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原文传递一种高速列车空转滑行检测及修正方法

专利名称：	一种高速列车空转滑行检测及修正方法
摘要：	本发明提供了一种高速列车空转滑行检测及修正方法，该方法包括：步骤S1、建立速度传感器初始输出速度和惯性导航初始速度的速度误差基准；步骤S2、计算速度传感器输出速度与对应时刻惯性导航速度的速度误差；步骤S3、根据速度误差与速度误差基准判断高速列车状态和速度传感器状态；步骤S4、若高速列车状态为正常运行状态，更新速度误差基准，转至步骤S2；步骤S5、若高速列车状态为空转或者滑行状态，修正速度传感器输出速度；步骤S6、若速度传感器状态为自身速度跳变状态，不更新速度误差基准，转至步骤S2。本发明可以有效避免由于速度传感器自身故障导致错判、漏判的情况发生，提高列车定位精度，确保列车安全运行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京自动化控制设备研究所
发明人：	邓继权;郭玉胜;王海军;艾瀛涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910648458.0
公开号：	CN110422205A
分类号：	B61L25/02(2006.01);B;B61;B61L;B61L25
申请人地址：	100074 北京市丰台区云岗北里1号院3号楼
主权项：	1.一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、建立速度传感器初始输出速度和惯性导航初始速度的速度误差基准；步骤S2、计算速度传感器输出速度与对应时刻惯性导航速度的速度误差；步骤S3、根据速度误差与速度误差基准判断高速列车状态和速度传感器状态；步骤S4、若高速列车状态为正常运行状态，更新速度误差基准，以当前时刻的速度误差作为速度误差基准，转至步骤S2；步骤S5、若高速列车状态为空转或者滑行状态，利用当前时刻惯性导航速度相对于上一时刻惯性导航速度的速度增量修正速度传感器输出速度；步骤S6、若速度传感器状态为自身速度跳变状态，不更新速度误差基准，转至步骤S2。 2.根据权利要求1所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，步骤S3中根据速度误差与速度误差基准判断高速列车状态和速度传感器状态包括：根据速度误差与速度误差基准计算相对误差增量；将相对误差增量与检测门限比较；当相对误差增量小于检测门限时，判定当前时刻高速列车状态为正常运行状态；当相对误差增量连续三次或者三次以上大于或者等于检测门限时，判定当前时刻高速列车状态为空转或者滑行状态；当相对误差增量当前时刻大于或者等于检测门限，但不是连续三次大于或者等于检测门限时，判定速度传感器状态为自身速度跳变。 3.根据权利要求2所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，通过下式计算相对误差增量Δv： Δv＝δvi-δv0，式中，Δv为相对误差增量，δv0为速度误差基准，δvi为第i时刻速度传感器输出速度与惯性导航速度的速度误差。 4.根据权利要求2所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，所述检测门限为3×ΔVLog，其中ΔVLog为速度传感器的测速误差。 5.根据权利要求1所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，通过下式计算当前时刻惯性导航速度相对于上一时刻惯性导航速度的速度增量ΔvIns：式中，为第i时刻惯性导航速度，为第i-1时刻惯性导航速度，ΔvIns为当前时刻惯性导航速度相对于上一时刻惯性导航速度的速度增量。 6.根据权利要求5所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，通过下式修正速度传感器输出速度得到速度传感器修正后的第i时刻输出速度式中，为速度传感器修正后的第i时刻输出速度，为速度传感器第i时刻输出速度，ΔvIns为当前时刻惯性导航速度相对于上一时刻惯性导航速度的速度增量。 7.根据权利要求1所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，通过下式求出步骤S1的速度误差基准δv0：式中，δv0为速度误差基准，为速度传感器初始输出速度，为惯性导航初始速度，VR为杆臂速度；其中惯性导航初始速度根据惯性导航的导航坐标系下各轴向的速度求出：式中，vn为惯性导航的北向速度分量，vu为惯性导航的天向速度分量，ve为惯性导航的东向速度分量。 8.根据权利要求1所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，通过下式求出步骤S2的速度误差δvi：式中，δvi为第i时刻速度传感器输出速度与惯性导航速度的速度误差，为速度传感器第i时刻输出速度，为第i时刻惯性导航速度，VR为杆臂速度；其中第i时刻惯性导航速度根据惯性导航的导航坐标系下各轴向的速度求出：式中，vn为惯性导航的北向速度分量，vu为惯性导航的天向速度分量，ve为惯性导航的东向速度分量。 9.根据权利要求7或8所述的一种高速列车空转滑行检测及修正方法，其特征在于，所述杆臂速度通过惯性导航与速度传感器之间的杆臂长度以及陀螺角速率求出：式中，VR为杆臂速度，ωx、ωy、ωz分别为X轴、Y轴、Z轴陀螺角速率，Rx、Ry、Rz分别为X轴、Y轴、Z轴杆臂长度，分别为X轴、Y轴、Z轴杆臂速度分量。
所属类别：	发明专利