也就说整个完整的行走路线图是需要这5个状态的；图6虽然车轮在行走的过程比较复杂，但是仔细分析后可以发现图6中包含有图2所有的状态，只不过给分开了而已，但是车轮从开始进入踏板的两个状态和离开踏板的两个踏板一致，而且中间出现了好几次两个踏板同时压入的情况，这也就补足了图10中所有车轮通过踏板的状态。也就说车轮要从右向左通过ba踏板，顺序必须是ba都未压入→b压入→a压入(此时ba同时压入)→b离开→a离开(此时ba都离开)，通过这5个状态就能判断出车轮是从右向左行走。

3.无方向情况

图11中都是从a进a出，但是都没有通过ab踏板。a进a出①状态为ab都未压入→a压入→a离开，没有似于方向从左向右里面的几个状态，故可以判断车轮未通过两个踏板；a进a出②状态为ab都未压入→a压入→b压入(此时ab同时压入)→b离开→a离开(此时ab都离开)，整个过程中在ab同时压入到下一个状态和从左向右的状态不一致(最后两个状态)，故可以判断车轮虽然顺序压入ab踏板，但车轮离开踏板的顺序和正常通过顺序是相反的，所以此时车轮判定为没有通过ab踏板。

图12中都是从b进b出，但是都没有通过ba踏板。b进b出①状态为ba都未压入→b压入→b离开，没有类似于方向从右向左里面的几个状态，故可以判断车轮未通过两个踏板；b进b出②状态为ba都未压入→b压入→a压入(此时ba同时压入)→a离开→b离开(此时ba都离开)，整个过程中在ba同时压入带下一个状态和从右向左的状态不一致(最后两个状态)，故可以判断车轮虽然顺序压入ba踏板，但车路离开踏板的顺序和正常通过书序是相反的，所以此时车轮判定为没有通过ba踏板。

4.计轴

单纯的车轮计轴是当单个车轮通过ab方向时计轴加1，通过ba方向时计轴减1。而我们实际情况会遇到上述的各种情况，对于计轴会有误差，但是通过上述对方向的分析判断其实质就是对车轮通过踏板与否进行判断，根据对方向准确判断就能很准确的实现对车轴的计数(计轴)。

根据上面车轮经过踏板的顺序很清楚能判断出车轮的方向，也很容易记录通过踏板的车轮轴数。但是实际情况并非简单上面的状态1到状态5的变化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。