基于多传感器综合的中低速磁浮列车测速定位系统

介绍了一种中低速磁浮铁路信号系统,提出了中低速磁浮列车的测速与定位方案。采用涡流传感器、加速度传感器和雷达传感器综合的方式,完成列车的测速工作;使用传感器所测速度数据进行列车的相对定位,通过查询应答器进行列车的绝对定位;展望了磁浮技术的应用前景。     

融合轨枕检测和卡尔曼滤波的中低速磁浮列车测速定位优化算法研究

可靠、准确的速度位置信息对于中低速磁浮列车的安全行驶起着至关重要的作用.基于中低速磁浮列车测速定位中常用的轨枕计数检测方法,采用2套涡流传感器冗余设备采集列车的速度、位移数据,提出不同速度下列车测速定位的优化算法.在该优化算法的基础上融合了卡尔曼滤波,通过不断迭代和更新,得到准确的速度位置信息,并计算出采用2套测速设备...     

中低速磁浮列车多传感器融合测速方法

针对中低速磁浮列车测速问题,文章以凤凰中低速磁浮快线为研究对象进行分析,提出一种多传感器融合的测速方法。首先,分析涡流传感器的测速原理及其测速不准的主要原因;其次,针对中低速磁浮线路测速不准问题,从算法层面和运动学原理角度提出处理方法;最后,采用卡尔曼滤波算法对涡流传感器、雷达和加速度计的信息进行融合测速。试验结果表明,当列车速度大于1 m/s时,该方法的测速相对误差在±2%之内,满足磁浮列车的测速精度要求。     

一种基于钢轨枕的中低速磁浮列车组合测速定位方法

中低速磁浮列车因其特性,无法使用轮轴式传感器测量车轮运动状态,也无法像高速磁浮测速那样通过检测轨面上分布规律的参照物来计算列车的速度与位置。提出了一种基于中低速磁浮钢轨枕的高精度测速定位方法,使用加速度计和涡流传感器检测列车运动状态,再与雷达的信息进行比较判断,共同计算出列车的速度和位置。通过在长沙中低速磁浮线路上的试验测试,证实这种测速方法的精确度和实时性能够满足需求。     

LKJ-15型列车运行监控系统辅助测速定位技术

针对转速传感器在测速轮对空转、轮滑状态下存在测速测距不准确的问题,LKJ-15型列车运行监控系统中利用雷达、GPS/BDS、地面应答器信息、轨道信号、CIR等多种测速测距信息融合,实现列车测速定位功能。实际应用表明,该方案提升了列控车载系统测速定位的精度和自动化程度,减少了人工对设备的干预以及由此带来的风险。     

一种适用于中低速磁浮的测速测距系统研究

介绍中低速磁浮交通的特点,提出一种适用于中低速磁浮的测速测距方案。通过涡流传感器、加速度传感器、交叉感应环线,基于首尾冗余的方式,实现信号系统测速测距功能,并在北京地铁S1线开展现场试验,验证测速测距系统的可行性及测量精度。     

适用于磁浮列车的测速定位方法研究综述

为满足磁浮列车整车型式试验的测速要求,对目前国内外各种主要的磁浮列车测速和定位方法进行综述和比较,包括基于感应回线的测速定位、基于计数轨枕的测速定位、基于多普勒雷达的测速定位、基于GNSS的测速定位、基于长定子齿槽检测的测速定位、基于查询-应答器和脉宽编码的绝对定位技术。给出各种测速定位方法的适用情况和优缺点,通过比较和分析,选取基于多普勒雷达的测速方法和基于GNSS的测速方法作为适用于型式试验的磁浮列车测速方法。阐述磁浮列车测速定位方法发展趋势和未来研究方向,包括针对现有测速定位方法的改进、新型测速定位方法的研发和多种测速定位方法的数据融合。     

基于SCADE的测速定位系统模型设计

针对列车测速定位系统的精度和可靠性直接影响着列车运行安全和效率的问题，提出了基于SCADE的测速定位系统模型设计，介绍SCADE需求建模以及模型验证方法，分析了一种测速定位模型；在SCADE平台上建立了测速定位系统的模型，通过仿真与验证，证明模型完全满足测速定位的系统需求与安全性。     

中低速磁悬浮列车测速定位中的滤波方法研究

磁悬浮作为一种轨道交通方式,其测速定位系统的精度显得越发重要。目前国内外采用的磁悬浮测速定位的滤波方法均基于传统的测速定位方法,不适用于当前国内应用于磁悬浮上的最新测速定位技术——组合导航系统。首次提出将自适应卡尔曼滤波方法应用于磁悬浮测速定位系统中,并通过分析自适应卡尔曼滤波与经典卡尔曼滤波方法的区别,通过仿真实验进行对比,得出自适应卡尔曼滤波具有更好的滤波性与适用性,且便于在工程实践中应用。     

高安全高可靠测速测距系统的设计与实现

测速测距系统是保证列车安全可靠运行的关键设备。通过理论分析与仿真,对测速测距系统的高安全、高可靠性进行了设计和验证,并在此基础上引入SCADE(基于模型驱动的安全开发验证平台)开发方式,完成了系统的实现。该测速测距系统具有高安全性和可靠性,随着车载列车自动防护系统一起通过了SIL4级安全评估,且能实现高精度测速测距功能。该系统已成功应用于哈尔滨地铁3号线一期工程。     

城市轨道交通信号系统的典型测速定位方案比较

针对城市轨道交通信号系统测速定位,详细分析了常用的轮轴速度传感器、多普勒雷达及加速度计的测速原理,并深入分析了各传感器的误差影响因素、失效模式以及传感器的复杂性。对目前常用的4种组合测速定位方案,从方案的测量精度、成本、系统可靠性、设备安装、安全性评估等方面进行了分析比较,给出了各种测速定位方案的优缺点。分析比较结果表明,速度传感器+加速度计+应答器的组合测速定位方案具有一定的发展优势。     

基于轮轴测速辅助的列车卫星定位压制干扰检测方法

基于卫星导航的列车测速定位是我国新型列车控制系统的重要内容,常规的列车卫星定位方法研究主要关注其可用性及功能安全,在复杂铁路运行环境中,来自系统外部的卫星导航干扰信号可能对测速定位性能带来严峻威胁,如何对卫星定位干扰实施有效检测并进行隔离防护是确保列车测速定位性能的关键环节。基于卫星定位干扰作用原理,提出一种基于轮轴测速辅助的卫星定位压制干扰检测与防护方法,基于轮轴测速数据与轨道地图数据库构建卫星观测信息参考量,通过显著偏差检测与残差统计检验识别因干扰而性能降级的观测信息,并在最终定位解算中对其进行隔离。采用青藏铁路试验数据构建压制干扰注入测试环境,基于典型调幅干扰、相干连续波干扰场景测试结果表明,所提出的方法能够有效识别并排除因干扰导致的劣化观测信息,相对于未实施干扰检测与隔离的情况,定位误差标准差最多可降低41.90%、82.86%,该方法对于提升列车卫星定位的干扰防护能力及可信性水平具有重要意义。     

基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法

[目的]城市轨道交通系统中,列车测速定位技术可为列车自动驾驶、避撞、调度指挥等众多应用提供信息支撑。目前列车控制系统结构功能日趋复杂,随着城市轨道交通运营效率、服务等级的持续提升,对列车测速定位的性能要求越来越高,需进一步提升ATP(列车自动防护)系统在不同场景下的测速定位能力。[方法]提出了基于轮轴蠕滑率检测的列车测速方法,首先介绍了列车测速定位系统的结构,阐述了基于轮轴蠕滑率的列车测速技术流程。然后对轮轴蠕滑理论进行了阐述,对多普勒雷达的测速误差进行建模,得到雷达最大参考速度,以此为基准计算轮轴的蠕滑率,针对不同的蠕滑率对里程计速度施加不同程度的补偿。最后利用现场试验数据,对所提的测速方法进行验证。[结果及结论]试验结果表明,列车制动阶段的大部分时间内轮轴均处于小蠕滑状态,对里程计速度施加较小补偿后的列车最大速度低于既有ATP计算的最大速度。在列车最小速度不变的情况下,该方法在保证安全的前提下,显著提高了列车运行速度的测量精度。     

中低速磁浮车站区域轨枕布置方案

针对中低速磁浮列控系统应用过程中,因应答器和测速传感器对轨枕布置要求的不一致性进行研究和探讨,分析磁浮轨枕对列车测速精度和应答器定位的影响,并最终确定3种轨枕布置方案,经过对比分析,提出最佳的解决方案.     

高速磁浮列车测速定位问题综述

为研究高速磁浮列车测速定位问题,从系统工程角度阐述测速定位问题的技术本质是车地时空关系的表达,功能目标是实现车地时空信息的实时获取与交互,重点在于信息层面而不是单纯的测速定位技术研究应用或系统构建。分析归纳了在技术选用和系统设计时需充分考虑的时空一致性、时空约束性和时空敏感性特征以及五方面具体特点;汇总了高速磁浮列车测速定位技术研究进展,包括感应环线技术、齿槽检测技术、车载多普勒雷达技术、脉宽编码检测技术、射频应答器技术、卫星导航技术以及光纤测量技术,并分别从原理、优缺点、适用性、应用情况等方面进行分析。鉴于目前的研究绝大多数集中于技术层面,从工程化角度出发展望了测速定位技术和系统的发展,认为雷达技术、通感一体化技术、基于惯导的组合测速定位技术以及摄像测量技术值得关注,以工程化为目标的系统研究、设计和优化还需深入进行,需要跟随技术发展对多种技术组合进行持续研究和试验,并应构建测速定位技术的指标体系和评价方法。针对目前的系统架构下不能充分支持时空信息共享的问题,给出了一种总线架构参考。     

基于速度传感器的测速定位算法研究

基于速度传感器的测速定位系统在轨道交通领域应用广泛。文章介绍速度传感器的测速原理和测速算法，参照IEEE1474.1附件3中提供的列车测速精度、分辨率的典型参数，分析测速精度、分辨率设定的情况下，系统各参数的取值条件，为系统设计者提供一定的参考意见。通过对常用测速定位系统结构的研究，给出基于速度传感器的定位算法，并对影响定位误差的因素进行了简要说明，提出几项减少测速定位误差的改善措施。     

应答器与测速组合定位在地铁中的应用

分析城市轨道交通列车运行控制系统对列车定位技术的要求,针对地铁的具体特点,提出在CBTC条件下应答器与测速的组合定位方案。该方案利用测速电机和多普勒雷达提供列车相对位置,查询应答器提供列车绝对位置,利用测速电机定位和应答器定位相互补足的特点,得到精度较高的定位数据,较一般列车定位系统相比,提高了列车测速定位系统的精度和可靠性。     

磁悬浮列车定位测速及数据传输方法研究

分析了磁悬浮列车信号通信系统的特点。由于磁悬浮列车无法使用轨道电路,着重分析微波和轨间电缆在定位测速及数据传输中的各种应用方法,给出估算公式,并比较各种方法的优缺点。在以上分析的基础上,结合我国磁悬浮列车的发展情况,提出适合我国现阶段的定位测速及数据传输方案,并介绍了相关试验结果。     

基于DSPF2812的发动机转速测量系统设计

在研究现有的几种发动机转速测量方法基础上,设计了一种以T型测速方法为原理,以DSPF2812为控制核心的发动机转速测量系统。给出了系统的测量原理以及实现发动机转速测量的软件编程方法和信号调理电路设计,同时应用LabVIEW软件实现对信号的监测和数据存储,最后对该测量系统进行了实验测试,在实际测试中取得了良好的效果。该系统具有测速精度高、测速范围广以及实时性强等特点,为汽车发动机性能研究、故障处理以及后续的分析提供了重要的参考依据,同时该系统还可以应用到电机测速等其它测速领域,具有较高的实用价值。     

基于新型感应回线的磁浮列车车地通信及测速定位

针对传统感应无线通信系统和测速定位系统存在的不足,设计了一种新型交叉感应回线系统.对该新型交叉感应回线系统电磁场分布进行建模,证明其信号传输信道为恒参信道.论证了该系统既可以实现列车的车地通信功能又能实现列车的测速定位功能.对该系统的抗干扰性能做了讨论,并针对实际情况中存在的位置偏移干扰对系统的影响进行了仿真分析.