轨道车辆速度控制系统及方法与流程

本发明涉及轨道车辆速度控制技术，尤其涉及一种独立的轨道车辆速度控制系统及方法。

背景技术：

轨道车辆速控系统是车辆控制系统的重要组成部分，用于车辆速度的检测和控制，轨道车辆速控系统是否能高效可靠的运行关系到轨道车辆的安全性。

目前，轨道交通车辆(包括地铁、动车组、机车等)大部分都是由网络控制系统进行整体控制，如速度采集和相关控制等。其中轨道车辆速度信号通常是由牵引系统、制动系统、信号系统采集，然后将速度信号通过通信总线发送给网络控制系统，或者网络控制系统通过采集板卡直接采集速度信号。相关的零速信号、警惕信号等都通过网络控制系统发出。

然而，轨道交通车辆中的网络控制系统是一个复杂的整体系统，其中包含的设备多且功能复杂，极易受到干扰而失效，且容易因某个设备或线路出现问题而引起速度控制失效。

技术实现要素：

本发明提供一种轨道车辆速度控制系统，解决了目前网络控制系统设备多且功能复杂，极易受到干扰而失效的问题。

本发明提供一种轨道车辆速度控制系统，包括：

至少两个速度控制组件和一个预设参数组件，每个速度控制组件均包括输入单元、控制输出单元和处理单元；

输入单元的输入端均和轨道车辆的速度传感器电连接，且每个输入单元的输出端与该输入单元所在的速度控制组件中的处理单元的第一输入端连接，以接收速度传感器所采集的速度信息，并将包含有速度信息的车辆信息发送至处理器；

所有处理单元的第二输入端均和预设参数组件电连接，以采集预设参数组件中存储或输入的预设参数，每个处理单元的输出端和该处理单元所在的速度控制组件中的控制输出单元连接，以根据车辆信息与预设参数控制控制输出单元输出车辆速度控制信号。

进一步地，每个速度控制组件内还包括一个电源单元，电源单元与速度控制组件内的输入单元、处理单元和控制输出单元电连接，以为输入单元、处理单元和控制输出单元供电。

进一步地，每个速度控制组件内还包括一个记录单元，记录单元分别和速度控制组件内的输入单元、处理单元和控制输出单元电连接，以存储速度控制组件内的输入单元、处理单元和控制输出单元所产生的信号。

进一步地输入单元包括模电转换模块，模电转换模块的模拟输入端和速度传感器连接，模电转换模块的数字输出端和与该速度单元所在的速度控制组件中的处理单元的第一输入端连接。

进一步地，车辆信息还包括有用于表示轨道车辆的司控器操作内容的司控器操作信息，输入单元还包括司控器检测模块，司控器检测模块的输入端与轨道车辆的司控器的手柄或者司控器的电路连接，以采集司控器操作信息。

进一步地，电源单元的输出电压值为15V、5V和3.3V中的一种或多种。

本发明提供一种轨道车辆速度控制方法，包括：

分别通过至少两个独立的输入单元接收轨道车辆的速度传感器所采集的速度信息，其中不同输入单元位于不同的速度控制组件中；

根据包括输入单元接收的速度信息在内的车辆信息与预设参数，控制每个输入单元所在的速度控制组件中的控制输出单元输出车辆速度控制信号；

根据每个控制输出单元所输出的车辆速度控制信号得到总体速度控制信号，其中，总体速度控制信号为当所有速度控制组件并联输出，且所有控制输出单元所输出的信号均相同时，控制输出单元输出的信号，或者是当所有速度控制组件串联输出时，任一控制输出单元所输出的信号。

进一步地根据包括输入单元接收的速度信息在内的车辆信息与预设参数，控制每个输入单元所在的速度控制组件中的控制输出单元输出车辆速度控制信号，具体包括：

当车辆信息中的速度信息所表示的车辆速度小于第一预设参数时，控制控制输出单元输出车辆零速信号；

当车辆信息中的速度信息所表示的车辆速度大于第二预设参数时，控制控制输出单元输出车辆超速报警信号；

进一步地车辆信息还包括：用于表示轨道车辆的司控器操作内容的司控器操作信息。

本发明提供的轨道车辆速度控制系统及方法，包括多个速度控制组件和一个预设参数组件，每个速度控制组件均包括输入单元、控制输出单元和处理单元，输入单元接收速度传感器所采集的速度信息，并将包含有速度信息的车辆信息发送至处理器；在预设参数组件中存储或输入的预设参数，输出单元根据车辆信息与预设参数控制输出车辆速度控制信号；系统根据每个控制输出单元所输出的车辆速度控制信号得到总体速度控制信号，其中，总体速度控制信号为当所有速度控制组件并联输出，且所有控制输出单元所输出的信号均相同时，控制输出单元输出的信号，或者是当所有速度控制组件串联时，任一控制输出单元所输出的信号。本系统及方法将车辆速度控制独立成单独模块，提高了系统的可靠性和灵活性。冗余的结构设计保证了系统稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的轨道车辆速度控制系统结构示意图；

图2为本发明实施例二的轨道车辆速度控制系统结构示意图；

图3为本发明实施例三的轨道车辆速度控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1为本发明轨道车辆速度控制系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的轨道车辆速度控制系统包括：速度控制组件1和2，两个速度控制组件1和2单独工作，两个速度控制组件1和2分别包括输入单元11和21，处理单元12和22，控制输出单元13和23，还包括一个预设参数组件3，控制信号处理组件4。

如图1所示，输入单元的11和21输出端分别连接处理单元12和22的第一输入端，处理单元12和22的第二输入端连接预设参数组件3，处理单元12和22的输出端分别连接控制输出单元13和23的输入端，控制输出单元13和23的输出端连接控制信号处理组件4。

具体的，输入单元11和21接收车辆信息并将车辆信息传递给处理单元12和22，另外设参数组件3将设置的预设参数输入到处理单元12和22，处理单元12和22结合预设参数组件3设置的预设参数对车辆信息进行处理，并将处理结果传递给控制输出单元13和23，控制输出单元13和23可进行数字量和模拟量输出，根据处理单元12和22的处理结果输出报警信号、超速控制、紧急制动控制等控制信号，并将控制信号输出给控制信号处理组件4，控制信号处理组件4根据两个不同控制输出单元输出的控制信号组合形式判断输出总体控制信号，当两个控制信号并联且相同时，总体信号为这个相同的控制信号，当两个控制信号串联且不同时，总体信号为两个控制信号任意一个，例如，控制输出单元输出的报警信号是并联组合的，当控制输出单元13输出了报警信号，而控制输出单元23没有输出报警信号，则总体信号不输出报警信号；紧急制动控制信号为串联的组合形式，当控制输出单元13和23任意一个输出紧急制动控制信号，则总体信号输出紧急制动控制信号。

本实施例提供的轨道车辆速度控制系统，包括两速度控制组件、一个预设参数组件以及一个控制信号处理组件，每个速度控制组件均包括输入单元、控制输出单元和处理单元，输入单元采集车辆信息，并将车辆信息发送至处理器；在预设参数组件中存储或输入的预设参数，输出单元根据车辆信息与预设参数控制输出车辆速度控制信号；控制信号处理组件根据两个不同控制输出单元输出的控制信号组合形式判断输出总体控制信号，当两个控制信号并联且相同时，总体信号为这个相同的控制信号，当两个控制信号串联且不同时，总体信号为两个控制信号任意一个。本实施例将车辆速度控制独立成单独模块，提高了系统的可靠性和灵活性。冗余的结构设计保证了系统稳定性。

实施例2

图2为发明实施例二的轨道车辆速度控制系统结构示意图，如图2所示，输入单元11和21还可以分别包括模电转换模块112和212以及司控器检测模块111和211，速度控制组件1和2还可以分别包括纪录单元14和24以及电源单元15和25。

如图2所示，其中模电转换模块112和212分别与处理单元12和22连接，司控器检测模块111和211分别与111和211分别与处理单元12和22连接，纪录单元14连接在输入单元11、处理单元12、控制输出单元13上，记录单元24连接在输入单元21、处理单元22、控制输出单元23上，电源单元15连接在输入单元11、处理单元12、控制输出单元13上，电源单元25连接在输入单元21、处理单元22、控制输出单元23上。

具体的，模电转换模块112和212接收车辆速度传感器模拟的速度信息，并将模拟速度信号转化为数字信号，然后将数字信号传送给处理器12和22，相应的，在预设参数组件3预设速度参数，例如：零速参数，超速参数等，处理单元12和22结合速度参数处理速度信号，得出零速信号、超速信号等，具体的，当车辆速度信号表示的车速小于零速参数时，处理单元12和22得出零速信号，当车辆速度信号表示的车速大于超速参数时，处理单元12和22得出超速信号。

具体的，司控器检测模块111和211采集司机的操作信息，并将采集的司控信息传递给处理器12和22，相应的，在预设组件3预设司控参数，例如：司机操作间隙报警参数、司机操作间隙紧急制动参数，处理单元12和22结合司控参数、速度信息处理司机的操作信息，具体的，在某一车速下，当司机操作间隙大于预设的司机操作间隙报警参数，处理单元12和22得出报警信号，当司机操作间隙大于操作间隙紧急制动参数，处理单元12和22得出紧急制动信号。需要说明的是司控参数随车辆速度变化而变化，车速越大，司控参数越小。

具体的，纪录单元14和24分别用于记录速度控制组件1和2内的输入单元，处理单元、控制输出单元所产生的信号，当发生事故时，可以根据记录单元记录的信号为分析事故原因提供有效依据。

具体的，电源单元15和25与速度控制组件1和2内的输入单元、处理单元和控制输出单元电连接，以为输入单元、处理单元和控制输出单元供电，其中输出电压值为15V、5V和3.3V中的一种或多种。车辆上供电通常只有110V、24V等标准直流电压，而速度控制组件1和2需要5V、3.3V、15V等电压形式，电源模块的主要功能就是实现这种电压转换。该系统采用宽范围输入电压，电压范围：16.8-137.5V，转换为15V、5V和3.3V输出。

本实施例中，输入单元11和21分别包括模电转换模块112和212以及司控器检测模块111和211，速度控制组件1和2分别包括纪录单元14和24以及电源单元15和25。其中模电转换模块采集车辆的速度信号并将速度信号转化为数学信号出递给处理单元，司控器检测模块采集的司控信息传递给处理器，模电转换模块和司控器检测模块的应用实现了处理单元对司控信息和速度信息的综合处理，电源单元提供了满足速度控制组件输入电压需求的电源设备，纪录单元可以记录速度控制组件内各单元产生的信号，为分析事故提供有效依据。

实施例3

图3是本发明实施例3的轨道车辆速度控制方法流程图，本实施例所述的方法适用于上述实施例1和2所述的轨道车辆速度控制系统，具体的，如图3所示，本实施例提供的轨道车辆速度控制方法包括：

步骤101：分别通过至少两个独立的输入单元接收包括轨道车辆的速度传感器所采集的速度信息在内的车辆信息，其中不同输入单元位于不同的速度控制组件中。

具体的，输入单元采集车辆信息，车辆信息可以包括用于表示车辆速度的速度信息，用于表示轨道车辆的司控器操作内容的司控器操作信息。可选的，可选的司控器操作信息可以是司机操作间隙信息，优选的，在两个不同的速度控制组件中分别设定一个输入单元。

步骤102：根据包括输入单元接收的速度信息在内的车辆信息与预设参数，控制每个输入单元所在的速度控制组件中的控制输出单元输出车辆速度控制信号。

具体的，预设参数包括：预设速度参数、预设司控参数；可选的，预设速度参数可以是：零速参数，超速参数，预设司控参数可以是：司机操作间隙报警参数、司机操作间隙紧急制动参数。本实施例根据预设参数和车辆信息的对比结果控制输出单元输出速度控制信号，具体的，当车辆信息中的速度信息所表示的车辆速度小于第一预设参数时，控制控制输出单元输出车辆零速信号；当车辆信息中的速度信息所表示的车辆速度大于第二预设参数时，控制控制输出单元输出车辆超速信号；例如：速度小于零速参数则输出零速信号，速度大于超速参数时，则输出车辆超速信号。此外，司机操作间隙大于司机操作间隙报警参数则输出报警信号等等。

步骤103：根据每个控制输出单元所输出的车辆速度控制信号得到总体速度控制信号。

具体的，总体速度控制信号为当所有速度控制组件并联输出，且所有控制输出单元所输出的信号均相同时，控制输出单元输出的信号，或者是当所有速度控制组件串联输出时，任一控制输出单元所输出的信号。

本实施例中，结合不同速度控制组件的连接方式得到总体速度控制信号。本方法将车辆速度控制独立成单独模块，提高了系统的可靠性和灵活性。冗余的结构设计保证了系统稳定性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。