轨交列车测速测距单元同步切换系统及其切换方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轨交列车测速测距单元同步切换方法，包括：判断列车两端是否有激活，如果列车一端已激活，则判断激活端与列车上一运行周期的激活端相比是否发生变化，如果激活端没有变化，则维持列车上一运行周期激活测速测距单元的连接，并接收该测速测距单元的数据，进入车载功能，否则取上列车上一运行周期的激活端测速测距单元数据，转换为列车另一端的距离位置信息进行列车换端计算，并将计算结果发送给激活端同步列车位置。本发明专利技术还提供了一种轨交列车测速测距单元同步切换系统。本发明专利技术能消除列车换端时的位置抖动，提高列车控制子系统可用性及运营效率。

Synchronous switching system for railway train speed measuring distance unit and its switching method

The invention discloses a rail train speed ranging unit synchronous switching method comprises the following steps: judging whether the activation of both ends of the train, if the train end has been activated, the judgment on the train terminal end and activate a activation operation cycle compared to change, if the activation end does not change, is to maintain the connection on the train operation cycle activation speed and distance measurement unit, and receives the detection unit data, enter the vehicle, or take a train on the operating cycle of the activated terminal data speed ranging unit conversion for the train from the train position information at the other end of the end for calculation, and the calculation result is sent to the terminal synchronous activation of train position. The invention also provides a synchronous switching system of a railway train speed measuring and distance measuring unit. The invention can eliminate the position jitter when the train is changed to the end, and improve the availability and operational efficiency of the train control subsystem.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通领域，特别是涉及一种轨交列车测速测距单元同步切换方法。
技术介绍
在轨道交通控制系统中，列车控制的基本功能是测速测距，即计算列车的当前车速及当前的位置，从而发送核心处理单元。核心处理单元将列车位置通过车载无线发送给轨旁，轨旁系统根据当前列车位置信息结合中央调度的安排，进行进路办理、轨旁设备控制等，并发送授权信息给列车。当列车结合收到的轨旁信息，核心处理单元根据当前速度和授权点进行超速超能防护、闯红灯防护、回退防护等安全功能，并根据列车的实际位置进行站台停准、站台跳停和站台扣车等列车工况处理。因此如何精确计算列车速度及列车位置是实现列车功能的基础和保证。同时测速测距功能在车载子系统中又相对独立，为了提供更多的兼容(例如不同传感器下的测速实现、不同应答器下的定位实现等)和模块化开发的目的，将测速测距功能单独放在一个功能单元中实现将大大提高车载子系统的可用性和可维护性。因此，测速测距单元与核心处理单元都可以采用例如ARM处理板或者PowerPC进行功能处理，并采用总线通信的方式进行信息传输，从而实现车载功能。当前对车载设备要求中，车载设备设置在列车两端(A、B)对称布置，并且仅在激活端(指列车司机插入钥匙，可以进行控车操作的一端)可用(例如A端激活时，仅A端的传感器及应答器单元可用，见图1所示)，这样势必造成在列车进行换端作业，例如进行折返或者往返站台时发生测速测距单元的切换。目前，列车进行换端作业测速测距单元的切换主要有两种解决方案。第一种是换端后列车重新反向运营，建立位置，从而获得新的授权；这种方案将导致列车丢失位置及列车运行模式，造成运营效率低下，无法适应当前运营方的要求。第二种是两端的测速测距单元同时计算，同时维持列车的速度和位置信息；这种方案由于两端设备的输入不同(具体指应答器报文及传感器的具体输入内容和时间)，不可避免地使列车换端时产生位置抖动(见图2所示)。在位置误差较大时，可能导致列车因为超过对准窗口而丢失对准状态导致列车紧急制动。并且，第二种方案将使得核心处理单元(核心处理单元：是指主要负责逻辑处理、实现系统需求的主要部件。主要功能包括轨道交通行业中车载的主要安全功能，例如位置判定、超速防护、授权速度计算、精确停站及开关列车门等等。)需要同时维持与两端测速测距单元的连接，并发送前方进路信息及坡度信息给两端测速测距设备(用于测速测距单元计算列车当前实际位置)，增加了核心处理单元的处理负担，不利于核心处理单元的设计和实现。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在列车换端情况下能减少核心处理单元的计算，消除列车的位置抖动，提高列车控制子系统可用性及运营效率的轨交列车测速测距单元同步切换方法。本专利技术还提供一种利用所述测速测距单元同步切换方法实现列车换端计算的轨交列车测速测距单元同步切换系统。为解决上上述技术问题，本专利技术提供的一种轨交列车测速测距单元同步切换方法，包括：步骤1、判断列车两端是否有激活，如果列车两端没有激活则执行步骤3；步骤2、如果列车一端已激活，则判断激活端与列车上一运行周期的激活端相比是否发生变化，如果激活端没有变化，则执行步骤3，否则执行步骤4；步骤3、维持列车上一运行周期激活测速测距单元的连接，并接收该测速测距单元的数据，并执行步骤5；步骤4、取上列车上一运行周期的激活端测速测距单元数据，转换为列车另一端的距离位置信息进行列车换端计算，并将计算结果发送给激活端同步列车位置；步骤5、进入车载功能；车载功能是指现有轨道交通系统中已知所能实现的车载功能，包括但不限于：车载通信功能、车载安全防护功能(位置判定、超速防护、授权速度计算、精确停站及开关列车门等等)车载空调系统、车载广播系统、车载通信系统、车载监控系统、车载照明系统、车载控制系统等。进一步改进，实施步骤4时，列车换端计算采用以下方式：PAref＝PBrear-Dtoa；A端参考位置是B端的车尾位置减去A端应答器单元到A端车头位置；PAfront＝PBrear；列车在A端激活时的车头位置等于列车在B端激活时的车尾位置；PArear＝PBfront；列车在A端激活时的车尾位置等于列车在B端激活时的车头位置；PAEfront＝PBErear；列车在A端激活时的扩展车头位置等于列车在B端激活时的扩展车尾位置；PAErear＝PBEfront；列车在A端激活时的扩展车尾位置等于列车在B端激活时的扩展车头位置；DArup＝DBfup；列车在A端激活时的车尾位置不确定性等于列车在B端激活时的车头位置不确定性；DAfup＝DBrup；列车在A端激活时的车头位置不确定性等于列车在B端激活时的车尾位置不确定性。PAEfront-PAfront＝DAfup；PAErear-PArear＝DArup；PBEfront-PBfront＝DBfup；PBErear-PBrear＝DBrup；Dtoa是A端的应答器单元到列车A端车头的距离；Dtob是＝B端的应答器单元到列车B端车头的距离；PBref是列车在B端激活时的参考位置；PBfront是列车在B端激活时的车头位置；PBrear是列车在B端激活时的车尾位置；PBEfront是列车在B端激活时的扩展车头位置；PBErear是列车在B端激活时的扩展车尾位置；DBrup是列车在B端激活时的车尾位置不确定性；DBfup是列车在B端激活时的车头位置不确定性；PAref是列车在A端激活时的参考位置；PAfront是列车在A端激活时的车头位置；PArear是列车在A端激活时的车尾位置；PAEfront是列车在A端激活时的扩展车头位置；PAErear是列车在A端激活时的扩展车尾位置；DArup是列车在A端激活时的车尾位置不确定性；DAfup是列车在A端激活时的车头位置不确定性。进一步改进，在步骤3和步骤4之间还包括，判断列车是否静止的步骤：在步骤3和步骤4之间还包括，判断列车是否静止的步骤：如果列车非静止，则进行异常处理，对列车施加紧急制动，若列车静止则执行步骤4。本专利技术提供一种轨交列车测速测距单元同步切换系统，包括：对称分布在列车两端的两个核心处理单元、两个车载无线通信装置、两个测速测距单元、两个信标查询单元和两个应答器单元，以及多个设置在轨旁的应答器；两个核心处理单元彼此之间通过车载通信网络进行进行数据交换，核心处理单元能判断列车两端或其中一端是否激活，判断列车与上一周期相比是否进行了换端，根据信标查询单元和应答器单元提供的数据计算列车位置，根据测速测距单元的数据判断列车是否静止；测速测距单元，能够测量列车速度、加速度并根据车速计算列车与预设停车点之间距离进而获得列车位置，将获得的列车速度、加速度和列车位置发送给核心处理单元；应答器单元，通过射频与应答器进行通讯，查询列车位置，并将查询获得的列车位置发送给核心处理单元；应答器，设置在轨旁，每个应答器设有唯一的位置信息，设有唯一的ID；其中，列车进行换端计算时采用以下方法：步骤1、判断列车两端是否有激活，如果列车两端没有激活则执行步骤3；步骤2、如果列车一端已激活，则判断激活端与列车上一运行周期的激活端相比是否发生变化，如果激活端没有变化，则执行步骤3，否则执行步骤4；步骤3、维持列车上一运行周期激活测速测距单元的连接，并接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨交列车测速测距单元同步切换方法，其特征在于，包括：步骤1、判断列车两端是否有激活，如果列车两端没有激活则执行步骤3；步骤2、如果列车一端已激活，则判断激活端与列车上一运行周期的激活端相比是否发生变化，如果激活端没有变化，则执行步骤3，否则执行步骤4；步骤3、维持列车上一运行周期激活测速测距单元的连接，并接收该测速测距单元的数据，并执行步骤5；步骤4、取上列车上一运行周期的激活端测速测距单元数据，转换为列车另一端的距离位置信息进行列车换端计算，并将计算结果发送给激活端同步列车位置；步骤5、进入车载功能。

【技术特征摘要】
1.一种轨交列车测速测距单元同步切换方法，其特征在于，包括：步骤1、判断列车两端是否有激活，如果列车两端没有激活则执行步骤3；步骤2、如果列车一端已激活，则判断激活端与列车上一运行周期的激活端相比是否发生变化，如果激活端没有变化，则执行步骤3，否则执行步骤4；步骤3、维持列车上一运行周期激活测速测距单元的连接，并接收该测速测距单元的数据，并执行步骤5；步骤4、取上列车上一运行周期的激活端测速测距单元数据，转换为列车另一端的距离位置信息进行列车换端计算，并将计算结果发送给激活端同步列车位置；步骤5、进入车载功能。2.如权利要求1所述轨交列车测速测距单元同步切换方法，其特征在于：实施步骤4时，列车换端计算采用以下方式：PAref＝PBrear-Dtoa；PAfront＝PBrear；PArear＝PBfront；PAEfront＝PBErear；PAErear＝PBEfront；DArup＝DBfup；DAfup＝DBrup；PAEfront-PAfront＝DAfup；PAErear-PArear＝DArup；PBEfront-PBfront＝DBfup；PBErear-PBrear＝DBrup；Dtoa是A端的应答器单元到列车A端车头的距离；Dtob是＝B端的应答器单元到列车B端车头的距离；PBref是列车在B端激活时的参考位置；PBfront是列车在B端激活时的车头位置；PBrear是列车在B端激活时的车尾位置；PBEfront是列车在B端激活时的扩展车头位置；PBErear是列车在B端激活时的扩展车尾位置；DBrup是列车在B端激活时的车尾位置不确定性；DBfup是列车在B端激活时的车头位置不确定性；PAref是列车在A端激活时的参考位置；PAfront是列车在A端激活时的车头位置；PArear是列车在A端激活时的车尾位置；PAEfront是列车在A端激活时的扩展车头位置；PAErear是列车在A端激活时的扩展车尾位置；DArup是列车在A端激活时的车尾位置不确定性；DAfup是列车在A端激活时的车头位置不确定性。3.如权利要求1所述轨交列车测速测距单元同步切换方法，其特征在于：在步骤3和步骤4之间还包括，判断列车是否静止的步骤：如果列车非静止，则进行异常处理，对列车施加紧急制动，若列车静止则执行步骤4。4.一种轨交列车测速测距单元同步切换系统，包括：对称分布在列车两端的两个核心处理单元、两个车载无线通信装置、两个测速测距单元、两个信标查询单元和两个应答器单元，以及多个设置在轨旁的应答器；两个核心处理单元彼此之间通过车载通信网络进行进行数据交换，核心处理单元能判断列车两端或其中一端是否激活，判断列车与上一周期相比是否进行了换端，根据信标查询单元和应答器单元提供的数据计算列车位置，根据测速测距单元的数据判断列车是否静止；测速测距单元，能够测量列车速度、加速度并根据车速计算列车与预设停车点之间距离进而获得列车位置，将获得的列车速度、加速度和列车位置发送给核心处...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，王庆胜，
申请(专利权)人：上海富欣智能交通控制有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31