专利名称：一种铁路轨检车病害处所精确定位方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路轨检车病害处所以及有轨车辆的精确定位方法和装置，属于铁路轨道检修定位技术领域。
背景技术：
铁路轨检车采用计轴仪测算列车的位置，从而得到所测轨道的病害处所的位置。由于列车车轮运行时会有产生滑性、振动等问题，使得轨检车所记位置与实际位置有差异，且这种差异随运行距离的长度会累积。目前采用人工观测铁轨旁公里标的校正方法，可以部分程度减少累计误差。然而仍不能给出精确定位，且随着运行车速的提高，误差将越大，更无法在无光线下操作。病害处所的位置不准，将加大铁路轨道检修工作的强度甚至无法找到刚度不均匀型病害，延误轨道病害处理的时间，造成列车事故隐患或影响乘坐舒适度，高速下尤为严重。就广义而论，有轨车辆的控制需要提供车辆精确定位的位置信息。
发明内容
本发明的目的是要提供一种与现有技术相比可以更精确定位病害处所的方法和装置，从而方便轨道检修人员和检修设备准确及时处理病害。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明在原轨检车病害的探测和定位装置的基础上，提供一种轨检车病害处所精确定位装置，它包括地面轨道旁的公里标上埋入一种无源射频电子标签或临时可移动的电子标签，该电子标签以电子方式记录公里标的位置信息和其它信息(电子标签公里牌)，临时可移动的电子标签存储向车上传递的信息，轨检车设置天线和射频电子标签读出装置，射频电子标签读出装置在轨检车运行过程中通过天线连续向埋装无源射频电子标签的方向发送能量，一旦运行轨检车行至埋装无源射频电子标签的公里标附近，无源射频电子标签将接收到能量并被唤醒，并向轨检车上的射频电子标签读出装置发送表示该公里标的唯一地址信息，射频电子标签读出装置通过车载天线收到该公里标的唯一地址信息，并根据天线安装的位置、列车运行的时速、及计轴仪的读数采用“自适应融合算法”给出精确位置信息并通过轨检车的病害检测装置(目标计算机)的输入键盘接口自动输入，从而给轨检车的病害检测装置一精确的起始位置定位，保证了轨检车的病害检测装置所检测的病害相对于轨道旁的公里标有精确的位置定位。在精确定位校正的基础上实现累积误差的修正。同理，当读出装置接近临时标签时便读出向车上传递的信息，以供目标计算机采取对策。
为了该技术在工程上的应用，对于不规范电子标签的安装将影响校正精度而采取在标签中提供延时修正量，从而在不利条件下保证校正精度。
对于校正系统的精度确定，采用在所需确定轨道位置处(电子标签对应处)制作特异轨道形态(垫高轨道)，当轨检车通过时从轨道几何图幅中可明显看出所做特异轨道形态的表达，从而可通过图形或图形数据看出图形峰值点到校正点的距离，该距离表达的校正误差，可通过调整延时量得以修正。
本发明的有益效果是将使校正精度从原来小于等于30米提高到±0.2米，轨检车病害处所的精确定位可让铁路轨道检修人员迅速准确地找到病害处所，及时排除轨道故障，确保铁路运输安全正点。与此同时实现地面信息向车上传递。
图1为本发明铁路轨检车病害处所精确定位方法和装置结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明将一种无源射频电子标签置于固定的轨道旁公里标中或临时可移动的无源电子标签置于轨道旁，将天线和射频电子标签读出装置置于移动的轨检车上。射频电子标签读出装置在轨检车运行过程中，通过天线连续向埋装无源射频电子标签的方向发送能量，无源射频电子标签将接收到能量并被唤醒，并向轨检车上的射频电子标签读出装置发送表示该公里标的唯一地址信息。定位装置通过接收射频电子标签读出装置由车载天线收到该公里标的唯一地址信息，并根据天线安装的位置、列车运行的时速及计轴仪的读数，采用“自适应融合算法”给出精确位置信息，并通过轨检车的病害检测装置的输入键盘接口，自动输入位置校正信息。
自适应融合算法是将延时量折算为计轴仪的脉冲数，两脉冲间的长度等于轮圆周长的1/(计轴仪转一圈发出脉冲个数)。电子标签读出装置的天线距里程确定点设计有提前量，用以校正电子标签读出装置、病害处所检测装置之间的通信和检测装置数据处理的延时，不同车速需不同的修正量，其值存于与脉冲数量相关的地址中，无需计算车速，检测装置数据处理的延时量值取全部采样所用计轴仪脉冲数的1/2。为保证在不满足安装标签条件下其延时的准确，在电子标签的帧结构中设计延时量修正值，其值大小可通过计算或实测误差量获得。
电子标签的帧结构电子标签厂家1位，关键字4位，增减性1位，公里数16位，校正数6位，奇偶校验1位，局名7位，段名13位，线名12位，行别3位，其它64位。
为了举例说明本发明的实现，描述了上述的具体实施例，但本发明的其它变化和修改，对本领域技术人员是显而易见的，在本发明公开内容的实质和基本原则范围内的任何修改/变化或等效变换都属于本发明的权利要求保护范围。
权利要求
1.一种铁路轨检车病害处所精确定位装置，其特征在于包括地面轨道旁的公里标上埋入一种无源射频电子标签或临时可移动的无源射频电子标签，轨检车上设置天线和射频电子标签读出装置，计轴仪，定位装置，病害检测装置和病害处所定位装置；电子标签以电子方式记录公里标的位置信息和其它信息(电子标签公里牌)，射频电子标签读出装置在轨检车运行过程中通过天线连续向埋装无源射频电子标签的公里标方向发送能量，当轨检车行至埋装无源射频电子标签的公里标或临时使用的电子标签附近，无源射频电子标签将接收到能量并被唤醒，且向轨检车上的射频电子标签读出装置发送表示该公里标的唯一地址信息和其它信息，射频电子标签读出装置通过车载天线收到该公里标的唯一地址信息，并根据天线安装的位置，列车运行的时速，及计轴仪的读数，采用“自适应融合算法”给出精确位置信息并通过轨检车的病害检测装置的输入键盘接口自动输入，从而给轨检车的病害检测装置一精确的起始位置的定位，保证了轨检车的病害检测装置所检测的病害相对于轨道旁的公里标有精确的位置定位数据，同时还可获得射频电子标签中的其他信息供目标计算机采取对策。
2.根据权利要求1所述的一种轨检车病害处所精确定位装置的定位方法，其特征在于车载定位装置是通过接收电子标签读出装置的定位信息和计轴仪的计轴脉冲，按“自适应融合算法”给出准确定位的延时脉冲量，自动向目标计算机输入位置校正信息。
3.根据权利要求2所述的一种铁路轨检车病害处所精确定位方法，其特征在于所说的“自适应融合算法”是将延时量折算为计轴仪的脉冲数。
4.根据权利要求2、3所述的一种铁路轨检车病害处所精确定位方法，其特征在于电子标签读出装置的天线距里程确定点设计有提前量，用以校正电子标签读出装置、病害处所定位装置之间的通信和数据处理的延时，不同车速需不同的修正量，其值存于与脉冲数量相关的地址中，无需计算车速，轨检车检测装置既目标计算机其延时量值取其采样所用计轴仪脉冲数的1/2；为保证在不满足安装标签条件下其延时的准确，在电子标签的帧结构中设计延时量修正值，其值大小可通过计算或实测误差量获得。
5.根据权利要求2所述的一种铁路轨检车病害处所精确定位方法，其特征在于对于校正系统的精度确定与修正方法，采用在所需确定轨道位置处(电子标签对应处)制作特异轨道形态(垫高轨道)，当轨检车通过时从轨道几何图幅中可明显看出所做特异轨道形态的的表达，从而可通过图形或图形数据看出图形峰值点到校正点的距离，该距离表达的校正误差，可通过调整延时量得以修正。
全文摘要
本发明公开了一种铁路轨检车病害处所精确定位方法和装置，属于铁路轨道检修定位技术领域。在原轨检车病害探测和定位装置的基础上，加入一种轨检车病害处所精确定位装置，它包括地面轨道旁的公里标上埋入记录位置信息的无源射频电子标签，轨检车上设置天线和射频电子标签读出装置和定位装置，在轨检车行至公里标附近时，射频电子标签读出装置收到射频电子标签的地址信息并送入定位装置，定位装置根据天线安装的位置和计轴仪的读数，采用“自适应融合算法”给出精确位置信息并通过病害检测装置的输入键盘自动输入，从而给轨检车的病害检测装置精确的起始位置定位。轨检车病害处所的精确定位可让轨道检修人员迅速准确地找到病害处所，及时排除轨道故障。
文档编号B61L25/00GK101020463SQ20071006465
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月22日 优先权日2007年3月22日
发明者姚冬萍, 王兆京, 汤斌, 姚冬, 阎志强 申请人:北京交通大学