本发明涉及一种虚拟轨道列车跟随控制系统，属于城市轨道交通技术领域。
背景技术：
城市轨道交通系统是具有连续导向能力的专线公共交通系统，其特点表现为拥有整条专用轨道，并且不可与机动车混行，城市轨道交通系统又分为重型和轻型两种，比如地铁和轻轨，然而这种形式显然基础设施建设投入较大。目前，市场中的轨道列车为了加大客运量，一个车头会连接多个车厢，随着车身长度加长带来的道路通过性产生变化，具体为转弯半径增加，转弯所占车道面积增大，车头与车厢在转弯时，由于车厢与车头的跟随性较差，车头的车轮与车厢的车轮重合率较低，容易发生脱轨或侧翻等安全事故。为此，需要设计一种新的技术方案给予解决。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种虚拟轨道列车跟随控制系统，通过在轨道列车内设有跟随控制系统，提高转弯时车厢和车尾的驱动轮与车头的驱动轮之间的重合率，使列车在转弯时更加稳定，提高车厢和车尾的跟随性，从而提高列车转弯时的安全性，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种虚拟轨道列车跟随控制系统，包括车头状态检测装置、车厢状态检测装置、车尾状态检测装置和跟随控制装置，所述车头状态检测装置、车厢状态检测装置和车尾状态检测装置分别固定在车头、车厢和车尾内，所述跟随控制装置固定在车头内，所述车头、车厢和车尾之间设有铰接件，所述车头、车厢和车尾的底部分别设有驱动轮和转向桥。
作为上述技术方案的改进，所述车头状态检测装置包括第一速度传感器和第一角速度传感器，所述第一速度传感器固定在车头的驱动轮边缘处，所述第一角速度传感器固定在车头的转向桥与驱动轮之间。
作为上述技术方案的改进，所述车厢状态检测装置包括第二速度传感器、第二角速度传感器和第一辅助转向装置，所述第二速度传感器固定在车厢的驱动轮边缘处，所述第二角速度传感器固定在车厢的转向桥与驱动轮之间，所述第一辅助转向装置与车厢的转向桥固定连接。
作为上述技术方案的改进，所述车尾状态检测装置包括第三速度传感器、第三角速度传感器和第二辅助转向装置，所述第三速度传感器固定在车尾的驱动轮边缘处，所述第三角速度传感器固定在车尾的转向桥与驱动轮之间，所述第二辅助转向装置与车尾的转向桥固定连接。
作为上述技术方案的改进，所述车头的底部固定连接有数据采集装置，所述车厢和车尾底部固定连接有调节装置，所述数据采集装置与跟随控制装置相连接，所述调节装置与跟随控制装置无线连接。
作为上述技术方案的改进，所述数据采集装置内设有数据采集模块、数模转换模块和输出模块，所述数据采集模块分别与第一速度传感器、第一角速度传感器连接，所述输出模块与跟随控制装置相连接。
作为上述技术方案的改进，所述调节装置内设有数据采集模块、数模转换模块、驱动模块和无线传输模块，所述数据采集模块与第二速度传感器、第二角速度传感器连接，所述无线传输模块与跟随控制装置无线连接，所述驱动模块与第一辅助转向装置连接。
作为上述技术方案的改进，所述跟随控制装置内设有处理模块、存储模块、输入模块、定位模块和无线传输模块，所述输入模块与数据采集装置连接，所述无线传输模块与调节装置连接。
作为上述技术方案的改进，所述铰接件包括固定槽、固定扣、固定销和第四角速度传感器，所述固定扣内嵌于固定槽内，所述固定扣与固定槽的连接处设有固定销，所述第四角速度传感器固定在固定扣的边缘处，所述第四角速度传感器与调节装置相连接。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明通过在轨道列车内设有跟随控制系统，提高转弯时车厢和车尾的驱动轮与车头的驱动轮之间的重合率，使列车在转弯时更加稳定，提高车厢和车尾的跟随性，从而提高列车转弯时的安全性。
附图说明
图1为本发明所述虚拟轨道列车结构示意图；
图2为本发明所述跟随控制系统流程结构示意图；
图3为本发明所述铰接件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1-3所示，为本发明所述的虚拟轨道列车跟随控制系统结构示意图。
本发明所述的虚拟轨道列车跟随控制系统，包括车头状态检测装置1、车厢状态检测装置2、车尾状态检测装置3和跟随控制装置4，所述车头状态检测装置1、车厢状态检测装置2和车尾状态检测装置3分别固定在车头5、车厢6和车尾7内，所述跟随控制装置4固定在车头5内，所述车头5、车厢6和车尾7之间设有铰接件8，所述车头5、车厢6和车尾7的底部分别设有驱动轮9和转向桥10。
进一步改进地，如图1所示：所述车头状态检测装置1包括第一速度传感器11和第一角速度传感器12，所述第一速度传感器11固定在车头5的驱动轮9边缘处，所述第一角速度传感器12固定在车头5的转向桥10与驱动轮9之间，第一速度传感器11用于采集车头5的驱动轮9转速数据，第一角速度传感器12用于采集车头5驱动轮9转向角度，便于采集车头5的状态信息。
进一步改进地，如图1所示：所述车厢状态检测装置2包括第二速度传感器13、第二角速度传感器14和第一辅助转向装置15，所述第二速度传感器固定在车厢6的驱动轮9边缘处，所述第二角速度传感器14固定在车厢6的转向桥10与驱动轮9之间，所述第一辅助转向装置15与车厢6的转向桥10固定连接，第二速度传感器13用于采集车厢6的驱动轮9转速数据，第二角速度传感器14用于采集车厢6的驱动轮9转向角度，第一辅助转向装置15用于控制车厢6的驱动轮9转角，便于采集车厢6的状态信息并控制车厢6的运动状态。
进一步改进地，如图1所示：所述车尾状态检测装置3包括第三速度传感器16、第三角速度传感器17和第二辅助转向装置18，所述第三速度传感器固定在车尾7的驱动轮9边缘处，所述第三角速度传感器17固定在车尾7的转向桥10与驱动轮9之间，所述第二辅助转向装置18与车尾7的转向桥10固定连接，第三速度传感器16用于采集车尾7的驱动轮9转速数据，第三角速度传感器17用于采集车尾7的驱动轮9转向角度，第二辅助转向装置18用于控制车尾7的驱动轮9转角，便于采集车尾7的状态信息并控制车尾7的运动状态。
进一步改进地，如图1所示：所述车头5的底部固定连接有数据采集装置19，所述车厢6和车尾7底部固定连接有调节装置20，所述数据采集装置19与跟随控制装置4相连接，所述调节装置20与跟随控制装置4无线连接，通过在车头5的底部固定连接有数据采集装置19，便于对车头5的状态信息进行收集和整理，在车厢6和车尾7底部固定连接有调节装置20，便于收集相关状态信息并对车厢6和车尾7进行控制。
进一步改进地，如图2所示：所述数据采集装置19内设有数据采集模块21、数模转换模块22和输出模块23，所述数据采集模块21分别与第一速度传感器11、第一角速度传感器12连接，所述输出模块23与跟随控制装置4相连接，通过在数据采集装置19内设有数据采集模块21、数模转换模块22和输出模块23，便于对车头5的状态信息进行数据化统计并传输。
进一步改进地，如图2所示：所述调节装置20内设有数据采集模块21、数模转换模块22、驱动模块24和无线传输模块25，所述数据采集模块21与第二速度传感器13、第二角速度传感器14连接，所述无线传输模块25与跟随控制装置4无线连接，所述驱动模块24与第一辅助转向装置15连接，通过在调节装置20内设有数据采集模块21、数模转换模块22和无线传输模块25，便于对车厢6和车尾7的状态信息进行数据化统计并传输，通过设有驱动模块24，便于对车厢6和车尾7的驱动轮9进行角度调节。
具体改进地，如图2所示：所述跟随控制装置4内设有处理模块26、存储模块27、输入模块28、定位模块29和无线传输模块25，所述输入模块28与数据采集装置19连接，所述无线传输模块25与调节装置20连接，通过在跟随控制装置4内设有处理模块26和存储模块27，便于对车头5的状态信息与车厢6、车尾7的状态信息进行比对，使车厢6和车尾7更好的跟随在车头5后面。
更具体改进地，如图3所示：所述铰接件8包括固定槽30、固定扣31、固定销32和第四角速度传感器33，所述固定扣31内嵌于固定槽30内，所述固定扣31与固定槽30的连接处设有固定销32，所述第四角速度传感器33固定在固定扣31的边缘处，所述第四角速度传感器33与调节装置20相连接，通过在铰接件8的连接处设有第四角速度传感器33，便于调节装置20实时监控车厢6与车头5的转动角度，配合跟随控制装置4对驱动轮9进行调节，使列车跟随更加安全。
本发明的车头状态检测装置-1、车厢状态检测装置-2、车尾状态检测装置-3、跟随控制装置-4、车头-5、车厢-6、车尾-7、铰接件-8、驱动轮-9、转向桥-10、第一速度传感器-11、第一角速度传感器-12、第二速度传感器-13、第二角速度传感器-14、第一辅助转向装置-15、第三速度传感器-16、第三角速度传感器-17、第二辅助转向装置-18、数据采集装置-19、调节装置-20、数据采集模块-21、数模转换模块-22、输出模块-23、驱动模块-24、无线传输模块-25、处理模块-26、存储模块-27、输入模块-28、定位模块-29、固定槽-30、固定扣-31、固定销-32、第四角速度传感器-33，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件、其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明通过在轨道列车内设有跟随控制系统，提高转弯时车厢6和车尾7的驱动轮9与车头5的驱动轮9之间的重合率，使列车在转弯时更加稳定，提高车厢6和车尾7的跟随性，从而提高列车转弯时的安全性。
本发明在使用在工作时：数据采集装置19对车头5的速度和驱动轮9的转动角度进行采集并传输至跟随控制装置4的存储模块27内，调节装置20对车厢6和车尾7的速度以及驱动轮9的转动角度进行采集，然后通过无线传输模块25传输到跟随控制装置4内，处理模块26通过将车厢6、车尾7的数据与车头5的数据进行比对，然后分别对车厢6和车尾7做出相应调整的指令，驱动模块24接收到信息后，分别控制第一辅助转向装置15和第二辅助转向装置18做出调整，通过对第四角速度传感器33的分析，使车厢6和车尾7能够实时对驱动轮9做出相应角度的调整，使车厢6和车尾7具有更好的跟随性。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。