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一種基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)及方法

文檔序號:9608929閱讀:429來源:國知局
一種基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防碰撞技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種防碰撞控制中精確分析軌道車運(yùn)動關(guān)系和距離的基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路電氣化運(yùn)營里程的快速增長,接觸網(wǎng)作業(yè)車的數(shù)量也隨之迅速增長,軌道車在運(yùn)行、施工作業(yè)等情況下的安全壓力也急劇增大。雖然通過加強(qiáng)、改進(jìn)軌道車的各項安全管理制度,很大程度減少了軌道車在運(yùn)行、作業(yè)過程中的不安全因素,但是還是存在違章操作、管理盲區(qū)等危及行車、作業(yè)安全的重要隱患。
[0003]因此有必要研制和開發(fā)適合于軌道車運(yùn)行、作業(yè)等特點的防撞裝置,用于滿足目前軌道車之間的防撞要求,消除軌道車發(fā)生相互碰撞事故的隱患,保障軌道車在運(yùn)行、作業(yè)過程中的安全。
[0004]在防碰撞控制中一般需要用到軌道車之間的距離,而現(xiàn)有技術(shù)中采用GPS設(shè)備來計算獲取軌道車之間的距離,而采用GPS設(shè)備時容易受軌道路線、地形環(huán)境等條件影響,使得計算的結(jié)果不準(zhǔn)確,影響防碰撞控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決防碰撞控制中獲取軌道車運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)不準(zhǔn)確,影響防碰撞控制的問題,提供了一種防碰撞控制中運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)分析準(zhǔn)確的基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明還提供了一種防碰撞控制中運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)分析準(zhǔn)確的基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析方法。
[0007]本發(fā)明適用于軌道車等自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特種設(shè)備,軌道車等自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特種設(shè)備系指在國鐵營業(yè)線上運(yùn)行的軌道車、養(yǎng)路機(jī)械、作業(yè)車以及其他具有80km/h以上自運(yùn)行能力的檢測、維修設(shè)備,以下簡稱軌道車。
[0008]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析系統(tǒng),包括至少兩輛運(yùn)行在同一軌道上的軌道車,在軌道車上設(shè)置有速度位移信息采集單元、位置狀態(tài)檢測單元、處理單元和進(jìn)行軌道車之間相互通訊的網(wǎng)絡(luò)連接單元,速度位移信息采集單元和位置狀態(tài)檢測單元分別與處理單元相連,網(wǎng)絡(luò)連接單元分別與處理單元、速度位移信息采集單元相連;
速度位移信息采集單元:實時獲取軌道車的運(yùn)行速度、速度相位及軌道車的絕對位移數(shù)據(jù);
位置狀態(tài)檢測單元:檢測軌道車是否與其他軌道車連掛;
處理單元:判斷軌道車絕對位移值變化趨勢關(guān)系、軌道車前后位置關(guān)系,根據(jù)軌道車之間前后位置關(guān)系以及軌道車絕對位移值的變化趨勢關(guān)系判斷兩軌道車之間的運(yùn)動關(guān)系。
[0009]本發(fā)明采用速度位移信息采集單元可以為GYK設(shè)備,能夠輸出絕對位移值,絕對位移值根據(jù)運(yùn)行方向改變數(shù)值遞增或遞減也相應(yīng)改變。且能輸出車輛運(yùn)行速度,速度位移信息采集單元也可以是其他傳感器檢測設(shè)備。每輛軌道車上都設(shè)置有速度位移信息采集單元,通過網(wǎng)絡(luò)連接單元獲取其他軌道車的運(yùn)行狀態(tài),即絕對位移值、運(yùn)行速度等信息。處理單元根據(jù)相鄰車輛的絕對位移值通過判斷和計算得到軌道車之間的運(yùn)行狀態(tài),即軌道車間運(yùn)動關(guān)系和軌道車間距離,為防碰撞策略提供了精確可靠的數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用速度位移信息采集單元,通過絕對位移值分析判斷軌道車運(yùn)行狀態(tài),相比采用GPS設(shè)備計算距離,克服了受軌道路線、地形環(huán)境等條件影響較大的問題。
[0010]處理單元包括變化趨勢關(guān)系判斷模塊、前后位置關(guān)系判斷模塊和運(yùn)行狀態(tài)分析模塊,圖中未示出。網(wǎng)絡(luò)連接單元分別與變化趨勢關(guān)系判斷單元和前后位置關(guān)系判斷單元連接,速度位移信息采集單元分別與變化趨勢關(guān)系判斷單元連接和前后位置關(guān)系判斷單元連接,位置狀態(tài)檢測單元分別與變化趨勢關(guān)系判斷單元和前后位置關(guān)系判斷單元連接,變化趨勢關(guān)系判斷單元和前后位置關(guān)系判斷單元分別與運(yùn)行狀態(tài)分析單元連接。
[0011]作為一種優(yōu)選方案,所述位置狀態(tài)檢測單元包括接觸開關(guān),接觸開關(guān)分別安裝在軌道車前后兩端上。位置狀態(tài)檢測單元檢測軌道車是否與其他軌道車連掛。由于軌道車相互之間的位置關(guān)系相對確定,軌道車輛之間的前后位置固定不動,一般只有進(jìn)入不同股道的時候才會出現(xiàn)前后位置變化的情況。
[0012]—種基于絕對位移的軌道車輛運(yùn)行狀態(tài)分析方法,其特征是:包括以下步驟:
51.在軌道車連掛狀態(tài)下,檢測軌道車絕對位移值的變化趨勢關(guān)系;
52.在軌道車連掛狀態(tài)下,檢測軌道車之間的前后位置關(guān)系;
53.軌道車脫離連掛后,根據(jù)軌道車之間前后位置關(guān)系以及軌道車之間絕對位移值的變化趨勢關(guān)系確定當(dāng)前軌道車之間的運(yùn)動關(guān)系;
54.根據(jù)軌道車的絕對位移值,確定軌道車之間的距離。
[0013]本發(fā)明基于絕對位移值分析判斷軌道車之間位置關(guān)系和距離,相比采用GPS設(shè)備計算距離,克服了受軌道路線、地形環(huán)境等條件影響較大的問題。獲得的兩軌道車間運(yùn)動關(guān)系和距離值,為后續(xù)防碰撞策略提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本發(fā)明不僅僅適用于接觸網(wǎng)作業(yè)車也適用于其他軌道車。
[0014]作為一種優(yōu)選方案,步驟S1中確定軌道車絕對位移值的變化趨勢關(guān)系過程包括:
511.判斷軌道車是否處于連掛狀態(tài),若軌道車本車其中一端接觸開關(guān)觸發(fā),則判斷本車該觸發(fā)的接觸開關(guān)所在端與鄰車連掛;
512.根據(jù)軌道車各自絕對位移的變化趨勢,確定軌道車之間的絕對位移值變化是同相還是反相。由于絕對位移值變化趨勢的不確定,需要軌道車連掛運(yùn)行一段時間進(jìn)行確定。確定軌道車之間絕對位移值變化趨勢是否一致。
[0015]作為一種優(yōu)選方案,所述步驟S2中確定軌道車之間的前后位置關(guān)系的過程包括:
521.判斷軌道車是否處于連掛狀態(tài),若軌道車本車其中一端接觸開關(guān)觸發(fā),則判斷本車該觸發(fā)的接觸開關(guān)所在端與鄰車連掛;
522.根據(jù)軌道車移動方向判斷本車與鄰車的前后關(guān)系,檢測軌道車行進(jìn)方向,若本車與行進(jìn)方向相對的一端連掛有鄰車,判斷在行進(jìn)方向上本車位于前,鄰車位于后,反之在本車行進(jìn)方向一端連掛有鄰車,則本車位于后,鄰車位于前。根據(jù)軌道車移動方向,如向前移動,則兩軌道車其中位于移動方向一側(cè)的軌道車為在前。
[0016]作為一種優(yōu)選方案,所述步驟S3中確定軌道車之間的運(yùn)動關(guān)系的方法為:
a.當(dāng)步驟S1和S2中檢測到絕對位移值變化趨勢關(guān)系和軌道車之間前后位置關(guān)系為本車與鄰車的絕對位移值都是遞增且本車在前的情況:
當(dāng)兩軌道車都處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)步驟S2確定的信息為兩軌道車的位置關(guān)系;
當(dāng)只有一輛軌道車移動的狀態(tài),不論本車還是鄰車運(yùn)動,若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞增,則本車位置在前,鄰車位置在后;若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞減,則本車在后,鄰車在前;
當(dāng)兩軌道車都移動,若本車和鄰車絕對位移值都遞增,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車位置在前,鄰車位置在后;若本車和鄰車絕對位移值都遞減,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車在后,鄰車在前;若本車絕對位移值遞增、鄰車絕對位移值遞減,則兩軌道車運(yùn)動方向相反,互為后車;若本車絕對位移值遞減、鄰車絕對位移值遞增,則兩軌道車方向相反,互為前車;
b.當(dāng)步驟S1和S2中檢測到絕對位移值變化趨勢關(guān)系和軌道車之間前后位置關(guān)系為本車與鄰車的絕對位移值都是遞減且本車在前的情況:
當(dāng)兩軌道車都處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)步驟S2確定的信息為兩軌道車的位置關(guān)系;
當(dāng)只有一輛軌道車移動的狀態(tài),不論本車還是鄰車運(yùn)動,若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞增,則本車位置在后,鄰車位置在前;若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞減,則本車在前,鄰車在后;
當(dāng)兩軌道車都移動,若本車和鄰車絕對位移值都遞增,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車位置在后,鄰車位置在前;若本車和鄰車絕對位移值都遞減,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車在前,鄰車在后;若本車絕對位移值遞增、鄰車絕對位移值遞減,則兩軌道車運(yùn)動方向相反,互為前車;若本車絕對位移值遞減、鄰車絕對位移值遞增,則兩軌道車方向相反,互為后車;
c.當(dāng)步驟S1和S2中檢測到絕對位移值變化趨勢關(guān)系和軌道車之間前后位置關(guān)系為本車與鄰車的絕對位移值都是遞增且本車在后的情況:
當(dāng)兩軌道車都處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)步驟S2確定的信息為兩軌道車的位置關(guān)系;
當(dāng)只有一輛軌道車移動的狀態(tài),不論本車還是鄰車運(yùn)動,若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞增,則本車位置在后,鄰車位置在前;若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞減,則本車在前,鄰車在后;
當(dāng)兩軌道車都移動,若本車和鄰車絕對位移值都遞增,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車位置在后,鄰車位置在前;若本車和鄰車絕對位移值都遞減,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車在前,鄰車在后;若本車絕對位移值遞增、鄰車絕對位移值遞減,則兩軌道車運(yùn)動方向相反,互為前車;若本車絕對位移值遞減、鄰車絕對位移值遞增,則兩軌道車方向相反,互為后車;
d.當(dāng)步驟S1和S2中檢測到絕對位移值變化趨勢關(guān)系和軌道車之間前后位置關(guān)系為本車與鄰車的絕對位移值都是遞減且本車在后的情況:
當(dāng)兩軌道車都處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)步驟S2確定的信息為兩軌道車的位置關(guān)系;
當(dāng)只有一輛軌道車移動的狀態(tài),不論本車還是鄰車運(yùn)動,若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞增,則本車位置在前,鄰車位置在后;若運(yùn)動的軌道車絕對位移值遞減,則本車在后,鄰車在前;
當(dāng)兩軌道車都移動,若本車和鄰車絕對位移值都遞增,則兩軌道車運(yùn)行方向相同,且本車位置在前,鄰車位置在后;若本車和鄰車絕對位移值都遞
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