軌道車輛速度控制系統及方法與流程

本發明涉及軌道車輛速度控制技術，尤其涉及一種獨立的軌道車輛速度控制系統及方法。

背景技術：

軌道車輛速控系統是車輛控制系統的重要組成部分，用于車輛速度的檢測和控制，軌道車輛速控系統是否能高效可靠的運行關系到軌道車輛的安全性。

目前，軌道交通車輛(包括地鐵、動車組、機車等)大部分都是由網絡控制系統進行整體控制，如速度采集和相關控制等。其中軌道車輛速度信號通常是由牽引系統、制動系統、信號系統采集，然后將速度信號通過通信總線發送給網絡控制系統，或者網絡控制系統通過采集板卡直接采集速度信號。相關的零速信號、警惕信號等都通過網絡控制系統發出。

然而，軌道交通車輛中的網絡控制系統是一個復雜的整體系統，其中包含的設備多且功能復雜，極易受到干擾而失效，且容易因某個設備或線路出現問題而引起速度控制失效。

技術實現要素：

本發明提供一種軌道車輛速度控制系統，解決了目前網絡控制系統設備多且功能復雜，極易受到干擾而失效的問題。

本發明提供一種軌道車輛速度控制系統，包括：

至少兩個速度控制組件和一個預設參數組件，每個速度控制組件均包括輸入單元、控制輸出單元和處理單元；

輸入單元的輸入端均和軌道車輛的速度傳感器電連接，且每個輸入單元的輸出端與該輸入單元所在的速度控制組件中的處理單元的第一輸入端連接，以接收速度傳感器所采集的速度信息，并將包含有速度信息的車輛信息發送至處理器；

所有處理單元的第二輸入端均和預設參數組件電連接，以采集預設參數組件中存儲或輸入的預設參數，每個處理單元的輸出端和該處理單元所在的速度控制組件中的控制輸出單元連接，以根據車輛信息與預設參數控制控制輸出單元輸出車輛速度控制信號。

進一步地，每個速度控制組件內還包括一個電源單元，電源單元與速度控制組件內的輸入單元、處理單元和控制輸出單元電連接，以為輸入單元、處理單元和控制輸出單元供電。

進一步地，每個速度控制組件內還包括一個記錄單元，記錄單元分別和速度控制組件內的輸入單元、處理單元和控制輸出單元電連接，以存儲速度控制組件內的輸入單元、處理單元和控制輸出單元所產生的信號。

進一步地輸入單元包括模電轉換模塊，模電轉換模塊的模擬輸入端和速度傳感器連接，模電轉換模塊的數字輸出端和與該速度單元所在的速度控制組件中的處理單元的第一輸入端連接。

進一步地，車輛信息還包括有用于表示軌道車輛的司控器操作內容的司控器操作信息，輸入單元還包括司控器檢測模塊，司控器檢測模塊的輸入端與軌道車輛的司控器的手柄或者司控器的電路連接，以采集司控器操作信息。

進一步地，電源單元的輸出電壓值為15V、5V和3.3V中的一種或多種。

本發明提供一種軌道車輛速度控制方法，包括：

分別通過至少兩個獨立的輸入單元接收軌道車輛的速度傳感器所采集的速度信息，其中不同輸入單元位于不同的速度控制組件中；

根據包括輸入單元接收的速度信息在內的車輛信息與預設參數，控制每個輸入單元所在的速度控制組件中的控制輸出單元輸出車輛速度控制信號；

根據每個控制輸出單元所輸出的車輛速度控制信號得到總體速度控制信號，其中，總體速度控制信號為當所有速度控制組件并聯輸出，且所有控制輸出單元所輸出的信號均相同時，控制輸出單元輸出的信號，或者是當所有速度控制組件串聯輸出時，任一控制輸出單元所輸出的信號。

進一步地根據包括輸入單元接收的速度信息在內的車輛信息與預設參數，控制每個輸入單元所在的速度控制組件中的控制輸出單元輸出車輛速度控制信號，具體包括：

當車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度小于第一預設參數時，控制控制輸出單元輸出車輛零速信號；

當車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度大于第二預設參數時，控制控制輸出單元輸出車輛超速報警信號；

進一步地車輛信息還包括：用于表示軌道車輛的司控器操作內容的司控器操作信息。

本發明提供的軌道車輛速度控制系統及方法，包括多個速度控制組件和一個預設參數組件，每個速度控制組件均包括輸入單元、控制輸出單元和處理單元，輸入單元接收速度傳感器所采集的速度信息，并將包含有速度信息的車輛信息發送至處理器；在預設參數組件中存儲或輸入的預設參數，輸出單元根據車輛信息與預設參數控制輸出車輛速度控制信號；系統根據每個控制輸出單元所輸出的車輛速度控制信號得到總體速度控制信號，其中，總體速度控制信號為當所有速度控制組件并聯輸出，且所有控制輸出單元所輸出的信號均相同時，控制輸出單元輸出的信號，或者是當所有速度控制組件串聯時，任一控制輸出單元所輸出的信號。本系統及方法將車輛速度控制獨立成單獨模塊，提高了系統的可靠性和靈活性。冗余的結構設計保證了系統穩定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一的軌道車輛速度控制系統結構示意圖；

圖2為本發明實施例二的軌道車輛速度控制系統結構示意圖；

圖3為本發明實施例三的軌道車輛速度控制方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

圖1為本發明軌道車輛速度控制系統實施例一的結構示意圖，如圖1所示，本實施例提供的軌道車輛速度控制系統包括：速度控制組件1和2，兩個速度控制組件1和2單獨工作，兩個速度控制組件1和2分別包括輸入單元11和21，處理單元12和22，控制輸出單元13和23，還包括一個預設參數組件3，控制信號處理組件4。

如圖1所示，輸入單元的11和21輸出端分別連接處理單元12和22的第一輸入端，處理單元12和22的第二輸入端連接預設參數組件3，處理單元12和22的輸出端分別連接控制輸出單元13和23的輸入端，控制輸出單元13和23的輸出端連接控制信號處理組件4。

具體的，輸入單元11和21接收車輛信息并將車輛信息傳遞給處理單元12和22，另外設參數組件3將設置的預設參數輸入到處理單元12和22，處理單元12和22結合預設參數組件3設置的預設參數對車輛信息進行處理，并將處理結果傳遞給控制輸出單元13和23，控制輸出單元13和23可進行數字量和模擬量輸出，根據處理單元12和22的處理結果輸出報警信號、超速控制、緊急制動控制等控制信號，并將控制信號輸出給控制信號處理組件4，控制信號處理組件4根據兩個不同控制輸出單元輸出的控制信號組合形式判斷輸出總體控制信號，當兩個控制信號并聯且相同時，總體信號為這個相同的控制信號，當兩個控制信號串聯且不同時，總體信號為兩個控制信號任意一個，例如，控制輸出單元輸出的報警信號是并聯組合的，當控制輸出單元13輸出了報警信號，而控制輸出單元23沒有輸出報警信號，則總體信號不輸出報警信號；緊急制動控制信號為串聯的組合形式，當控制輸出單元13和23任意一個輸出緊急制動控制信號，則總體信號輸出緊急制動控制信號。

本實施例提供的軌道車輛速度控制系統，包括兩速度控制組件、一個預設參數組件以及一個控制信號處理組件，每個速度控制組件均包括輸入單元、控制輸出單元和處理單元，輸入單元采集車輛信息，并將車輛信息發送至處理器；在預設參數組件中存儲或輸入的預設參數，輸出單元根據車輛信息與預設參數控制輸出車輛速度控制信號；控制信號處理組件根據兩個不同控制輸出單元輸出的控制信號組合形式判斷輸出總體控制信號，當兩個控制信號并聯且相同時，總體信號為這個相同的控制信號，當兩個控制信號串聯且不同時，總體信號為兩個控制信號任意一個。本實施例將車輛速度控制獨立成單獨模塊，提高了系統的可靠性和靈活性。冗余的結構設計保證了系統穩定性。

實施例2

圖2為發明實施例二的軌道車輛速度控制系統結構示意圖，如圖2所示，輸入單元11和21還可以分別包括模電轉換模塊112和212以及司控器檢測模塊111和211，速度控制組件1和2還可以分別包括紀錄單元14和24以及電源單元15和25。

如圖2所示，其中模電轉換模塊112和212分別與處理單元12和22連接，司控器檢測模塊111和211分別與111和211分別與處理單元12和22連接，紀錄單元14連接在輸入單元11、處理單元12、控制輸出單元13上，記錄單元24連接在輸入單元21、處理單元22、控制輸出單元23上，電源單元15連接在輸入單元11、處理單元12、控制輸出單元13上，電源單元25連接在輸入單元21、處理單元22、控制輸出單元23上。

具體的，模電轉換模塊112和212接收車輛速度傳感器模擬的速度信息，并將模擬速度信號轉化為數字信號，然后將數字信號傳送給處理器12和22，相應的，在預設參數組件3預設速度參數，例如：零速參數，超速參數等，處理單元12和22結合速度參數處理速度信號，得出零速信號、超速信號等，具體的，當車輛速度信號表示的車速小于零速參數時，處理單元12和22得出零速信號，當車輛速度信號表示的車速大于超速參數時，處理單元12和22得出超速信號。

具體的，司控器檢測模塊111和211采集司機的操作信息，并將采集的司控信息傳遞給處理器12和22，相應的，在預設組件3預設司控參數，例如：司機操作間隙報警參數、司機操作間隙緊急制動參數，處理單元12和22結合司控參數、速度信息處理司機的操作信息，具體的，在某一車速下，當司機操作間隙大于預設的司機操作間隙報警參數，處理單元12和22得出報警信號，當司機操作間隙大于操作間隙緊急制動參數，處理單元12和22得出緊急制動信號。需要說明的是司控參數隨車輛速度變化而變化，車速越大，司控參數越小。

具體的，紀錄單元14和24分別用于記錄速度控制組件1和2內的輸入單元，處理單元、控制輸出單元所產生的信號，當發生事故時，可以根據記錄單元記錄的信號為分析事故原因提供有效依據。

具體的，電源單元15和25與速度控制組件1和2內的輸入單元、處理單元和控制輸出單元電連接，以為輸入單元、處理單元和控制輸出單元供電，其中輸出電壓值為15V、5V和3.3V中的一種或多種。車輛上供電通常只有110V、24V等標準直流電壓，而速度控制組件1和2需要5V、3.3V、15V等電壓形式，電源模塊的主要功能就是實現這種電壓轉換。該系統采用寬范圍輸入電壓，電壓范圍：16.8-137.5V，轉換為15V、5V和3.3V輸出。

本實施例中，輸入單元11和21分別包括模電轉換模塊112和212以及司控器檢測模塊111和211，速度控制組件1和2分別包括紀錄單元14和24以及電源單元15和25。其中模電轉換模塊采集車輛的速度信號并將速度信號轉化為數學信號出遞給處理單元，司控器檢測模塊采集的司控信息傳遞給處理器，模電轉換模塊和司控器檢測模塊的應用實現了處理單元對司控信息和速度信息的綜合處理，電源單元提供了滿足速度控制組件輸入電壓需求的電源設備，紀錄單元可以記錄速度控制組件內各單元產生的信號，為分析事故提供有效依據。

實施例3

圖3是本發明實施例3的軌道車輛速度控制方法流程圖，本實施例所述的方法適用于上述實施例1和2所述的軌道車輛速度控制系統，具體的，如圖3所示，本實施例提供的軌道車輛速度控制方法包括：

步驟101：分別通過至少兩個獨立的輸入單元接收包括軌道車輛的速度傳感器所采集的速度信息在內的車輛信息，其中不同輸入單元位于不同的速度控制組件中。

具體的，輸入單元采集車輛信息，車輛信息可以包括用于表示車輛速度的速度信息，用于表示軌道車輛的司控器操作內容的司控器操作信息。可選的，可選的司控器操作信息可以是司機操作間隙信息，優選的，在兩個不同的速度控制組件中分別設定一個輸入單元。

步驟102：根據包括輸入單元接收的速度信息在內的車輛信息與預設參數，控制每個輸入單元所在的速度控制組件中的控制輸出單元輸出車輛速度控制信號。

具體的，預設參數包括：預設速度參數、預設司控參數；可選的，預設速度參數可以是：零速參數，超速參數，預設司控參數可以是：司機操作間隙報警參數、司機操作間隙緊急制動參數。本實施例根據預設參數和車輛信息的對比結果控制輸出單元輸出速度控制信號，具體的，當車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度小于第一預設參數時，控制控制輸出單元輸出車輛零速信號；當車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度大于第二預設參數時，控制控制輸出單元輸出車輛超速信號；例如：速度小于零速參數則輸出零速信號，速度大于超速參數時，則輸出車輛超速信號。此外，司機操作間隙大于司機操作間隙報警參數則輸出報警信號等等。

步驟103：根據每個控制輸出單元所輸出的車輛速度控制信號得到總體速度控制信號。

具體的，總體速度控制信號為當所有速度控制組件并聯輸出，且所有控制輸出單元所輸出的信號均相同時，控制輸出單元輸出的信號，或者是當所有速度控制組件串聯輸出時，任一控制輸出單元所輸出的信號。

本實施例中，結合不同速度控制組件的連接方式得到總體速度控制信號。本方法將車輛速度控制獨立成單獨模塊，提高了系統的可靠性和靈活性。冗余的結構設計保證了系統穩定性。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。