专利名称：一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法
技术领域：
本发明涉及轨道交通信号采集方法，尤其是涉及一种自适应的轨道交通车载信号
设备状态的采集方法。
背景技术：
目前，轨道交通车载信号设备的维护，一般由信号维护人员，直接上车(司机室)， 通过便携电脑读取车载信号设备的维护报警信息，并只能依赖国外厂商提供的专用软件进 行问题分析与处理。 为此，需要实现车载信号ATO (Automatic Train Operation,列车自动运行系统)/ ATP (Automatic Train Protection System,列车自动防护系统)维护系统的国产化。通过 自主研发的嵌入式车载信号设备状态监视装置，实现车载ATO/ATP设备状态的实时采集。
传统的固定频率采集方式，按照固定频率向轨道交通车载信号ATO/ATP设备发出 状态获取命令，并等待其反馈数据。 采用固定频率采集方式，实现较简单，但是存在如下两个主要的问题 1、当车载AT0/ATP设备状态变化幅度很小(或是没有发生变化)时，采集的设备
状态信息多为重复数据； 2、当车载ATO/ATP设备状态变化幅度较大时，又会造成设备状态采集数据的不完整。 如何在信号设备状态变化幅度较大时提高信号数据采集频率；在信号数据状态变 化幅度较小时降低信号数据采集频率，从而提高数据采集的效率和完整性，成为一个亟待 解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高数据采集 效率的自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现 —种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤 1)嵌入式车载信号设备状态监视装置启动后，采用默认采集频率发送状态信息获 取命令给车载信号设备； 2)车载信号设备根据该状态信息获取命令，将状态信息发送至嵌入式车载信号设 备状态监视装置； 3)嵌入式车载信号设备状态监视装置接收到车载信号设备状态信息后，并对接收 到的状态信息进行校验是否有错，若为是，则维持当前采集频率不变，并执行步骤5)，若为 否，则执行步骤4); 4)从接收到的状态信息中，获取列车当前的速度、绝对加速度、可能出现的车载信号设备故障等综合因素后，设定车载信号设备状态信息的最小采样频率与最大采样频率， 利用轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型，计算得出新的采集频率，并将新的采 样频率作为当前采样频率，执行步骤5); 5)嵌入式车载信号设备状态监视装置根据当前的采集频率，定时向车载信号设备
发送状态信息获取命令，并返回步骤2)。 所述的步骤1)中的默认采集频率为lHz。 所述的轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型如下
/-maxCO.l + ^^ + rw)*/,,/*); (1) a+e + Y= l;a>0，e>0，YX) (2)
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=0&|m,| + |m,J = (})=>' ' "' =0 (5) 其中，v为列车的运行速度，|a|为绝对加速度，"为可能出现的车载信号设备故 障等综合因素，v^为列车运行的最大速度，lal^为列车最大绝对加速度，a是信号数据 状态与速度v因素相关的权值，|3是信号数据状态与绝对加速度|a|因素相关的权值，Y 是与综合因素o相关的权值。 所述的步骤4)中的最小采样频率为0. 2HZ，最大采样频率为20HZ。
与现有技术相比，本发明具有以下优点 通过引入自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，根据列车当前运行的 情况动态调整车载信号设备状态的采集频率，在信号数据状态变化幅度较大时提高信号数 据采集频率；在信号数据状态变化幅度较小时降低信号数据采集频率，从而提高数据采集 的效率和完整性。
图1为本发明一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法的流程图；
图2为本发明一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法的硬件结构 图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1、图2所示，一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，主要工 作原理根据列车运行状态，以及实时采集数据的变化幅度，动态改变设备状态的采集频 率，达到设备状态变化幅度较大时，提高采集频率；设备状态变化幅度较小时，降低采集频 率的自适应调整效果。该方法具体包括以下步骤 1、嵌入式车载信号设备状态监视装置b启动后，采用默认采集频率发送状态信息 获取命令给车载信号设备a ; 2、车载信号设备a根据该状态信息获取命令，将状态信息发送至嵌入式车载信号 设备状态监视装置b ; 3、嵌入式车载信号设备状态监视装置b接收到车载信号设备a状态信息后，并对 接收到的状态信息进行校验是否有错，若为是，则维持当前采集频率不变，并执行步骤5，若 为否，则执行步骤4; 4、从接收到的状态信息中，获取列车当前的速度、绝对加速度、可能出现的车载信 号设备故障等综合因素后，设定车载信号设备状态信息的最小采样频率与最大采样频率， 利用轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型，计算得出新的采集频率，并将新的采 样频率作为当前采样频率，执行步骤5 ; 5、嵌入式车载信号设备状态监视装置b根据当前的采集频率，定时向车载信号设
备a发送状态信息获取命令，并返回步骤2。 所述的步骤1)中的默认采集频率为lHz。 所述的轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型如下
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(1) a+P + Y
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(5) 其中，v为列车的运行速度，|a|为绝对加速度，"为可能出现的车载信号设备故 障等综合因素，v^为列车运行的最大速度，lal^为列车最大绝对加速度，a是信号数据 状态与速度v因素相关的权值，|3是信号数据状态与绝对加速度|a|因素相关的权值，Y 是与综合因素o相关的权值。
考虑以下场景 1、假设地铁列车启动，处于加速阶段，速度值较小，采集频率f主要由绝对加速度 (|a|)和综合因素(")决定；
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2、假设列车处于匀速行驶阶段，绝对加速度较小，速度值较大，则采集频率f主要 由运行速度(v)和综合因素(")决定； 3、假设列车处于停车阶段，速度和加速度都为0，则采集频率f主要则由综合因素 (")决定； 4、假设列车运行过程中，车载信号设备出现故障，则采集频率f由运行速度(v)、 绝对加速度(|a|)以及综合因素(")这三个因素决定； 本方法实地验证工作，以上海1号线锦江乐园站、上海南站、漕宝路站，共三站两 区间，另加梅陇停车场作为实地验证区间，以上海1号线列车为实地验证对象，对其车载信 号ATO/ATP设备，进行实时监视及维护工作。从现场试验效果看，本方法有效的提高了车载 信号设备状态采集的效率和完整性。
权利要求
一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)嵌入式车载信号设备状态监视装置启动后，采用默认采集频率发送状态信息获取命令给车载信号设备；2)车载信号设备根据该状态信息获取命令，将状态信息发送至嵌入式车载信号设备状态监视装置；3)嵌入式车载信号设备状态监视装置接收到车载信号设备状态信息后，并对接收到的状态信息进行校验是否有错，若为是，则维持当前采集频率不变，并执行步骤5)，若为否，则执行步骤4)；4)从接收到的状态信息中，获取列车当前的速度、绝对加速度、可能出现的车载信号设备故障等综合因素后，设定车载信号设备状态信息的最小采样频率与最大采样频率，利用轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型，计算得出新的采集频率，并将新的采样频率作为当前采样频率，执行步骤5)；5)嵌入式车载信号设备状态监视装置根据当前的采集频率，定时向车载信号设备发送状态信息获取命令，并返回步骤2)。
2. 根据权利要求1所述的一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，其特 征在于，所述的步骤l)中的默认采集频率为lHz。
3. 根据权利要求1所述的一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，其特 征在于，所述的轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型如下<formula>formula see original document page 2</formula>其中，v为列车的运行速度，|a|为绝对加速度，"为可能出现的车载信号设备故障等 综合因素，v^为列车运行的最大速度，lal,为列车最大绝对加速度，a是信号数据状态 与速度v因素相关的权值，13是信号数据状态与绝对加速度|a|因素相关的权值，Y是与 综合因素"相关的权值。
4.根据权利要求1所述的一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，其特 征在于，所述的步骤4)中的最小采样频率为0. 2HZ，最大采样频率为20HZ。
全文摘要
本发明涉及一种自适应的轨道交通车载信号设备状态的采集方法，该方法包括以下步骤1)嵌入式车载信号设备状态监视装置采用默认采集频率发送状态信息获取命令给车载信号设备；2)车载信号设备根据该状态信息获取命令，将状态信息发送至嵌入式车载信号设备状态监视装置；3)对接收到的状态信息进行校验是否有错，若为是，则维持当前采集频率不变，并执行步骤5)，若为否，则执行步骤4)；4)利用轨道交通车载信号设备状态采集频率预测模型，计算得出新的采集频率，并更新当前采集频率，执行步骤5)；5)嵌入式车载信号设备状态监视装置根据当前的采集频率，并返回步骤2)。与现有技术相比，本发明具有提高数据采集效率等优点。
文档编号B61L27/00GK101746397SQ20091025991
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者周庭梁, 周雄军, 张立鹏 申请人:卡斯柯信号有限公司