[發明專利]采集列車運行信息的系統、光發射裝置和光接收處理裝置

有效

• 申請號: 201210141502.7
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103386993A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 侯滿倉
• 申請（專利權）人: 深圳市坐標系交通技術有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及列車運行信息采集領域，具體涉及一種用于采集列車運行信息的系統、一種用于該系統的光發射裝置和光接收處理裝置。

背景技術

在軌道交通控制技術中，描述列車運行的時間、空間及列車識別屬性等信息是對列車運行進行監視、控制、調度、追蹤所需的重要數據，但是現有技術中用來采集這些列車運行信息尤其是采集列車運行時間信息的方案不具有較好的準確性和實時性，因而不利于滿足交通實時控制的需要。

例如，《智能鐵路運輸系統ITS-R》（ISBN?7-113-06226-1/U.1723，2004年10月出版）中提到列車運行控制系統需要最原始的“3W”（WHEN-什么時間、WHAT-什么列車、WHERE-在哪里）基礎信息（見該書第8-9頁），在獲得這些基礎信息之后才能得出其他二次、三次等相關信息來用于列車運行控制。該書中涉及了大量列車控制相關技術信息，但是并沒有深入論述具有高分辨率且可靠采集生成列車運行控制系統需要的最原始“3W”信息尤其是“WHEN-什么時間”的技術手段，書中（第31頁、233-256頁）所描述的查詢-應答器法進行列車定位的技術手段雖能完成“WHAT-什么列車、WHERE-在哪里”信息采集，但應答器和查詢器間單純采用電磁耦合或RF相互作用，由于電磁場能量分布的彌散特性而難以準確地采集到“WHEN-什么時間”原始信息，而且采用這種方式還要考慮串擾（crosstalk）問題，而形成部署規劃過程中約束應答器和查詢器布放位置規劃設計的限制因素。

《基于射頻識別的列車精確定位技術分析》（《城市軌道交通研究》雜志2011年增刊1第30-33頁）中介紹了在RFID閱讀器中添加RFID標簽卡信息場強峰值檢測功能來確定采集“WHEN-什么時間”原始信息，但是該方案僅在每個標簽卡的輸出信號只有單個場強峰值的情形下使用效果比較好，如果存在不止一個場強峰值或者峰值頂端相對平坦，則難以可靠地判斷采集到標簽接近或位于閱讀器中心位置的時刻信息；并且，在該方案中，為了防止誤采集場強峰值時刻而設置了“延時后輸出電平信號”，會使所采集時間信息經一定延時后再輸出，影響了采集“WHEN-什么時間”原始測量信息輸出利用的實時性。

發明內容

針對現有的列車運動信息采集方案不能準確及時地采集到列車運行通過確定地點的時間信息的問題，本發明提供了一種能夠準確及時采集到列車運行通過確定地點的時間信息的采集列車運行信息的系統、用于該系統的光發射裝置和光接收處理裝置。

本發明提供一種用于采集列車運行信息的系統，該系統至少包括光發射單元、光接收單元、處理單元，該光發射單元和光接收單元中的一者沿列車運行要經過的軌道安裝多個，另一者沿該列車上與前者在軌道安裝位置相對應的位置安裝預定數量；其中該光發射單元用于發送光信號，該光接收單元用于接收來自與該光接收單元物理位置正對的光發射單元發送的光信號；其中的處理單元用于根據該光接收單元接收到的光信號確定該光發射單元與該光接收單元的物理位置正對時刻的時間信息，以獲取代表該列車運行的時間信息。

安裝有光發射單元和光接收單元中的一者的列車因運動而經過軌道上安裝有光發射單元和光接收單元中的另一者所在軌道位置時，在光發射單元與光接收單元的物理位置正對瞬間光接收單元會接收到來自光發射單元的光信號，優選地，可以采用高指向性發光器件和高指向性光接收器件以產生更“陡”的接收光信號強度的上升沿或下降沿曲線，從而有利于更準確可靠地觸發處理單元輸出列車上所述安裝位置通過軌道上所述安裝位置所對應時刻的時間信息（即前述內容中3W信息之一的“WHEN-什么時間”信息）。為降低外部環境光能量對所述系統工作效果的影響，在其中所述光接收單元加裝有濾光窗，該濾光窗器件用于濾除所述光發射單元發出的光信號以外的其他光信號。

在上述系統基礎上可以進一步添加調制單元，該調制單元用于把代表所述光發射單元在軌道上被安裝所在位置的信息或所述光發射單元被安裝所在的所述列車的識別屬性信息調制到所述光發射單元所發送的光信號上；所述處理單元進一步用于對所述光接收單元接收到的光信號進行解調，以獲取代表所述光發射單元在軌道上被安裝所在位置的信息或所述光發射單元被安裝所在的所述列車的識別屬性信息。