本發(fā)明涉及軌道車輛速度控制技術(shù)，尤其涉及一種獨(dú)立的軌道車輛速度控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

軌道車輛速控系統(tǒng)是車輛控制系統(tǒng)的重要組成部分，用于車輛速度的檢測(cè)和控制，軌道車輛速控系統(tǒng)是否能高效可靠的運(yùn)行關(guān)系到軌道車輛的安全性。

目前，軌道交通車輛(包括地鐵、動(dòng)車組、機(jī)車等)大部分都是由網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行整體控制，如速度采集和相關(guān)控制等。其中軌道車輛速度信號(hào)通常是由牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)采集，然后將速度信號(hào)通過(guò)通信總線發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，或者網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通過(guò)采集板卡直接采集速度信號(hào)。相關(guān)的零速信號(hào)、警惕信號(hào)等都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)發(fā)出。

然而，軌道交通車輛中的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的整體系統(tǒng)，其中包含的設(shè)備多且功能復(fù)雜，極易受到干擾而失效，且容易因某個(gè)設(shè)備或線路出現(xiàn)問(wèn)題而引起速度控制失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種軌道車輛速度控制系統(tǒng)，解決了目前網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)備多且功能復(fù)雜，極易受到干擾而失效的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種軌道車輛速度控制系統(tǒng)，包括：

至少兩個(gè)速度控制組件和一個(gè)預(yù)設(shè)參數(shù)組件，每個(gè)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(gè)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(fā)送至處理器；

所有處理單元的第二輸入端均和預(yù)設(shè)參數(shù)組件電連接，以采集預(yù)設(shè)參數(shù)組件中存儲(chǔ)或輸入的預(yù)設(shè)參數(shù)，每個(gè)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(jù)車輛信息與預(yù)設(shè)參數(shù)控制控制輸出單元輸出車輛速度控制信號(hào)。

進(jìn)一步地，每個(gè)速度控制組件內(nèi)還包括一個(gè)電源單元，電源單元與速度控制組件內(nèi)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(jìn)一步地，每個(gè)速度控制組件內(nèi)還包括一個(gè)記錄單元，記錄單元分別和速度控制組件內(nèi)的輸入單元、處理單元和控制輸出單元電連接，以存儲(chǔ)速度控制組件內(nèi)的輸入單元、處理單元和控制輸出單元所產(chǎn)生的信號(hào)。

進(jìn)一步地輸入單元包括模電轉(zhuǎn)換模塊，模電轉(zhuǎn)換模塊的模擬輸入端和速度傳感器連接，模電轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)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(jìn)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(nèi)容的司控器操作信息，輸入單元還包括司控器檢測(cè)模塊，司控器檢測(cè)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(jìn)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(fā)明提供一種軌道車輛速度控制方法，包括：

分別通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)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(jù)包括輸入單元接收的速度信息在內(nèi)的車輛信息與預(yù)設(shè)參數(shù)，控制每個(gè)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(hào)；

根據(jù)每個(gè)控制輸出單元所輸出的車輛速度控制信號(hào)得到總體速度控制信號(hào)，其中，總體速度控制信號(hào)為當(dāng)所有速度控制組件并聯(lián)輸出，且所有控制輸出單元所輸出的信號(hào)均相同時(shí)，控制輸出單元輸出的信號(hào)，或者是當(dāng)所有速度控制組件串聯(lián)輸出時(shí)，任一控制輸出單元所輸出的信號(hào)。

進(jìn)一步地根據(jù)包括輸入單元接收的速度信息在內(nèi)的車輛信息與預(yù)設(shè)參數(shù)，控制每個(gè)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(hào)，具體包括：

當(dāng)車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度小于第一預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)，控制控制輸出單元輸出車輛零速信號(hào)；

當(dāng)車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度大于第二預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)，控制控制輸出單元輸出車輛超速報(bào)警信號(hào)；

進(jìn)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(nèi)容的司控器操作信息。

本發(fā)明提供的軌道車輛速度控制系統(tǒng)及方法，包括多個(gè)速度控制組件和一個(gè)預(yù)設(shè)參數(shù)組件，每個(gè)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(fā)送至處理器；在預(yù)設(shè)參數(shù)組件中存儲(chǔ)或輸入的預(yù)設(shè)參數(shù)，輸出單元根據(jù)車輛信息與預(yù)設(shè)參數(shù)控制輸出車輛速度控制信號(hào)；系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)控制輸出單元所輸出的車輛速度控制信號(hào)得到總體速度控制信號(hào)，其中，總體速度控制信號(hào)為當(dāng)所有速度控制組件并聯(lián)輸出，且所有控制輸出單元所輸出的信號(hào)均相同時(shí)，控制輸出單元輸出的信號(hào)，或者是當(dāng)所有速度控制組件串聯(lián)時(shí)，任一控制輸出單元所輸出的信號(hào)。本系統(tǒng)及方法將車輛速度控制獨(dú)立成單獨(dú)模塊，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。冗余的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的軌道車輛速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的軌道車輛速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的軌道車輛速度控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

圖1為本發(fā)明軌道車輛速度控制系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例提供的軌道車輛速度控制系統(tǒng)包括：速度控制組件1和2，兩個(gè)速度控制組件1和2單獨(dú)工作，兩個(gè)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(gè)預(yù)設(shè)參數(shù)組件3，控制信號(hào)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(yù)設(shè)參數(shù)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(hào)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(shè)參數(shù)組件3將設(shè)置的預(yù)設(shè)參數(shù)輸入到處理單元12和22，處理單元12和22結(jié)合預(yù)設(shè)參數(shù)組件3設(shè)置的預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)車輛信息進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果傳遞給控制輸出單元13和23，控制輸出單元13和23可進(jìn)行數(shù)字量和模擬量輸出，根據(jù)處理單元12和22的處理結(jié)果輸出報(bào)警信號(hào)、超速控制、緊急制動(dòng)控制等控制信號(hào)，并將控制信號(hào)輸出給控制信號(hào)處理組件4，控制信號(hào)處理組件4根據(jù)兩個(gè)不同控制輸出單元輸出的控制信號(hào)組合形式判斷輸出總體控制信號(hào)，當(dāng)兩個(gè)控制信號(hào)并聯(lián)且相同時(shí)，總體信號(hào)為這個(gè)相同的控制信號(hào)，當(dāng)兩個(gè)控制信號(hào)串聯(lián)且不同時(shí)，總體信號(hào)為兩個(gè)控制信號(hào)任意一個(gè)，例如，控制輸出單元輸出的報(bào)警信號(hào)是并聯(lián)組合的，當(dāng)控制輸出單元13輸出了報(bào)警信號(hào)，而控制輸出單元23沒(méi)有輸出報(bào)警信號(hào)，則總體信號(hào)不輸出報(bào)警信號(hào)；緊急制動(dòng)控制信號(hào)為串聯(lián)的組合形式，當(dāng)控制輸出單元13和23任意一個(gè)輸出緊急制動(dòng)控制信號(hào)，則總體信號(hào)輸出緊急制動(dòng)控制信號(hào)。

本實(shí)施例提供的軌道車輛速度控制系統(tǒng)，包括兩速度控制組件、一個(gè)預(yù)設(shè)參數(shù)組件以及一個(gè)控制信號(hào)處理組件，每個(gè)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(fā)送至處理器；在預(yù)設(shè)參數(shù)組件中存儲(chǔ)或輸入的預(yù)設(shè)參數(shù)，輸出單元根據(jù)車輛信息與預(yù)設(shè)參數(shù)控制輸出車輛速度控制信號(hào)；控制信號(hào)處理組件根據(jù)兩個(gè)不同控制輸出單元輸出的控制信號(hào)組合形式判斷輸出總體控制信號(hào)，當(dāng)兩個(gè)控制信號(hào)并聯(lián)且相同時(shí)，總體信號(hào)為這個(gè)相同的控制信號(hào)，當(dāng)兩個(gè)控制信號(hào)串聯(lián)且不同時(shí)，總體信號(hào)為兩個(gè)控制信號(hào)任意一個(gè)。本實(shí)施例將車輛速度控制獨(dú)立成單獨(dú)模塊，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。冗余的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

實(shí)施例2

圖2為發(fā)明實(shí)施例二的軌道車輛速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換模塊112和212以及司控器檢測(cè)模塊111和211，速度控制組件1和2還可以分別包括紀(jì)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(zhuǎn)換模塊112和212分別與處理單元12和22連接，司控器檢測(cè)模塊111和211分別與111和211分別與處理單元12和22連接，紀(jì)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(zhuǎn)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(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)傳送給處理器12和22，相應(yīng)的，在預(yù)設(shè)參數(shù)組件3預(yù)設(shè)速度參數(shù)，例如：零速參數(shù)，超速參數(shù)等，處理單元12和22結(jié)合速度參數(shù)處理速度信號(hào)，得出零速信號(hào)、超速信號(hào)等，具體的，當(dāng)車輛速度信號(hào)表示的車速小于零速參數(shù)時(shí)，處理單元12和22得出零速信號(hào)，當(dāng)車輛速度信號(hào)表示的車速大于超速參數(shù)時(shí)，處理單元12和22得出超速信號(hào)。

具體的，司控器檢測(cè)模塊111和211采集司機(jī)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(yīng)的，在預(yù)設(shè)組件3預(yù)設(shè)司控參數(shù)，例如：司機(jī)操作間隙報(bào)警參數(shù)、司機(jī)操作間隙緊急制動(dòng)參數(shù)，處理單元12和22結(jié)合司控參數(shù)、速度信息處理司機(jī)的操作信息，具體的，在某一車速下，當(dāng)司機(jī)操作間隙大于預(yù)設(shè)的司機(jī)操作間隙報(bào)警參數(shù)，處理單元12和22得出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)司機(jī)操作間隙大于操作間隙緊急制動(dòng)參數(shù)，處理單元12和22得出緊急制動(dòng)信號(hào)。需要說(shuō)明的是司控參數(shù)隨車輛速度變化而變化，車速越大，司控參數(shù)越小。

具體的，紀(jì)錄單元14和24分別用于記錄速度控制組件1和2內(nèi)的輸入單元，處理單元、控制輸出單元所產(chǎn)生的信號(hào)，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，可以根據(jù)記錄單元記錄的信號(hào)為分析事故原因提供有效依據(jù)。

具體的，電源單元15和25與速度控制組件1和2內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)這種電壓轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)采用寬范圍輸入電壓，電壓范圍：16.8-137.5V，轉(zhuǎn)換為15V、5V和3.3V輸出。

本實(shí)施例中，輸入單元11和21分別包括模電轉(zhuǎn)換模塊112和212以及司控器檢測(cè)模塊111和211，速度控制組件1和2分別包括紀(jì)錄單元14和24以及電源單元15和25。其中模電轉(zhuǎn)換模塊采集車輛的速度信號(hào)并將速度信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)信號(hào)出遞給處理單元，司控器檢測(cè)模塊采集的司控信息傳遞給處理器，模電轉(zhuǎn)換模塊和司控器檢測(cè)模塊的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了處理單元對(duì)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(shè)備，紀(jì)錄單元可以記錄速度控制組件內(nèi)各單元產(chǎn)生的信號(hào)，為分析事故提供有效依據(jù)。

實(shí)施例3

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

步驟101：分別通過(guò)至少兩個(gè)獨(dú)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(nèi)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(nèi)容的司控器操作信息?？蛇x的，可選的司控器操作信息可以是司機(jī)操作間隙信息，優(yōu)選的，在兩個(gè)不同的速度控制組件中分別設(shè)定一個(gè)輸入單元。

步驟102：根據(jù)包括輸入單元接收的速度信息在內(nèi)的車輛信息與預(yù)設(shè)參數(shù)，控制每個(gè)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(hào)。

具體的，預(yù)設(shè)參數(shù)包括：預(yù)設(shè)速度參數(shù)、預(yù)設(shè)司控參數(shù)；可選的，預(yù)設(shè)速度參數(shù)可以是：零速參數(shù)，超速參數(shù)，預(yù)設(shè)司控參數(shù)可以是：司機(jī)操作間隙報(bào)警參數(shù)、司機(jī)操作間隙緊急制動(dòng)參數(shù)。本實(shí)施例根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)和車輛信息的對(duì)比結(jié)果控制輸出單元輸出速度控制信號(hào)，具體的，當(dāng)車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度小于第一預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)，控制控制輸出單元輸出車輛零速信號(hào)；當(dāng)車輛信息中的速度信息所表示的車輛速度大于第二預(yù)設(shè)參數(shù)時(shí)，控制控制輸出單元輸出車輛超速信號(hào)；例如：速度小于零速參數(shù)則輸出零速信號(hào)，速度大于超速參數(shù)時(shí)，則輸出車輛超速信號(hào)。此外，司機(jī)操作間隙大于司機(jī)操作間隙報(bào)警參數(shù)則輸出報(bào)警信號(hào)等等。

步驟103：根據(jù)每個(gè)控制輸出單元所輸出的車輛速度控制信號(hào)得到總體速度控制信號(hào)。

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

本實(shí)施例中，結(jié)合不同速度控制組件的連接方式得到總體速度控制信號(hào)。本方法將車輛速度控制獨(dú)立成單獨(dú)模塊，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。冗余的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。