專(zhuān)利名稱(chēng)：軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在地面檢測(cè)軌道車(chē)輛的位置和移動(dòng)速度的方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN1769845A (
公開(kāi)日2006年5月10日) 公開(kāi)了一種沿軌道移動(dòng)物體位置和速度的檢測(cè)方法。該方法基于擋板式透 光擋光原理判斷物體相對(duì)移動(dòng)，其地面定位測(cè)速系統(tǒng)由齒槽板、多個(gè)分區(qū) 檢測(cè)器和一個(gè)上位處理器組成，齒槽板為無(wú)源擋光設(shè)備，當(dāng)它與分區(qū)檢測(cè) 器發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí)，分區(qū)檢測(cè)器根據(jù)檢測(cè)到的定位狀態(tài)的變化次數(shù)計(jì)算車(chē) 輛的相對(duì)移動(dòng)量，根據(jù)定位狀態(tài)在循環(huán)表中轉(zhuǎn)移的順序判定沿軌道移動(dòng)物 體的移動(dòng)方向，上位處理器融合所有分區(qū)檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào)后計(jì)算出移 動(dòng)物體的位置和速度。這種軌道移動(dòng)物體位置和速度的檢測(cè)方法在實(shí)用中 存在以下問(wèn)題
1) 線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí)，分區(qū)檢測(cè)器的數(shù)量眾多，而上位處理器要和所有的 分區(qū)檢測(cè)器連接，導(dǎo)致上位處理器的接口數(shù)量大，處理程序復(fù)雜，使設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)、調(diào)試和維護(hù)都十分困難；
2) 只實(shí)現(xiàn)了相對(duì)定位功能；
3) 全線(xiàn)任何一臺(tái)分區(qū)檢測(cè)器的故障都將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓；
4) 只適用于全線(xiàn)僅有一輛車(chē)的情況。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)，它 能較好的執(zhí)行較長(zhǎng)線(xiàn)路軌道車(chē)輛定位測(cè)速功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)相對(duì)定位和絕對(duì) 定位，并通過(guò)設(shè)備冗余和故障診斷方法，使得在部分分區(qū)檢測(cè)器損壞的情 況下，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常工作。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)，包括有 安裝在軌道車(chē)輛上的齒槽板，安裝在軌道上的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)器，固定安裝 的一上位處理器，及在分區(qū)檢測(cè)器和上位處理器之間至少有一中間處理 器， 一定數(shù)量的分區(qū)檢測(cè)器與一個(gè)中間處理器相連接，該中間處理器與上 位處理器相連接；分區(qū)檢測(cè)器的安裝間距設(shè)為在任意位置，至少有兩個(gè)分 區(qū)檢測(cè)器可以同時(shí)檢測(cè)到齒槽板;分區(qū)檢測(cè)器的信息先傳輸給上一層的中 間處理器，中間處理器進(jìn)行處理后將有效的分區(qū)檢測(cè)點(diǎn)信息傳輸給上位處 理器，經(jīng)上位處理器排除重合和故障信息后得到實(shí)際有意義的定位測(cè)速點(diǎn) 的個(gè)數(shù)，即線(xiàn)路上車(chē)輛的個(gè)數(shù)，并根據(jù)定位測(cè)速波形得到每輛車(chē)的位置和 速度，輸出故障分區(qū)檢測(cè)器的編碼。
本發(fā)明的軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速方法通過(guò)在分區(qū)檢測(cè)器和上位處理 器中引入中間處理器，對(duì)分區(qū)檢測(cè)器進(jìn)行分組管理，在不增加上位處理器 復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)模塊化的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試和維護(hù)，較好的實(shí)現(xiàn) 較長(zhǎng)線(xiàn)路上的所有軌道車(chē)輛的定位測(cè)速。在上一層處理器管理下一層處理 器的過(guò)程中，除獲取定位用的脈沖信息外，同時(shí)記錄提供該信息的分區(qū)檢 測(cè)器編碼當(dāng)提供初始定位信息的分區(qū)檢測(cè)器發(fā)生切換時(shí)，上位處理器能 獲取這個(gè)信息，對(duì)應(yīng)分區(qū)檢測(cè)器發(fā)生切換時(shí)的車(chē)輛的位置是固定的，這樣 就可以得到車(chē)輛的絕對(duì)位置；在非切換點(diǎn)，車(chē)輛絕對(duì)位置由絕對(duì)參考點(diǎn)的位置加上移動(dòng)的相對(duì)量得到，籍此實(shí)現(xiàn)了軌道車(chē)輛的絕對(duì)定位。此外，在 任意位置，至少有2個(gè)分區(qū)檢測(cè)器可以同時(shí)檢測(cè)到齒槽板的這種分區(qū)檢測(cè)
器安裝間距的設(shè)置，使得當(dāng)任意連續(xù)的2個(gè)分區(qū)檢測(cè)器中有1個(gè)發(fā)生故障 時(shí)，通過(guò)正常的分區(qū)檢測(cè)器可以得出定位測(cè)速信號(hào)，不能提供定位測(cè)速信 號(hào)的分區(qū)檢測(cè)器則被認(rèn)為發(fā)生故障，保證了在部分設(shè)備損壞的情況下仍能 正常工作，同時(shí)檢測(cè)出發(fā)生故障的設(shè)備。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速方法一個(gè)具體實(shí)施例的信息
傳輸系統(tǒng)示意圖2是本發(fā)明的中間處理器的處理示意圖； 圖3是本發(fā)明的上位處理器的處理示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明的軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速方法一個(gè)具體實(shí)施例的信息 傳輸系統(tǒng)示意圖，其軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)的信息采集和處理系統(tǒng)包
括有分區(qū)檢測(cè)器、中間處理器和上位處理器，其中每8個(gè)分區(qū)檢測(cè)器與一 個(gè)中間處理器連接，每8個(gè)中間處理器與1個(gè)上位處理器連接。由各個(gè)分 區(qū)檢測(cè)器采集原始信息，傳給相應(yīng)的中間處理器，中間處理器選擇其中的 有效信息傳輸給上位處理器，最后由上位處理器輸出線(xiàn)路上車(chē)輛的個(gè)數(shù)， 每輛車(chē)的位置和速度，故障分區(qū)檢測(cè)器的編碼。
分區(qū)檢測(cè)器的工作原理參見(jiàn)專(zhuān)利號(hào)為CN1769845A的專(zhuān)利公開(kāi)文件。 本發(fā)明的中間處理器的處理過(guò)程見(jiàn)圖2所示，收到其管理范圍內(nèi)所有分區(qū)檢測(cè)器檢測(cè)到的信息后，先統(tǒng)計(jì)其管理范圍內(nèi)有車(chē)的分區(qū)檢測(cè)器的個(gè)數(shù)
N，處理后選擇有效分區(qū)檢測(cè)器，輸出其定位測(cè)速信息和相應(yīng)分區(qū)檢測(cè)器 編碼給上位處理器，其中A指定位測(cè)速波形，B指有效分區(qū)檢測(cè)器的編碼， C指故障分區(qū)檢測(cè)器的編碼，D指"無(wú)車(chē)"信號(hào)
如果N二0，則該中間處理器的管理范圍內(nèi)沒(méi)有有車(chē)的分區(qū)檢測(cè)器，輸 出D "無(wú)車(chē)"信號(hào)給上位處理器；
如果N二l，則該中間處理器的管理范圍內(nèi)僅有一臺(tái)有車(chē)的分區(qū)檢測(cè) 器，輸出A其定位測(cè)速信息和B相應(yīng)編碼給上位處理器；
如果N=2且它們輸出的信息一致,則選擇行進(jìn)方向上最靠前的那一臺(tái) 分區(qū)檢測(cè)器作為有效分區(qū)檢測(cè)器，輸出A其定位測(cè)速信息和B相應(yīng)編碼給 上位處理器；
如果N二2但是兩臺(tái)信息不同，則分區(qū)檢測(cè)器發(fā)生故障，輸出D"無(wú)車(chē)" 信號(hào)和C故障分區(qū)檢測(cè)器編碼給上位處理器；
如果N二3且有2臺(tái)或3臺(tái)的信息一致，則輸出A有效的定位測(cè)速信息 和B分區(qū)檢測(cè)器編碼給上位處理器，否則輸出D "無(wú)車(chē)"信號(hào)和C故障分 區(qū)檢測(cè)器的編碼給上位處理器。
圖3給出了上位處理器處理中間處理器所傳輸?shù)男畔⒌倪^(guò)程，先是統(tǒng) 計(jì)有效中間處理器的數(shù)量，進(jìn)行去重合和排故障等處理，得到實(shí)際有意義 的定位測(cè)速電的數(shù)目M (M為線(xiàn)路上的車(chē)輛數(shù))，根據(jù)定位測(cè)速波形得到M 個(gè)點(diǎn)的定位測(cè)速信號(hào)，即每輛車(chē)的位置和速度，并輸出故障分區(qū)檢測(cè)器的 編碼，發(fā)出維護(hù)請(qǐng)求，結(jié)束一次測(cè)量處理過(guò)程。對(duì)上述中間處理器管理范 圍內(nèi)只有一臺(tái)有車(chē)的分區(qū)檢測(cè)器的情況下，直接輸出其檢測(cè)到的信息給上一層處理，由上一層處理器通過(guò)對(duì)兩個(gè)同時(shí)檢測(cè)到齒槽板的分屬不同中間 處理器管理的分區(qū)檢測(cè)器所得的信息進(jìn)行對(duì)比處理，作出故障判斷。
上述僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，在實(shí)際應(yīng)用中，如分區(qū)檢測(cè)器的
數(shù)量更多是，可進(jìn)一步增加中間層的層數(shù)，即每8個(gè)分區(qū)檢測(cè)器由l個(gè)第 一中間處理器層管理，每8個(gè)第一中間層由1個(gè)第二中間處理器層管理, 依此類(lèi)推，最后的那個(gè)中間處理器層由上位處理器管理。
權(quán)利要求
1、一種軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)，包括有安裝在軌道車(chē)輛上的齒槽板，安裝在軌道上的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)器，和固定安裝的一上位處理器，其特征在于在所述分區(qū)檢測(cè)器和所述上位處理器之間至少有一中間處理器，一定數(shù)量的分區(qū)檢測(cè)器與所述一個(gè)中間處理器相連接，該中間處理器與上位處理器相連接；所述分區(qū)檢測(cè)器的安裝間距設(shè)為在任意位置，至少有兩個(gè)分區(qū)檢測(cè)器可以同時(shí)檢測(cè)到所述齒槽板；分區(qū)檢測(cè)器的信息先傳輸給上一層的中間處理器，中間處理器處理后將有效的分區(qū)檢測(cè)點(diǎn)信息傳輸給上位處理器，經(jīng)上位處理器排除重合和故障信息后得到實(shí)際的定位測(cè)速點(diǎn)的個(gè)數(shù)，即線(xiàn)路上車(chē)輛的個(gè)數(shù)，并根據(jù)定位測(cè)速波形得到每輛車(chē)的位置和速度，輸出故障分區(qū)檢測(cè)器的編碼。
2、 按照權(quán)利要求l所述的軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)，其特征在于， 所述中間處理器接收其管理范圍內(nèi)所有分區(qū)檢測(cè)器檢測(cè)到的位置和速度信 息，統(tǒng)計(jì)其管理范圍內(nèi)有車(chē)的分區(qū)檢測(cè)器的個(gè)數(shù)N，處理后選擇有效分區(qū)檢 測(cè)器，輸出其定位測(cè)速信息和相應(yīng)分區(qū)檢測(cè)器編碼給上位處理器，其處理 過(guò)程為如果N=0，則所述中間處理器的管理范圍內(nèi)沒(méi)有有車(chē)的分區(qū)檢測(cè)器， 輸出"無(wú)車(chē)"信號(hào)給上位處理器；如果N二1，則所述中間處理器的管理范圍內(nèi)僅有一個(gè)有車(chē)的分區(qū)檢測(cè) 器輸出其定位測(cè)速信息和相應(yīng)編碼給上位處理器；如果N=2且它們輸出的信息一致，則選擇行進(jìn)方向上最靠前的那一臺(tái) 分區(qū)檢測(cè)器作為有效分區(qū)檢測(cè)器，輸出其定位測(cè)速信息和相應(yīng)編碼給上位 處理器；如果N二2但是兩臺(tái)信息不同，則分區(qū)檢測(cè)器發(fā)生故障，輸出"無(wú)車(chē)" 信號(hào)和故障分區(qū)檢測(cè)器編碼給上位處理器；如果^3且有2臺(tái)或3臺(tái)的信息一致，則輸出有效的定位測(cè)速信息和分區(qū) 檢測(cè)器編碼給上位處理器，否則輸出"無(wú)車(chē)"信號(hào)和故障分區(qū)檢測(cè)器的編 碼給上位處理器。
3、按照權(quán)利要求l所述的軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)，其特征在于 在分區(qū)檢測(cè)器和上位處理器之間設(shè)置多層中間處理器層，每一定數(shù)量的分 區(qū)檢測(cè)器由一第一中間處理器層管理，每一定數(shù)量的第一層中間處理器由 一第二中間處理器層管理，依次類(lèi)推，最后的那個(gè)中間處理器層由上位處 理器管理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道車(chē)輛地面定位測(cè)速系統(tǒng)，包括有安裝在軌道車(chē)輛上的齒槽板，安裝在軌道上的多個(gè)分區(qū)檢測(cè)器，一上位處理器，及在分區(qū)檢測(cè)器和上位處理器之間至少有一中間處理器，該中間處理器連接多個(gè)分區(qū)檢測(cè)器和一上位處理器，對(duì)分區(qū)檢測(cè)器進(jìn)行分組，實(shí)現(xiàn)模塊化管理；分區(qū)檢測(cè)器的安裝間距設(shè)為在任意位置，至少有2個(gè)分區(qū)檢測(cè)器同時(shí)檢測(cè)到齒槽板，保證了在部分設(shè)備損壞的情況下系統(tǒng)的正常工作。分區(qū)檢測(cè)器檢測(cè)到的信息傳輸給中間處理器，經(jīng)處理后將有效的信息傳輸給上位處理器，上位處理器處理得到實(shí)際的測(cè)點(diǎn)的數(shù)量，即線(xiàn)路上車(chē)輛的數(shù)量，輸出每輛車(chē)的信息，可應(yīng)用于磁懸浮列車(chē)、地鐵等軌道車(chē)輛的地面定位測(cè)速。
文檔編號(hào)G01P3/00GK101290325SQ200710039588
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者曉 張, 鼎 張, 李云鋼, 楊祚唐, 柯朝雄, 寧 王, 虎 程 申請(qǐng)人:上海磁浮交通工程技術(shù)研究中心