[实用新型]一种列车精确测速系统

说明书

本实用新型提供了一种列车精确测速系统，包括铺设在轨枕上的信号发射器、安装在机车底部的信号接收器、机车上的单个速度信号处理器和速度信号集成处理与显示终端。本实用新型还提供了一种列车精确测速方法。此测速系统应用范围广，从低速到中、高速都可以精确测量，存在抗干扰性能强、稳定可靠、无盲区、精度高等特点；此测速系统不仅能用于一般的重载列车和普通客车的速度测量，还可以应用于对磁浮列车速度的精确测量。使用此测速系统后，可以将此测量速度和轴端测速器的速度做对比，去提前预估车轮的空转和高速列车车轮的滚动与滑动趋势，并将之作为电机转矩的控制要素，从而提高轮轨黏着利用率，更好地控制列车的运行，确保列车安全运行。

技术领域

本发明涉及一种列车精确测速系统，尤其涉及普通客、货运列车或高速动车组精确测速系统。

背景技术

列车在行驶过程中需要对其速度进行精确测量，便于机车乘务员安全驾驶和总控调度中心监控列车运行状况，尤其在弯道或者暴风雨雪等复杂路况时合理选择行驶速度，避免发生严重的交通事故。文献“闫泽涛、刘瑞涛，一种轨道交通车辆精确测速系统和方法，申请号：201610398082.9，申请日期:2016.06.07”公开了目前运行列车的测速技术一般有如下几种：

1)在车轮上加装传感器，通过计量车轮旋转周数来计算车速，该技术在雨雪环境下由于车轮在轨面打滑会导致测速数据出现偏差；

2)通过多普勒雷达原理来实现测速，该技术已经成熟，但测量精度较差并且会受雨雪天气影响，并且列车速度小于40公里时效果较差；

3)通过GPS定位技术来计算速度，该技术广泛应用，但无法在地铁或者隧道内使用并且在较短距离测速的误差较大；

4)通过RFID技术测量列车通过特定测量点的时间来计算速度，该技术的缺陷在于只能在特定地点进行测量。

为保证列车运行的安全性和舒适性，目前列车一般采用多种技术结合使用来实现行驶速度的测量。

在列车的行驶过程中，有多种地方需要用到列车精确速度，例如列车运行控制过程中，需要用到列车的精确速度，通过计算车轮轮缘速度与精确速度差的值轮对的蠕滑速度，进而控制电机转矩输出，提高轮轨车轮的蠕滑利用率。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种列车精确测速系统。

本发明提供了一种列车精确测速系统，包括铺设在轨道枕木上固定距离的光信号发射器、安装在列车底部的光信号接收器，列车上的光电信号存储、计时器，列车上的光电信号处理单元，列车上的速度信号输出单元。根据时间差来计算单位间距平均速度，然后预测下一时刻运行速度，然后进行数据拟合形成速度曲线，指导列车运行。

本发明的上述过程主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种精确测速系统的实现过程：

(1)根据需要给轨道枕木上的光信号发射器顺序编号为0至n，且间距为固定距离L₂；然后,信号接收器接收到光信号，并记下对应的时刻t₀、t₁、t₂…t_n，计算出每一距离间隔的平均速度再计算出相邻平均速度差与时间间隔的比值，即预测加速度a₀、a₁、a₂…a_n-2。

(2)将平均速度近似看作是时间间隔内的中点速度，那么就可用前一时段内的加速度(预测加速度)和前一时段内的中点速度去近似预测在第n点处的预测速度v'_n。进而对这些单个点按照一定的算法进行曲线拟合，形成速度曲线。

(3)列车开车时刻记为t₀，开车预估初速度v'₁设为0，预估速度v'₂设为0；