[發(fā)明專利]高速磁浮列車地面基站通信探測一體化系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110947049.8
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113660639B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊海寧;郝逸飛;李廷軍;李娜;樊勇;佘美麗
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W4/42
• 分類號: H04W4/42;H04W4/44;H04W24/04;H04W24/10;G08B21/18
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開了一種高速磁浮列車地面基站通信探測一體化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括設(shè)置在軌道兩側(cè)的多個(gè)地面分區(qū)控制單元以及與地面分區(qū)控制單元相連的地面基站，地面分區(qū)控制單元均與中央控制系統(tǒng)相連；地面基站包括與列車通信的通信單元、驅(qū)逐裝置和探測單元，地面基站通過光纖環(huán)網(wǎng)與地面分區(qū)控制單元相連。本發(fā)明提出了一種在磁浮列車通信中非本地面分區(qū)及相鄰分區(qū)通信時(shí)間內(nèi)，使用地面基站對行車軌道進(jìn)行探測的系統(tǒng)與方法，利用現(xiàn)有的磁浮列車通信系統(tǒng)對磁浮列車軌道沿線環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，提高了磁浮列車運(yùn)營的安全性與可靠性，且成本低、效率高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高速磁浮列車地面基站通信探測一體化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

由于磁浮列車采用無人駕駛技術(shù)且運(yùn)行速度較快，為了保證磁浮列車在正常運(yùn)營時(shí)的行駛安全，避免出現(xiàn)障礙物造成道路阻塞對車輛安全造成威脅，需對行車軌道沿線進(jìn)行探測，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理可能存在的安全隱患。近年來，發(fā)生了多起由于山體滑坡、列車調(diào)度等問題引起的鐵路事故，對司乘人員的安全造成威脅，但目前鐵路系統(tǒng)對于此類事故的預(yù)警較為欠缺。

在傳統(tǒng)的軌道交通運(yùn)輸中，對于軌道沿線可能出現(xiàn)的事故，通常靠列車駕駛員肉眼觀察和人工巡視等手段進(jìn)行預(yù)警。高速鐵路每天在列車正式開行前，都會首發(fā)雙向?qū)﹂_空載列車對線路進(jìn)行安全確認(rèn)。此外，高速鐵路沿線還設(shè)立了全線視頻監(jiān)控來對運(yùn)營中可能出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行預(yù)警。

在磁浮列車系統(tǒng)中，列車采用無人駕駛技術(shù)，并且列車行駛速度較快，無法依靠人力對事故進(jìn)行預(yù)警。人工巡視效率低下、覆蓋范圍小，且磁浮列車軌道環(huán)境相對封閉，不易靠近。空載列車無法在運(yùn)營時(shí)段對行車軌道沿線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，且無法較好地保證空載列車的安全，容易造成財(cái)產(chǎn)損失。視頻監(jiān)控對于環(huán)境的適應(yīng)性不強(qiáng)，在雨雪、霧霾、夜晚等環(huán)境下效果較差，無法適應(yīng)磁浮列車系統(tǒng)的要求，且需要架設(shè)專業(yè)監(jiān)控及傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在磁浮列車通信中非本地面分區(qū)及相鄰分區(qū)通信時(shí)間內(nèi)，使用地面基站對行車軌道進(jìn)行探測，提高了磁浮列車運(yùn)營的安全性與可靠性，且監(jiān)測成本低、效率高，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的高速磁浮列車地面基站通信探測一體化系統(tǒng)，并提供一種高速磁浮列車地面基站通信探測方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：高速磁浮列車地面基站通信探測一體化系統(tǒng)，包括設(shè)置在軌道兩側(cè)的多個(gè)地面分區(qū)控制單元以及與地面分區(qū)控制單元相連的地面基站，地面分區(qū)控制單元均與中央控制系統(tǒng)相連；地面基站包括驅(qū)逐裝置、探測單元，以及與列車通信的通信單元，地面基站通過光纖環(huán)網(wǎng)與地面分區(qū)控制單元相連；

所述地面分區(qū)控制單元判斷其控制區(qū)域內(nèi)是否有列車通行，若有列車通行，則控制與之相連的地面基站切換至通信模式，依次通過地面基站與列車進(jìn)行通信；

若無列車通行，則通過中央控制系統(tǒng)獲取相鄰地面分區(qū)控制單元的通信狀態(tài)，判斷相鄰地面分區(qū)控制單元控制區(qū)域內(nèi)是否有列車通行，若相鄰地面分區(qū)控制單元控制區(qū)域內(nèi)有列車通行，則控制地面基站切換至通信模式，等待與列車通信；

若地面分區(qū)控制單元控制區(qū)域內(nèi)以及相鄰地面分區(qū)控制單元控制區(qū)域內(nèi)均無列車通行，則控制地面基站切換至探測模式。

進(jìn)一步地，所述探測模式下，地面分區(qū)控制單元控制與之相連的地面基站依次開啟，地面基站通過探測單元向軌道沿線發(fā)射LFM連續(xù)波信號并接收回波信號，然后將回波信號傳輸至地面分區(qū)控制單元進(jìn)行信號處理。