[发明专利]一种列车完整性检测方法和系统

说明书

本发明公开了一种列车完整性检测方法和系统。本发明中列首卫星定位模块与速度传感器估计的列车二维位置和速度信息进行信息融合，融合结果与电子轨道地图进行地图匹配，最终得到精确在轨列车列首位置，由信息融合算法提供的残差估计出当前在轨列车列首位置的TPL数值，并根据获得的列首沿股道方向位置与相应的TPL值，计算出列车头部位置安全阈值。列尾设备利用卫星定位模块实现在轨列车列尾二维位置获取，通过通信模块向列首处理单元传送列尾位置信息，列尾的TPL值在列首处理单元中进行解算。分别将列首列尾的HPL值与相应的HAL值比较，检测定位信息是否可用。在可用的情况下，利用得到的沿股道方向的位置解与估计的TPL值，根据一定的算法，估计出安全车长，从而进行列车完整性判断。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域。更具体地，涉及一种列车完整性检测方法和系统。

背景技术

随着铁路的发展，列车之间的运行间隔对铁路运输效率有着重大的影响。在保证列车运行安全的前提下，尽可能地缩短列车间的追踪距离，可以极大地提高运输效率。列车的追踪运行，需要获得前行列车的车长和检测前行列车的完整性，否则当列车发生脱钩等现象时，可能造成两辆列车相撞等事故。

目前，列车完整性检测主要有以下三种方式：

1、通过轨道电路进行列车的占用检测，通过轨旁计轴单元统计经过列车的轮对数从而实现列车的完整性检测。但是这种方式需要在轨旁安装大量设备，成本高，维修困难，而且随着列车的提速，计轴设备将不能可靠的工作。

2、通过列尾安装风压监测装置，当列车分离，风压管漏风，泄漏量超过规定值时，列尾设备报警，实现列车完整性检测。但是该方法中的列尾风压装置需要安装于列车尾部车钩或提钩杆上，与列车尾部制动管连接，安装困难，且列尾风压装置查询频率较低，不能保证列车完整性检测的实时性，尤其在列车提速后，实时性对列车安全有很大影响。

3、基于卫星导航定位的列车完整性检测方法：在列车的头部(列首)和列车最后一节车厢(列尾)内分别安装卫星导航(包括GPS、北斗、GLONASS等)接收机，实时解算列首、列尾位置，通过列首、列尾的位置差估计列车长度，与列车的实际长度比较，检测列车的完整性。现有的基于卫星导航定位的列车完整性检测方法在定位结果偏差较大时，导致计算的列首、列尾位置不准确，此时估计的车长误差很大，可能导致误警或漏警。

发明内容

为了克服现有基于卫星导航定位的列车完整性检测方法的不足，本发明提供一种列车完整性检测方法和系统，本发明的方法为基于卫星导航的组合定位中的列车沿股道方向保护距离的列车车长计算及列车完整性检测方法，并且实时计算列车的安全包络，缩短列车追踪间隔，提高运行效率。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种列车完整性检测方法，包括以下步骤：

获取导航笛卡尔坐标系下的当前列首位置和列车的当前速度信息；

将所述导航笛卡尔坐标系下的当前列首位置和列车的当前速度信息进行信息融合，将信息融合结果与电子轨道地图进行地图匹配，得到投影的列首公里标位置；

根据信息融合算法提供的残差估计计算得到列首(HOT:Head of Train)的TPL_HOT值(Tangential Protection Limit,沿股道方向安全保护级别数值)；

获取导航笛卡尔坐标系下的列尾位置，将所述导航笛卡尔坐标系下的列尾位置与所述电子轨道地图进行地图匹配，得到投影的列尾公里标位置；

根据列尾定位中卫星观测的残差估计计算出列尾(EOT:End of Train)的沿股道方向安全保护级别数值TPL_EOT值；