城市轨道交通列车测速系统及算法比较研究
2015-06-28赵晓峰
赵晓峰
(上海富欣智能交通控制有限公司,201203,上海∥高级工程师)
城市轨道交通信号系统的列车测速功能是安全关键功能,列车测速的准度和精度直接关系到列车自动防护系统的安全性,这在移动闭塞制式的CBTC(基于通信的列车控制)信号系统中表现得尤为突出。
列车测速系统,作为信号系统车载子系统的重要组成部分,由速度采集设备、接口单元和主处理单元组成。其中,速度采集设备主要是各种类型的传感器,提供列车动力学信息的感知能力;接口单元负责与速度采集设备接口,进行原始数据处理;主处理单元负责运行整个测速算法,计算列车的实际速度,检测车轮打滑,并在一定条件下进行补偿。
1 速度采集设备
常用列车速度采集设备有车轮脉冲发生器(Wheel Impulse Generators,简为 WIG)、光脉冲发生器(Optical Pulse Generator,简为 OPG)、霍尔效应传感器(Hall-Effect Sensor,简为 HES)、多普勒雷达传感器(Doppler Radar Sensor,简为 DRS)、加速度计(Accelerometer,简为ACC)、全球导航卫星系统 (Global Navigation Satellites System,简 为GNSS)。
WIG 又称测速电机,属于无源接触式传感器,是城市轨道交通领域应用最早的速度采集设备,早在基于音频轨道电路的ATC(列车自动控制)系统时代就已经是车载信号系统的必配测速设备。WIG 安装在车轴轴端,不需要外接电源,当车轮转动时,联动杆带动内部转子切割磁力线,通过电磁感应产生电动势,感应电动势的频率与车轮转速成正比,经过频率-电压变换后,把转速变换为电压,通过测量电压的幅度得到列车实际速度。WIG 只在2000年以前开通线路的列车上有所应用,新建线路已不再使用。……
