[发明专利]一种列车测速方法、处理器及列车测速系统

说明书

本发明属于轨道交通技术领域，提供了一种列车测速方法、处理器及列车测速系统，该方法包括：基于列车上周期的总体测速值和列车上周期的加速度，计算列车当前周期的测速估计值；列车加速度由安装在列车上的加速度传感器组采集；获取安装在列车上的雷达组当前周期各个雷达的测速值和安装在列车上的轮形光栅速度传感器组当前周期各个轮形光栅速度传感器的测速值；基于列车当前周期的测速估计值，计算当前周期各个雷达的测速值的误差估计值和当前周期各个轮形光栅速度传感器测速值的误差估计值；根据各个雷达的测速值及测速值的误差估计值以及测速值的误差估计值，计算列车当前周期的列车总体测速值。提高了列车测速的可靠性和测速的精确度。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种列车测速方法、处理器及列车测速系统。

背景技术

为了缓解高峰时期客流量的拥堵，准时和缩短行车间隔成为了发展目标，而随着城市轨道交通的迅速发展，地铁线路的轨面情况越来越复杂，在缩短行车间隔的同时，会面临列车的安全运行问题。为了保证列车的安全运行，就需要信号系统具有高度的自动化和智能化。

在轨道交通中，信号系统通过其核心设备即车载自动防护(Automatic TrainOperation，ATP)系统来保证轨道交通的安全运行，而车载ATP系统所有的防护功能的实现必须依靠可靠的速度测量，目前，国内的地铁系统中采用在列车的车头或车尾分别安装一个雷达和两个轮形光栅速度传感器，通过雷达与轮形光栅速度传感器的组合进行测速。具体工作原理是：采用轮形光栅速度传感器和雷达来实时测量列车的运行速度，并将轮形光栅速度传感器和雷达测量的列车运行速度进行融合，得到列车的运行速度。

其中，轮形光栅速度传感器安装在列车的车轮上，轮形光栅速度传感器测速的原理是：通过检测车轮的转动圈数来精确的计算出列车的运行速度。雷达一般安装在列车车头底部，雷达测速的原理是：根据轨面反射的反射信号频率的差计算出雷达与目标的相对速度，因为当目标向雷达天线靠近时，反射信号频谱将高于发射机频率，当目标原理雷达天线时，反射信号频率将低于发射机频率，由此，可以计算出反射信号频率差。在使用轮形光栅速度传感器的过程中，如果将轮形光栅速度传感器安装在动力轮上，在大功率动力输出阶段，动力轮很容易发生空转，如果将轮形光栅速度传感器安装在从动轮上，在较大制动力输出阶段，从动轮很容易发生滑行，而且，在低速时存在移动机率的车轮抱死，把这种空转和打滑现象称之为空滑现象。而在暴雨、大雪等恶劣天气造成的路轨积水、结冰，会导致列车车轮的空滑情况变得更加严重。雷达的优势是不依赖于车轮的转速，因此，可以通过雷达监督轮形光栅速度传感器的空滑，可以减少速度传感器受到车轮空滑的不良影响，提高系统测速的准确性。

但是，雷达是通过轨面反射的微波进行列车速度测量，雷达测速对轨面反射率的依赖会导致雷达的单点故障变得突出。因为随着地铁线路轨面情况越来越复杂，包括地面线路、地下线路、高架线路、碴轨道和无碴轨道等，会导致轨面反射情况也变得复杂，从而影响雷达测速的准确性。而且，由于积水、积雪、光源以及其它原因导致的轨面反射条件变差，会导致出现短时间内雷达测速不可用的情况。另外，雷达由于自身的测速原理的影响，其随时测速误差较大，正常情况下，雷达测速值总是在实际速度值上下波动的，从而会影响列车的行车速度的测量。

因此，轨道交通系统中偶发的、无规律的雷达短时测速故障以及车轮空滑都会导致的测速失效，而且，由于地铁线路运营时间长，运营间隔短，在隧道和高架上，排查雷达测速偶发的不可用性在时间和空间上受到了极大的限制，因此，需要在保证列车运行安全的前提下，提高系统测速的可靠性、准确性以及可用性，以解决轨道交通系统中偶发的、无规律的雷达短时测速故障以及车轮空滑都会导致的测速失效问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种列车测速方法、处理器及列车测速系统，以解决现有轨道交通系统中偶发的、无规律的雷达短时测速故障以及车轮空滑都会导致的测速失效问题。

为此目的，第一方面，本发明提供一种列车测速方法，所述方法包括：