[发明专利]列车控制系统、方法及列车

说明书

本申请提出一种列车控制系统、方法及列车，属于自动控制技术领域。其中，所述系统包括：行车滑鼠，行车滑鼠包括：干涉条纹发生器，用于发射激光光束以在轨道上形成干涉条纹；摄像头，用于拍摄干涉条纹；车速及行车距离获取装置，用于根据干涉条纹获取列车的行车距离和车速，以及将车速和行车距离发送至车载控制器；车载控制器，用于根据车速和行车距离获取列车的状态。由此，通过这种列车控制系统，实现了精确测量列车的瞬时速度和行车距离，并准确判断列车的状态，不仅精准度高，而且不受车速限制，提高了列车行驶的安全性。

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种列车控制系统、方法及列车。

背景技术

轨道交通作为公共交通的重要组成部分，必须实时监控列车的运行状态，如车速、车轮状态、故障状态等，以保证其安全运行。相关技术中，列车的测速利用光电车轴转速计数器或霍尔车轴转速传感器等测速传感器测量车轮的角速度，进而根据车轮的角速度和车轮半径计算车轮外沿的切线速度，即列车的运行速度，并增加多普勒雷达或激光雷达，测量列车前方物体的反射波的相对速度辅助判断车轮的打滑、空转、停车以及故障问题。

然而，该测速方法，无法单独依靠列车上的测速传感器来判断列车相对真实地面的位移，从而无法检测到车轮的打滑、空转、停车等问题，而在利用多普勒雷达或激光雷达辅助测量时，采用计算径向波的发射到接收的延时来计算列车与前方物体的距离，以及单位时间的距离变化计算瞬时速度，不仅测速精度低，而且在车速大范围变化时，高速测速和低速测速的误差大。

发明内容

本申请提出的列车控制系统、方法及列车，用于解决相关技术中，现有列车测速系统不仅无法单独依靠列车上的测速传感器检测到车轮的打滑、空转、停车等问题，而且测速精度低，在车速大范围变化时，高速测速和低速测速的误差大的问题。

本申请一方面实施例提出的列车控制系统，包括：行车滑鼠，所述行车滑鼠包括：干涉条纹发生器，用于发射激光光束以在轨道上形成干涉条纹；摄像头，用于拍摄所述干涉条纹；车速及行车距离获取装置，用于根据所述干涉条纹获取所述列车的行车距离和车速，以及将所述车速和所述行车距离发送至车载控制器；所述车载控制器，根据所述车速和所述行车距离获取所述列车的状态。

本申请实施例提供的列车控制系统，包括行车滑鼠和车载控制器，其中行车滑鼠包括干涉条纹发生器、摄像头和车速及行车距离获取装置。干涉条纹发生器用于发射激光光束以在轨道上形成干涉条纹，摄像头用于拍摄干涉条纹，车速及行车距离获取装置根据干涉条纹获取列车的行车距离和车速，并将车速和行车距离发送至车载控制器，进而车载控制器根据车速和行车距离获取列车的状态。由此，通过行车滑鼠中的干涉条纹发生器发射激光光束在轨道上形成干涉条纹并拍摄，之后即可根据拍摄到的、列车在摄像头感光时间内经过的干涉条纹的数量，计算出列车的行车距离和车速，从而实现了精确测量列车的瞬时速度和行车距离，并准确判断列车的状态，不仅精准度高，而且不受车速限制，提高了列车行驶的安全性。

可选地，在第一方面实施例的一种可能的实现形式中，所述激光光束的频率为所述摄像头图像传感器扫描频率的3倍以上。

可选地，在第一方面实施例的另一种可能的实现形式中，所述干涉条纹发生器包括：

光源；

与所述光源相连的第一光纤；

与所述光源相连的第二光纤；

与所述第一光纤相连的第一缝隙；

与所述第二光纤相连的第二缝隙。

可选地，在第一方面实施例的另一种可能的实现形式中，所述干涉条纹的数量大于2；

所述根据所述干涉条纹获取所述列车的行车距离和车速，还包括：

根据相邻两个所述干涉条纹之间的距离，获取所述列车的行车距离；