一种列车长度自动检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种列车长度自动检测装置及方法，用于测量行驶通过测量位置的列车长度；所述装置包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：地面单元设置在地面端，包括对测量位置进行监测的传感器，所述地面单元用于监测并记录列车前端到达测量位置的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开测量位置的第二时间并发送给车载单元；车载单元设置在列车端，用于接收地面单元发送的第一、二时间，并获取与第一、二时间对应的列车累计走行的第一、二走行距离，再基于第一、二走行距离计算出列车长度。本发明专利技术不依赖轨道电路、计轴等轨旁设备条件，提高了列控系统智能化水平，符合列控系统运行环境智能传感与感知的技术发展方向。向。向。

【技术实现步骤摘要】
一种列车长度自动检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通领域，特别涉及一种列车长度自动检测装置及方法。

技术介绍

[0002]连挂作业后，司机需要根据列车编组顺序表中的换长信息人工计算列车总长度后输入列控系统中。列车长度数据的准确性依赖于司机，对行车安全引入不可控因素。
[0003]现有技术中，通过设备计算列车长度的方法有：
[0004]1)通过在机车和尾部车辆安装定位设备来计算列车长度，这种方法需要车务人员在编组完成后由人工安装在尾部车辆，工作量大，维护不便；
[0005]2)在机车和每一车辆安装有源电子标签来计算列车长度，这种方法安装成本高、维护不便；
[0006]3)通过车头车尾连续通过绝缘节计算车列位移来计算列车长度，这种方法需要轨旁设置轨道电路，应用范围受限。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种列车长度自动检测装置及方法，基于模式识别技术，不依赖轨道电路、计轴等轨旁设备条件，提高列控系统智能化水平，符合列控系统运行环境智能传感与感知的技术发展方向。
[0008]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0009]一种列车长度自动检测装置，用于测量行驶通过测量位置的列车长度，包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：
[0010]所述地面单元设置在地面端，包括对所述测量位置进行监测的传感器，所述地面单元用于监测并记录列车前端到达测量位置的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开所述测量位置的第二时间并发送给车载单元；
[0011]所述车载单元设置在列车端，用于接收所述地面单元发送的第一、二时间，并获取与所述第一、二时间对应的列车累计走行的第一、二走行距离，再基于所述第一、二走行距离计算出列车长度。
[0012]可选的，所述车载单元包括：
[0013]车载通信模块，与所述地面单元通信，接收所述第一、二时间；
[0014]车载检测模块，与所述车载通信模块电连接，用于自所述车载通信模块接收第一、二时间，并获取与所述第一时间对应的第一走行距离、与所述第二时间对应的第二走行距离，再计算第一、二走行距离之差获取列车长度。
[0015]可选的，所述地面单元还包括：
[0016]地面感知模块，与所述传感器电连接，用于接收、处理所述传感器输出的传感信号，判断并记录列车前端到达所述测量位置的第一时间，以及列车末端离开所述测量位置的第二时间；
[0017]地面通信模块，与所述地面感知模块电连接，能够与所述车载单元的车载通信模块通信，用于将所述地面感知模块记录的第一时间和第二时间发送给车载单元。
[0018]可选的，所述传感器为设置在测量位置附近的视觉传感器，其视域能够采集到列车通过所述测量位置时的图像。
[0019]可选的，所述视觉传感器设置在轨道正上方，并垂直于地面向下采集图像。
[0020]可选的，所述地面感知模块包括视觉处理子模块，其能够通过机器视觉在所述视觉传感器输出的视频中捕获在测量位置通过的列车，并能够监测到列车前端到达所述测量位置时及列车末端离开测量位置时。
[0021]可选的，所述地面感知模块将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为所述测量位置，所述列车前端到达所述测量位置时是指当列车前端图像只填满其中一个半视域时，列车末端离开所述测量位置时是指当列车末端图像只填满其中一个半视域时。
[0022]可选的，所述地面通信模块和车载通信模块为基于同一卫星的卫星通信地面设备，所述地面通信模块与车载通信模块通过所述卫星通信，并能够自所述卫星获取卫星时钟信息，使得车载单元和地面单元基于同一时间标准工作；
[0023]所述第一、二时间为地面单元自所述卫星获取的卫星时钟信息。
[0024]可选的，所述车载通信模块能够自卫星获取与卫星时钟信息相对应的卫星定位信息，并由所述车载检测模块基于所述卫星定位信息计算得到与卫星时钟信息相对应的列车累计走行距离；
[0025]所述车载通信模块自卫星获取与第一、二时间对应的第一、二卫星定位信息，再由所述车载检测模块基于第一、二卫星定位信息计算出第一、二走行距离。
[0026]可选的，所述车载通信模块预先自卫星周期性获取卫星时钟信息T
i
及与T
i
对应的卫星定位信息D
i
，并基于D
i
计算出与T
i
对应的列车累计走行距离信息S
i
，再将T
i
和S
i
组成时间距离对(T
i
，S
i
)缓存于所述车载检测模块，缓存期间为最近时间段N内的。
[0027]可选的，当所述车载通信模块自地面单元接收到第一时间T
a
/第二时间T
b
时，车载检测模块基于T
a
/T
b
从所缓存的时间距离对(T
i
，S
i
)中，查询出与T
a
/T
b
前后最接近的卫星时钟信息T
n
‑1、T
n
/T
m
‑1、T
m
；
[0028]然后，再基于T
a
/T
b
及时间距离对(T
n
‑1，S
n
‑1)、(T
n
，S
n
)/(T
m
‑1，S
m
‑1)、(T
m
，S
m
)计算第一/第二走行距离S
a
/S
b
，计算公式为：
[0029]S
a
＝((S
n
‑
S
n
‑1)
×
(T
a
–
T
n
‑1))/(T
n
–
T
n
‑1)+S
n
‑1；
[0030]S
b
＝((S
m
‑
S
m
‑1)
×
(T
b
–
T
m
‑1))/(T
m
–
T
m
‑1)+S
m
‑1；
[0031]最后，基于第一走行距离S
a
和第二走行距离S
b
计算出列车长度L，计算公式为：
[0032]L＝S
b
‑
S
a
。
[0033]可选的，所述卫星为北斗卫星，所述地面通信模块和车载通信模块为北斗地面设备，二者之间通过北斗短报文进行通信，所述第一、二时间及卫星时钟信息为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车长度自动检测装置，用于测量行驶通过测量位置的列车长度，其特征在于，包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：所述地面单元设置在地面端，包括对所述测量位置进行监测的传感器，所述地面单元用于监测并记录列车前端到达测量位置的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开所述测量位置的第二时间并发送给车载单元；所述车载单元设置在列车端，用于接收所述地面单元发送的第一、二时间，并获取与所述第一、二时间对应的列车累计走行的第一、二走行距离，再基于所述第一、二走行距离计算出列车长度。2.如权利要求1所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述车载单元包括：车载通信模块，与所述地面单元通信，接收所述第一、二时间；车载检测模块，与所述车载通信模块电连接，用于自所述车载通信模块接收第一、二时间，并获取与所述第一时间对应的第一走行距离、与所述第二时间对应的第二走行距离，再计算第一、二走行距离之差获取列车长度。3.如权利要求2所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面单元还包括：地面感知模块，与所述传感器电连接，用于接收、处理所述传感器输出的传感信号，判断并记录列车前端到达所述测量位置的第一时间，以及列车末端离开所述测量位置的第二时间；地面通信模块，与所述地面感知模块电连接，能够与所述车载单元的车载通信模块通信，用于将所述地面感知模块记录的第一时间和第二时间发送给车载单元。4.如权利要求3所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述传感器为设置在测量位置附近的视觉传感器，其视域能够采集到列车通过所述测量位置时的图像。5.如权利要求4所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述视觉传感器设置在轨道正上方，并垂直于地面向下采集图像。6.如权利要求5所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面感知模块包括视觉处理子模块，其能够通过机器视觉在所述视觉传感器输出的视频中捕获在测量位置通过的列车，并能够监测到列车前端到达所述测量位置时及列车末端离开测量位置时。7.如权利要求6所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面感知模块将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为所述测量位置，所述列车前端到达所述测量位置时是指当列车前端图像只填满其中一个半视域时，列车末端离开所述测量位置时是指当列车末端图像只填满其中一个半视域时。8.如权利要求3所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面通信模块和车载通信模块为基于同一卫星的卫星通信地面设备，所述地面通信模块与车载通信模块通过所述卫星通信，并能够自所述卫星获取卫星时钟信息，使得车载单元和地面单元基于同一时间标准工作；所述第一、二时间为地面单元自所述卫星获取的卫星时钟信息。9.如权利要求8所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，
所述车载通信模块能够自卫星获取与卫星时钟信息相对应的卫星定位信息，并由所述车载检测模块基于所述卫星定位信息计算得到与卫星时钟信息相对应的列车累计走行距离；所述车载通信模块自卫星获取与第一、二时间对应的第一、二卫星定位信息，再由所述车载检测模块基于第一、二卫星定位信息计算出第一、二走行距离。10.如权利要求9所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述车载通信模块预先自卫星周期性获取卫星时钟信息T
i
及与T
i
对应的卫星定位信息D
i
，并基于D
i
计算出与T
i
对应的列车累计走行距离信息S
i
，再将T
i
和S
i
组成时间距离对(T
i
，S
i
)缓存于所述车载检测模块，缓存期间为最近时间段N内的。11.如权利要求10所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，当所述车载通信模块自地面单元接收到第一时间T
a
/第二时间T
b
时，车载检测模块基于T
a
/T
b
从所缓存的时间距离对(T
i
，S
i
)中，查询出与T
a
/T
b
前后最接近的卫星时钟信息T
n
‑1、T
n
/T
m
‑1、T
m
；然后，再基于T
a
/T
b
及时间距离对(T
n
‑1，S
n
‑1)、(T
n
，S
n
)/(T
m
‑1，S
m
‑1)、(T
m
，S
m
)计算第一/第二走行距离S
a
/S
b
，计算公式为：S
a
＝((S
n
‑
S
n
‑1)
×
(T
a
–
T
n
‑1))/(T
n
–
T
n

【专利技术属性】
技术研发人员：张军涛，曹德宁，徐先良，陈俊，孙建东，王宁，张旭，孙志涵，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：