检测列车通行情况的方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种检测列车通行情况的方法，包括步骤：采集预定路段的振幅数据；对所采集的振幅数据执行训练操作，获知列车通行时该预定路段所对应的训练样本；实时获取当前预定路段的振幅数据记录；对所获得的训练样本和实时振幅数据记录进行预定判断操作，获知当前预定路段列车通行情况。此外，本发明专利技术还公开了一种检测列车通行情况的系统。通过本发明专利技术，可以准确地对特定铁路路段上是否行驶有列车进行判断。本发明专利技术采用比轮轨电磁变化更为可靠和易测量的振幅信号实现列车通行非接触自动检测，降低检测的误报率和漏报率，同时提高了检测的实时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监控
，尤其是涉及一种检测列车通行情况的方法及 其系统。
技术介绍
在与铁路及通行列车相关的大量控制系统中，如列车运行调度、编组站 的钢轨道岔控制、散装车皮的容量自动检测、铁路路况监测和障碍物的自动 发现和报警等，普遍存在着对铁路路轨上列车通行情况进行自动检测的需求， 也就是，需要自动判断特定铁路路段上是否有列车通过。如果不能自动实现 对列车通行的自动检测，这些控制系统是无法投入实际使用的。如果靠人工 观察确定是否有铁路列车通行，会导致系统效率下降、安全性降低等一系列 问题。目前主要采用的一种自动检测铁路列车通行情况的方法为在钢轨上安 装接触式磁性轮轨传感器来获取因列车通过导致的磁场变化，当列车车轮在 磁性轮轨传感器上方经过时，该传感器感应输出信号，从而获知在钢轨上是 否有列车通行。但是，在钢轨上安装磁性轮轨传感器的原理是电磁感应式的。传感器响 应于磁感应强度的变化率，输出信号与列车运行速度有关，当车速比较低的 时候，由于响应信号小，容易漏报，甚至无法使用。此外，在钢轨上安装磁 性轮轨传感器的方式是接触式的，即传感器直接安装在铁轨上，施工难度大， 需要过轨走线(即在钢轨路基下方安装传输电缆)，并且在施工时列车通行 需要暂时中断，而且这种方法的维护比较困难，尤其是铁路需要定期翻新路 基碎石，每次翻新路基时，都必须把磁性传感器拆下来，翻新完了再装上， 这样做给维护人员带来很大的困难，同时也较少了传感器的寿命
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种检测列车通行情况的方法及其系统，可以准 确地对特定铁路路段上是否行使有列车进行判断。为解决上述问题，本专利技术提供了一种检测列车通行情况的方法，包括以下步骤采集预定路段的振幅数据；对所采集的振幅数据执行训练操作，获知列车通行时该预定路段所对应 的训练样本；实时获取当前预定路段的振幅数据记录；对所获得的训练样本和实时振幅数据记录进行预定判断操作，获知当前 预定路段列车通行情况。优选地，采集预定路段的振幅数据，对所采集的振幅数据执行训练操作， 获知列车通行时该预定路段所对应的训练样本，具体为采集预定路段的振幅数据记录和标记数据记录；根据所述预定路段的振幅数据记录和标记数据记录执行训练操作，获取优选地，所述影响振幅数据的各种参数为振幅最大值抑制值、最优滤波器参数、去噪参数。优选地，通过用户人工输入的方式采集预定路^a的标记数据记录。 优选地，所述标记数据记录为预定路段在每一个时刻是否有列车通过的记录。优选地，根据所获得的训练样本和实时振幅数据，对当前预定路段进行 预定判断操作，具体为将训练样本和实时振幅数据的中间部分数据进行合并，并对合并生成的 数组进行K均值分类，获得高阀值、低阀值；利用高阀值、低阀值对经过K均值分类的数组进行二值化处理；根据二值化处理后数组中标记为i的数据所占据的比例，获知当前预定路段列车通行情况。优选地，当所述二值化处理后的数组中标记为1的数据占据的比例超过2/3时，获知当前预定路段有列车通过。优选地，所述二值化处理步骤之后还包括步骤利用去高噪音参数和去低噪音参数去除非列车通过时所引起的高噪音及 列车通过时所引起的低噪音。优选地，运用振动传感器釆集预定^各—歐的振幅数据。所述预定路段的振幅数据为对预定路段所采集的所有列车通行的振幅 数据进行均值分析后，最小均值所对应列车的振幅数据。此外，本专利技术还提供了一种检测列车通行情况的系统，包括振幅数据采 集装置、训练装置、振幅数据记录装置和判断装置，其中，所述振幅数据采 集装置，用于采集预定路段的振幅数据；所述训练装置，用于对所采集的振幅数据执行训练操作，获知列车通行 时该预定路段所对应的训练样本；所述振幅数据实时记录装置，用于实时获取当前预定路段的振幅数据记录；所述判断装置，用于对所获得的训练样本和实时振幅数据记录进行预定 判断操作，获知当前预定路段列车通行情况。优选地，所述预定路段的振幅数据为对预定路段所采集的所有列车通 行的振幅数据进行均值分析后，最小均值所对应列车的振幅数据。优选地，该预定路段所对应的训练样本具体为适合于该预定路段的包 含影响振幅数据的各种参数的训练样本。优选地，所述影响振幅数据的各种参数为振幅最大值抑制值、最优滤 波器参数、去噪参数。优选地，所述标记数据记录为预定^各段在每一个时刻是否有列车通过的 记录。优选地，所述判断装置包括合并分类单元，用于将训练样本和实时振幅数据的中间部分数据进行合 并，并对合并生成的数组进行K均值分类，获得高阀值、低阀值；二值化处理单元，用于利用高岡值、低阀值对经过K均值分类的数组进行二值化处理；通行判定单元，用于根据二值化处理后数组中标记为1的数据所占据的 比例，'获知当前预定路段列车通行情况。优选地，当所述二值化处理后的数组中标记为1的数据占据的比例超过 2/3时，所述通行判定单元获知当前预定路^殳有列车通过。优选地，所述判断装置还包括去噪单元，用于利用去高噪音参数和去 低噪音参数去除非列车通过时所引起的高噪音及列车通过时所引起的低噪 音。优选地，所述振幅数据采集装置为振动传感器。本专利技术通过采集预定路段的振幅数据，并对所采集的振幅数据进行相继 训练操作和判断操作，即对影响振幅数据的各种参数进行分析、判断，来获 知当前预定路段的列车通行情况。跟现有技术相比，本专利技术可以采用比轮轨 电磁变化更为可靠和易测量的振幅信号实现列车通行自动检测，降低检测的 误报率和漏报率，同时提高了检测的实时性；此外，即本专利技术提供的系统的 设备可以都在铁路的路基范围以外安装，并且可以都安装在铁路的一侧，从 而降低了系统施工、维护的复杂性，并提高了系统的可靠性和使用寿命。附图说明图1为本专利技术提供的一种检测列车通行情况的方法的流程图2为振幅数据的波形图3为标记数据的波形图4为本专利技术中执行训练操作的过程图5为本专利技术中执行预定判断操作的流程图6为滑动窗口的示意图7为几种列车车型的振幅波形图8为本专利技术提供的一种检测列车通行情况的系统的框架图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施 方式对本专利技术作进一步的详细说明。考虑到列车通过时，在距钢轨一定距离内的地面会产生明显的、有规律 的振动，这种振动的振幅信号与其他原因造成的振动的振幅有着区别明显的 特征，因而本专利技术通过对钢轨附近地面的振幅信号进行采集，并传输到与之 相连的信号分析系统进行处理和分析，如果发现连续的振幅信号出现明显的 列车通过信号特征，就可以判定为有列车通过，从而实现对特定铁路路段列 车通行情况的^^测。本方法在技术上主要解决的问题是如何采集铁轨的振幅信息，并根据这 些信息实时地判断出本段铁轨的列车通行情况。参见图1，本专利技术提供了一种检测铁路列车通行情况的方法，包括以下步骤步骤S101:采集预定路段在预定时间长度内的振幅数据。例如，本专利技术可以采集IO秒左右时间长度内的振幅数据。在该步骤中，本专利技术运用振动传感器釆集预定铁轨路段的一段连续时间长度内的振幅数据，在本专利技术中，优选为釆用电容型加速度数字振动传感器采集预定铁路路段的振幅数据。上述预定时间长度根据用户的需要进行调整设定。在步骤S101,通过在路基周边安装振动传感器来采集振动信号，并在整 个信号采集期间，由人工同步输入各时刻是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测列车通行情况的方法，其特征在于，包括以下步骤：　采集预定路段的振幅数据；　对所采集的振幅数据执行训练操作，获知列车通行时该预定路段所对应的训练样本；　实时获取当前预定路段的振幅数据记录；　对所获得的训练样本和 实时振幅数据记录进行预定判断操作，获知当前预定路段列车通行情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，任重，金美玉，
申请(专利权)人：保定市天河电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]