專利名稱：一種鐵路軌檢車病害處所精確定位方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路軌檢車病害處所以及有軌車輛的精確定位方法和裝置，屬于鐵路軌道檢修定位技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鐵路軌檢車采用計(jì)軸儀測(cè)算列車的位置，從而得到所測(cè)軌道的病害處所的位置。由于列車車輪運(yùn)行時(shí)會(huì)有產(chǎn)生滑性、振動(dòng)等問題，使得軌檢車所記位置與實(shí)際位置有差異，且這種差異隨運(yùn)行距離的長度會(huì)累積。目前采用人工觀測(cè)鐵軌旁公里標(biāo)的校正方法，可以部分程度減少累計(jì)誤差。然而仍不能給出精確定位，且隨著運(yùn)行車速的提高，誤差將越大，更無法在無光線下操作。病害處所的位置不準(zhǔn)，將加大鐵路軌道檢修工作的強(qiáng)度甚至無法找到剛度不均勻型病害，延誤軌道病害處理的時(shí)間，造成列車事故隱患或影響乘坐舒適度，高速下尤為嚴(yán)重。就廣義而論，有軌車輛的控制需要提供車輛精確定位的位置信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比可以更精確定位病害處所的方法和裝置，從而方便軌道檢修人員和檢修設(shè)備準(zhǔn)確及時(shí)處理病害。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明在原軌檢車病害的探測(cè)和定位裝置的基礎(chǔ)上，提供一種軌檢車病害處所精確定位裝置，它包括地面軌道旁的公里標(biāo)上埋入一種無源射頻電子標(biāo)簽或臨時(shí)可移動(dòng)的電子標(biāo)簽，該電子標(biāo)簽以電子方式記錄公里標(biāo)的位置信息和其它信息(電子標(biāo)簽公里牌)，臨時(shí)可移動(dòng)的電子標(biāo)簽存儲(chǔ)向車上傳遞的信息，軌檢車設(shè)置天線和射頻電子標(biāo)簽讀出裝置，射頻電子標(biāo)簽讀出裝置在軌檢車運(yùn)行過程中通過天線連續(xù)向埋裝無源射頻電子標(biāo)簽的方向發(fā)送能量，一旦運(yùn)行軌檢車行至埋裝無源射頻電子標(biāo)簽的公里標(biāo)附近，無源射頻電子標(biāo)簽將接收到能量并被喚醒，并向軌檢車上的射頻電子標(biāo)簽讀出裝置發(fā)送表示該公里標(biāo)的唯一地址信息，射頻電子標(biāo)簽讀出裝置通過車載天線收到該公里標(biāo)的唯一地址信息，并根據(jù)天線安裝的位置、列車運(yùn)行的時(shí)速、及計(jì)軸儀的讀數(shù)采用“自適應(yīng)融合算法”給出精確位置信息并通過軌檢車的病害檢測(cè)裝置(目標(biāo)計(jì)算機(jī))的輸入鍵盤接口自動(dòng)輸入，從而給軌檢車的病害檢測(cè)裝置一精確的起始位置定位，保證了軌檢車的病害檢測(cè)裝置所檢測(cè)的病害相對(duì)于軌道旁的公里標(biāo)有精確的位置定位。在精確定位校正的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)累積誤差的修正。同理，當(dāng)讀出裝置接近臨時(shí)標(biāo)簽時(shí)便讀出向車上傳遞的信息，以供目標(biāo)計(jì)算機(jī)采取對(duì)策。
為了該技術(shù)在工程上的應(yīng)用，對(duì)于不規(guī)范電子標(biāo)簽的安裝將影響校正精度而采取在標(biāo)簽中提供延時(shí)修正量，從而在不利條件下保證校正精度。
對(duì)于校正系統(tǒng)的精度確定，采用在所需確定軌道位置處(電子標(biāo)簽對(duì)應(yīng)處)制作特異軌道形態(tài)(墊高軌道)，當(dāng)軌檢車通過時(shí)從軌道幾何圖幅中可明顯看出所做特異軌道形態(tài)的表達(dá)，從而可通過圖形或圖形數(shù)據(jù)看出圖形峰值點(diǎn)到校正點(diǎn)的距離，該距離表達(dá)的校正誤差，可通過調(diào)整延時(shí)量得以修正。
本發(fā)明的有益效果是將使校正精度從原來小于等于30米提高到±0.2米，軌檢車病害處所的精確定位可讓鐵路軌道檢修人員迅速準(zhǔn)確地找到病害處所，及時(shí)排除軌道故障，確保鐵路運(yùn)輸安全正點(diǎn)。與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)地面信息向車上傳遞。


圖1為本發(fā)明鐵路軌檢車病害處所精確定位方法和裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，本發(fā)明將一種無源射頻電子標(biāo)簽置于固定的軌道旁公里標(biāo)中或臨時(shí)可移動(dòng)的無源電子標(biāo)簽置于軌道旁，將天線和射頻電子標(biāo)簽讀出裝置置于移動(dòng)的軌檢車上。射頻電子標(biāo)簽讀出裝置在軌檢車運(yùn)行過程中，通過天線連續(xù)向埋裝無源射頻電子標(biāo)簽的方向發(fā)送能量，無源射頻電子標(biāo)簽將接收到能量并被喚醒，并向軌檢車上的射頻電子標(biāo)簽讀出裝置發(fā)送表示該公里標(biāo)的唯一地址信息。定位裝置通過接收射頻電子標(biāo)簽讀出裝置由車載天線收到該公里標(biāo)的唯一地址信息，并根據(jù)天線安裝的位置、列車運(yùn)行的時(shí)速及計(jì)軸儀的讀數(shù)，采用“自適應(yīng)融合算法”給出精確位置信息，并通過軌檢車的病害檢測(cè)裝置的輸入鍵盤接口，自動(dòng)輸入位置校正信息。
自適應(yīng)融合算法是將延時(shí)量折算為計(jì)軸儀的脈沖數(shù)，兩脈沖間的長度等于輪圓周長的1/(計(jì)軸儀轉(zhuǎn)一圈發(fā)出脈沖個(gè)數(shù))。電子標(biāo)簽讀出裝置的天線距里程確定點(diǎn)設(shè)計(jì)有提前量，用以校正電子標(biāo)簽讀出裝置、病害處所檢測(cè)裝置之間的通信和檢測(cè)裝置數(shù)據(jù)處理的延時(shí)，不同車速需不同的修正量，其值存于與脈沖數(shù)量相關(guān)的地址中，無需計(jì)算車速，檢測(cè)裝置數(shù)據(jù)處理的延時(shí)量值取全部采樣所用計(jì)軸儀脈沖數(shù)的1/2。為保證在不滿足安裝標(biāo)簽條件下其延時(shí)的準(zhǔn)確，在電子標(biāo)簽的幀結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)延時(shí)量修正值，其值大小可通過計(jì)算或?qū)崪y(cè)誤差量獲得。
電子標(biāo)簽的幀結(jié)構(gòu)電子標(biāo)簽廠家1位，關(guān)鍵字4位，增減性1位，公里數(shù)16位，校正數(shù)6位，奇偶校驗(yàn)1位，局名7位，段名13位，線名12位，行別3位，其它64位。
為了舉例說明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，描述了上述的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的其它變化和修改，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，在本發(fā)明公開內(nèi)容的實(shí)質(zhì)和基本原則范圍內(nèi)的任何修改/變化或等效變換都屬于本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鐵路軌檢車病害處所精確定位裝置，其特征在于包括地面軌道旁的公里標(biāo)上埋入一種無源射頻電子標(biāo)簽或臨時(shí)可移動(dòng)的無源射頻電子標(biāo)簽，軌檢車上設(shè)置天線和射頻電子標(biāo)簽讀出裝置，計(jì)軸儀，定位裝置，病害檢測(cè)裝置和病害處所定位裝置；電子標(biāo)簽以電子方式記錄公里標(biāo)的位置信息和其它信息(電子標(biāo)簽公里牌)，射頻電子標(biāo)簽讀出裝置在軌檢車運(yùn)行過程中通過天線連續(xù)向埋裝無源射頻電子標(biāo)簽的公里標(biāo)方向發(fā)送能量，當(dāng)軌檢車行至埋裝無源射頻電子標(biāo)簽的公里標(biāo)或臨時(shí)使用的電子標(biāo)簽附近，無源射頻電子標(biāo)簽將接收到能量并被喚醒，且向軌檢車上的射頻電子標(biāo)簽讀出裝置發(fā)送表示該公里標(biāo)的唯一地址信息和其它信息，射頻電子標(biāo)簽讀出裝置通過車載天線收到該公里標(biāo)的唯一地址信息，并根據(jù)天線安裝的位置，列車運(yùn)行的時(shí)速，及計(jì)軸儀的讀數(shù)，采用“自適應(yīng)融合算法”給出精確位置信息并通過軌檢車的病害檢測(cè)裝置的輸入鍵盤接口自動(dòng)輸入，從而給軌檢車的病害檢測(cè)裝置一精確的起始位置的定位，保證了軌檢車的病害檢測(cè)裝置所檢測(cè)的病害相對(duì)于軌道旁的公里標(biāo)有精確的位置定位數(shù)據(jù)，同時(shí)還可獲得射頻電子標(biāo)簽中的其他信息供目標(biāo)計(jì)算機(jī)采取對(duì)策。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌檢車病害處所精確定位裝置的定位方法，其特征在于車載定位裝置是通過接收電子標(biāo)簽讀出裝置的定位信息和計(jì)軸儀的計(jì)軸脈沖，按“自適應(yīng)融合算法”給出準(zhǔn)確定位的延時(shí)脈沖量，自動(dòng)向目標(biāo)計(jì)算機(jī)輸入位置校正信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鐵路軌檢車病害處所精確定位方法，其特征在于所說的“自適應(yīng)融合算法”是將延時(shí)量折算為計(jì)軸儀的脈沖數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的一種鐵路軌檢車病害處所精確定位方法，其特征在于電子標(biāo)簽讀出裝置的天線距里程確定點(diǎn)設(shè)計(jì)有提前量，用以校正電子標(biāo)簽讀出裝置、病害處所定位裝置之間的通信和數(shù)據(jù)處理的延時(shí)，不同車速需不同的修正量，其值存于與脈沖數(shù)量相關(guān)的地址中，無需計(jì)算車速，軌檢車檢測(cè)裝置既目標(biāo)計(jì)算機(jī)其延時(shí)量值取其采樣所用計(jì)軸儀脈沖數(shù)的1/2；為保證在不滿足安裝標(biāo)簽條件下其延時(shí)的準(zhǔn)確，在電子標(biāo)簽的幀結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)延時(shí)量修正值，其值大小可通過計(jì)算或?qū)崪y(cè)誤差量獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鐵路軌檢車病害處所精確定位方法，其特征在于對(duì)于校正系統(tǒng)的精度確定與修正方法，采用在所需確定軌道位置處(電子標(biāo)簽對(duì)應(yīng)處)制作特異軌道形態(tài)(墊高軌道)，當(dāng)軌檢車通過時(shí)從軌道幾何圖幅中可明顯看出所做特異軌道形態(tài)的的表達(dá)，從而可通過圖形或圖形數(shù)據(jù)看出圖形峰值點(diǎn)到校正點(diǎn)的距離，該距離表達(dá)的校正誤差，可通過調(diào)整延時(shí)量得以修正。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵路軌檢車病害處所精確定位方法和裝置，屬于鐵路軌道檢修定位技術(shù)領(lǐng)域。在原軌檢車病害探測(cè)和定位裝置的基礎(chǔ)上，加入一種軌檢車病害處所精確定位裝置，它包括地面軌道旁的公里標(biāo)上埋入記錄位置信息的無源射頻電子標(biāo)簽，軌檢車上設(shè)置天線和射頻電子標(biāo)簽讀出裝置和定位裝置，在軌檢車行至公里標(biāo)附近時(shí)，射頻電子標(biāo)簽讀出裝置收到射頻電子標(biāo)簽的地址信息并送入定位裝置，定位裝置根據(jù)天線安裝的位置和計(jì)軸儀的讀數(shù)，采用“自適應(yīng)融合算法”給出精確位置信息并通過病害檢測(cè)裝置的輸入鍵盤自動(dòng)輸入，從而給軌檢車的病害檢測(cè)裝置精確的起始位置定位。軌檢車病害處所的精確定位可讓軌道檢修人員迅速準(zhǔn)確地找到病害處所，及時(shí)排除軌道故障。
文檔編號(hào)B61L25/00GK101020463SQ20071006465
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者姚冬萍, 王兆京, 湯斌, 姚冬, 閻志強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)