专利名称：轨道车辆地面定位测速系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在地面检测轨道车辆的位置和移动速度的方法。
背景技术：
中国发明专利公开说明书CN1769845A (
公开日2006年5月10日) 公开了一种沿轨道移动物体位置和速度的检测方法。该方法基于挡板式透 光挡光原理判断物体相对移动，其地面定位测速系统由齿槽板、多个分区 检测器和一个上位处理器组成，齿槽板为无源挡光设备，当它与分区检测 器发生相对移动时，分区检测器根据检测到的定位状态的变化次数计算车 辆的相对移动量，根据定位状态在循环表中转移的顺序判定沿轨道移动物 体的移动方向，上位处理器融合所有分区检测器检测到的信号后计算出移 动物体的位置和速度。这种轨道移动物体位置和速度的检测方法在实用中 存在以下问题
1) 线路较长时，分区检测器的数量众多，而上位处理器要和所有的 分区检测器连接，导致上位处理器的接口数量大，处理程序复杂，使设计、 生产、调试和维护都十分困难；
2) 只实现了相对定位功能；
3) 全线任何一台分区检测器的故障都将导致整个系统的瘫痪；
4) 只适用于全线仅有一辆车的情况。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种轨道车辆地面定位测速系统，它 能较好的执行较长线路轨道车辆定位测速功能，同时实现相对定位和绝对 定位，并通过设备冗余和故障诊断方法，使得在部分分区检测器损坏的情 况下，整个系统仍能正常工作。
为解决上述技术问题，本发明的轨道车辆地面定位测速系统，包括有 安装在轨道车辆上的齿槽板，安装在轨道上的多个分区检测器，固定安装 的一上位处理器，及在分区检测器和上位处理器之间至少有一中间处理 器， 一定数量的分区检测器与一个中间处理器相连接，该中间处理器与上 位处理器相连接；分区检测器的安装间距设为在任意位置，至少有两个分 区检测器可以同时检测到齿槽板;分区检测器的信息先传输给上一层的中 间处理器，中间处理器进行处理后将有效的分区检测点信息传输给上位处 理器，经上位处理器排除重合和故障信息后得到实际有意义的定位测速点 的个数，即线路上车辆的个数，并根据定位测速波形得到每辆车的位置和 速度，输出故障分区检测器的编码。
本发明的轨道车辆地面定位测速方法通过在分区检测器和上位处理 器中引入中间处理器，对分区检测器进行分组管理，在不增加上位处理器 复杂程度的基础上，实现模块化的设计、生产、调试和维护，较好的实现 较长线路上的所有轨道车辆的定位测速。在上一层处理器管理下一层处理 器的过程中，除获取定位用的脉冲信息外，同时记录提供该信息的分区检 测器编码当提供初始定位信息的分区检测器发生切换时，上位处理器能 获取这个信息，对应分区检测器发生切换时的车辆的位置是固定的，这样 就可以得到车辆的绝对位置；在非切换点，车辆绝对位置由绝对参考点的位置加上移动的相对量得到，籍此实现了轨道车辆的绝对定位。此外，在 任意位置，至少有2个分区检测器可以同时检测到齿槽板的这种分区检测
器安装间距的设置，使得当任意连续的2个分区检测器中有1个发生故障 时，通过正常的分区检测器可以得出定位测速信号，不能提供定位测速信 号的分区检测器则被认为发生故障，保证了在部分设备损坏的情况下仍能 正常工作，同时检测出发生故障的设备。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图1是本发明的轨道车辆地面定位测速方法一个具体实施例的信息
传输系统示意图2是本发明的中间处理器的处理示意图； 图3是本发明的上位处理器的处理示意图。
具体实施例方式
图1为本发明的轨道车辆地面定位测速方法一个具体实施例的信息 传输系统示意图，其轨道车辆地面定位测速系统的信息采集和处理系统包
括有分区检测器、中间处理器和上位处理器，其中每8个分区检测器与一 个中间处理器连接，每8个中间处理器与1个上位处理器连接。由各个分 区检测器采集原始信息，传给相应的中间处理器，中间处理器选择其中的 有效信息传输给上位处理器，最后由上位处理器输出线路上车辆的个数， 每辆车的位置和速度，故障分区检测器的编码。
分区检测器的工作原理参见专利号为CN1769845A的专利公开文件。 本发明的中间处理器的处理过程见图2所示，收到其管理范围内所有分区检测器检测到的信息后，先统计其管理范围内有车的分区检测器的个数
N，处理后选择有效分区检测器，输出其定位测速信息和相应分区检测器 编码给上位处理器，其中A指定位测速波形，B指有效分区检测器的编码， C指故障分区检测器的编码，D指"无车"信号
如果N二0，则该中间处理器的管理范围内没有有车的分区检测器，输 出D "无车"信号给上位处理器；
如果N二l，则该中间处理器的管理范围内仅有一台有车的分区检测 器，输出A其定位测速信息和B相应编码给上位处理器；
如果N=2且它们输出的信息一致,则选择行进方向上最靠前的那一台 分区检测器作为有效分区检测器，输出A其定位测速信息和B相应编码给 上位处理器；
如果N二2但是两台信息不同，则分区检测器发生故障，输出D"无车" 信号和C故障分区检测器编码给上位处理器；
如果N二3且有2台或3台的信息一致，则输出A有效的定位测速信息 和B分区检测器编码给上位处理器，否则输出D "无车"信号和C故障分 区检测器的编码给上位处理器。
图3给出了上位处理器处理中间处理器所传输的信息的过程，先是统 计有效中间处理器的数量，进行去重合和排故障等处理，得到实际有意义 的定位测速电的数目M (M为线路上的车辆数)，根据定位测速波形得到M 个点的定位测速信号，即每辆车的位置和速度，并输出故障分区检测器的 编码，发出维护请求，结束一次测量处理过程。对上述中间处理器管理范 围内只有一台有车的分区检测器的情况下，直接输出其检测到的信息给上一层处理，由上一层处理器通过对两个同时检测到齿槽板的分属不同中间 处理器管理的分区检测器所得的信息进行对比处理，作出故障判断。
上述仅是本发明的一个具体实施例，在实际应用中，如分区检测器的
数量更多是，可进一步增加中间层的层数，即每8个分区检测器由l个第 一中间处理器层管理，每8个第一中间层由1个第二中间处理器层管理, 依此类推，最后的那个中间处理器层由上位处理器管理。
权利要求
1、一种轨道车辆地面定位测速系统，包括有安装在轨道车辆上的齿槽板，安装在轨道上的多个分区检测器，和固定安装的一上位处理器，其特征在于在所述分区检测器和所述上位处理器之间至少有一中间处理器，一定数量的分区检测器与所述一个中间处理器相连接，该中间处理器与上位处理器相连接；所述分区检测器的安装间距设为在任意位置，至少有两个分区检测器可以同时检测到所述齿槽板；分区检测器的信息先传输给上一层的中间处理器，中间处理器处理后将有效的分区检测点信息传输给上位处理器，经上位处理器排除重合和故障信息后得到实际的定位测速点的个数，即线路上车辆的个数，并根据定位测速波形得到每辆车的位置和速度，输出故障分区检测器的编码。
2、 按照权利要求l所述的轨道车辆地面定位测速系统，其特征在于， 所述中间处理器接收其管理范围内所有分区检测器检测到的位置和速度信 息，统计其管理范围内有车的分区检测器的个数N，处理后选择有效分区检 测器，输出其定位测速信息和相应分区检测器编码给上位处理器，其处理 过程为如果N=0，则所述中间处理器的管理范围内没有有车的分区检测器， 输出"无车"信号给上位处理器；如果N二1，则所述中间处理器的管理范围内仅有一个有车的分区检测 器输出其定位测速信息和相应编码给上位处理器；如果N=2且它们输出的信息一致，则选择行进方向上最靠前的那一台 分区检测器作为有效分区检测器，输出其定位测速信息和相应编码给上位 处理器；如果N二2但是两台信息不同，则分区检测器发生故障，输出"无车" 信号和故障分区检测器编码给上位处理器；如果^3且有2台或3台的信息一致，则输出有效的定位测速信息和分区 检测器编码给上位处理器，否则输出"无车"信号和故障分区检测器的编 码给上位处理器。
3、按照权利要求l所述的轨道车辆地面定位测速系统，其特征在于 在分区检测器和上位处理器之间设置多层中间处理器层，每一定数量的分 区检测器由一第一中间处理器层管理，每一定数量的第一层中间处理器由 一第二中间处理器层管理，依次类推，最后的那个中间处理器层由上位处 理器管理。
全文摘要
本发明公开了一种轨道车辆地面定位测速系统，包括有安装在轨道车辆上的齿槽板，安装在轨道上的多个分区检测器，一上位处理器，及在分区检测器和上位处理器之间至少有一中间处理器，该中间处理器连接多个分区检测器和一上位处理器，对分区检测器进行分组，实现模块化管理；分区检测器的安装间距设为在任意位置，至少有2个分区检测器同时检测到齿槽板，保证了在部分设备损坏的情况下系统的正常工作。分区检测器检测到的信息传输给中间处理器，经处理后将有效的信息传输给上位处理器，上位处理器处理得到实际的测点的数量，即线路上车辆的数量，输出每辆车的信息，可应用于磁悬浮列车、地铁等轨道车辆的地面定位测速。
文档编号G01P3/00GK101290325SQ200710039588
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者晓 张, 鼎 张, 李云钢, 杨祚唐, 柯朝雄, 宁 王, 虎 程 申请人:上海磁浮交通工程技术研究中心