城轨列车定位技术

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2024年城轨云系统总结

2024年城轨云系统总结

____年城轨云系统总结随着科技的不断进步,城市交通系统也在不断的发展与改进。

____年,城轨云系统成为了城市交通管理的重要组成部分,并对城市交通系统带来了巨大的变革。

本文将对____年城轨云系统进行总结,从以下几个方面进行分析和评价。

一、智能运营管理城轨云系统通过搭建智能化的运营管理平台,实现了城轨系统的实时监控、调度和管理。

通过高精度定位技术、智能传感器和数据分析算法,城轨云系统可以获取到准确的列车位置信息、乘客流量和运行状态等数据,并将其实时上传到云平台上。

运营者可以通过云平台实时监控列车运行情况,及时处理突发事件和故障,加强运营安全和服务效率。

同时,城轨云系统还可以通过数据分析和预测算法,实现运营调度的智能化和优化。

通过分析历史数据和实时数据,城轨云系统可以预测未来的乘客需求、运行状况和拥堵情况,从而做出合理的运营调度计划,提前减少运营风险和拥堵问题,提高城轨系统的服务质量和效率。

二、智慧服务体验城轨云系统也为乘客提供了更加智慧化和便捷化的服务体验。

通过城轨云系统,乘客可以实时获取到列车运行信息、站点信息和乘坐指南等,可以查看列车的实时位置和运行状态,以及预测列车的到达时间。

乘客可以通过手机APP或者云平台上的自助查询设备进行查询,得到实时准确的信息,提前合理安排出行时间。

此外,城轨云系统还提供了智能乘车导航、智能换乘推荐和智能支付等功能。

乘客可以根据自己的目的地和出行时间,通过城轨云系统查询最佳的乘车路线和换乘方案。

同时,乘客可以使用云平台上的电子钱包进行乘车支付,无需排队购票,大大提高乘车的便捷性和效率。

三、安全管理和应急响应城轨云系统也在安全管理和应急响应方面发挥了重要作用。

通过实时监控和数据分析,城轨云系统可以及时发现和处理列车故障、人员拥堵和安全事件等问题。

运营者通过云平台可以快速定位和处置问题,减少运输风险和事故发生的可能性。

同时,城轨云系统还与城市公安、消防、医疗等部门实现了联动和协同工作。

LZB700M型城市轨道交通信号系统列车定位技术浅析

LZB700M型城市轨道交通信号系统列车定位技术浅析
关键 词 :列 车定位 ;城轨 交通 ;原 理分 析
Abs t r ac t :I t i s a p r e r e q u i s i t e o f e n s u in r g t r a i n o p e r a t i o n s a f e t y a n d e n ha n c i n g o pe r a t i o na l e ic f i e n c y t o d e t e r mi ne t he l o c a t i o n o f t he t r a i n o n t h e l i n e a c c u r a t e l y i n a r e a l — t i me ma n n e r .LZB 7O OM s i g n a l s y s t e m u s e s F TGS 9 1 7 s e c t i o n o f t r a c k c i r c ui t a s f r e e /o c c up a n c y d e t e c t i o n d e v i c e,a n d s e n d s p e c i ic f me s s a g e s t o a c h i e v e a c o a r s e p o s i t i o n i n g t hr o u g h t h e t r a i n t r a c k c i r c u i t ,us i n g s p e e d mo t o r f o r pr e c i s e p o s i t i o n i n g,a l s o u s i n g c o nd u c t s i t e or f s e c t i o n s s y nc h r o n o u s l o o p o f a s s i s t e d p o s i t i o n i n g.Th i s a r t i c l e f o c u s e s o n p r i n c i p l e o f t he s e t h r e e p in r c i p l e s po s i t i o n i n g t e c hn o l o g y . Ke y wor ds:Tr a i n p o s i t i o n i n g;Ur b a n r a i l ; An a l y s i s o f p in r c i p l e

我国轨道信号系统

我国轨道信号系统
运用较多,系统的可靠性和稳定性得到了 充分的验证。
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但是数字轨道电路存在以下缺点 :
➢ 必须具备很强的抗干扰能力。轨道电路中ATC 信息电流一般在几十毫安至几百毫安,而列车 牵引回流最大可达4000 A。
➢ 受轨道电路特性限制,只能实现地面向列车的 单向信息传输,信息量也只能到数十比特,限 制了ATC系统的性能。
我国早期建设的运营线路(旧线) 一般采用轨道电 路方式的ATC系统,因此在信号系统改造时,推荐 采用基于通信的列车控制系统(CBTC)方案。改造期 间,无线通信的CBTC系统与既有的轨道电路互不 影响,减少了改造的技术难度和工程管理难度。
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3、国产化城轨交通信号系统进展情况
国内开发的城市轨道交通系统3种制式都有,基本上都采用 CBTC基于无线的列车控制系统。主要开发进展情况如下:
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基于通信的列车运行控制系统(CBTC)
CBTC的特点是前、后列车都采用移动 定位方式,通过安全数据传输,将前行 列车的位置信息安全地传递给后续列车, 可实现一次模式曲线式安全防护,并且 其防护点能够随前车的移动而实时更新, 有利于进一步缩小行车间隔,提高运输 效率,称之为移动闭塞。
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2、城市轨道交通信号系统选型
(1).新建线路信号系统制式选择
①不宜再采用基于模拟轨道电路的ATC系统; ②仍然可采用基于数字编码轨道电路的ATC系统; ③推荐采用基于通信的列车控制系统(CBTC) 。
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(2).旧线改造信号系统模式
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数字轨道电路在我国应用的代表产品有

列车运行控制系统-44列控地面设备CBTC地面设备

列车运行控制系统-44列控地面设备CBTC地面设备
轨旁的核心设备是区域控制器ZC,它负责管理运行在其管辖范 围内的所有列车。
ZC接收VOBC发送过来的列车位置、速度和运行方向信息, 同时从联锁设备获得列车进路、道岔状态信息,从ATS接收临 时限速信息,在考虑其他一些障碍物的条件计算MA,并向列 车发送,告诉列车可以走多远、多快,从而保证列车间的安 全行车间隔。
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行车许可计算过程
生成行车许可——检查动态障碍物
➢ (10)完成了静态障碍物遍历后,地面ATP系统还需根据线路情况及列车情况 ,检查MA遍历范围内的其他列车运行情况,根据前车位置情况又可划分为几种 情况:情况一为前车位于站台区域内,由于同一时刻只允许一列车在站台区域 内运行,因此,此时应将对应的站台区域的始端作为终点障碍物;情况二为两 列车在区间运行,将前车的安全车尾位置作为终点障碍物。
➢ (9)对于静态障碍物中的站台安全门(或站台紧急关闭按钮), 需检查站台安全门(或站台紧急关闭按钮)当前状态是否为打开状 态,若检查发现障碍物状态为打开,将不允许MA延伸通过该障碍 物,将站台安全门(或站台紧急关闭按钮)对应的站台区域始端位 置作为终点障碍物;反之,则允许行车许可延伸通过该障碍物。
行车许可计算过程生成行车许可检查动态障碍物28zc根据列车状态进行循环处理列车管理列车运行控制状态29列车管理运行控制状态含义进入控制状态该状态下列车已向zc申请行车许可ma由于联锁进路未排出等原因zc暂时无法为列车生成ma未对该列车进行实际控制正常运行状态该状态下每周期向列车发生ma列车按ma在线路内正常运行移交状态该状态下列车将要跨区域边界列车所在zc开始向相邻zc发生列车相关数据准备移交接管状态该状态下zc已收到所在zc发送的列车移交信息但该列车还未进入zc的管辖范围zc还未与该列车交互折返状态该状态下列车已进入折返处理流程换端还未完成zc不进行信息交互注销状态该状态下列车正在出清所在zc进入下一个zc或退出列控系统zc确认列车出清后清除列车信息故障状态该状态下由于通信故障zc无法与列车交互将对列车进行故障处理保证其他列车运行安全序号当前状态转移至触发条件初始状态正常运行状态列车申请ma联锁排出进路初始状态进入控制状态列车申请ma联锁未排出进路正常运行状态联锁排出进路初始状态接管状态相邻zc申请移交列车接管状态正常运行状态移交列车申请ma联锁排出进路接管状态进入控制状态移交列车申请ma联锁未排出进路移交状态列车申请ma列车当前ma终点为zc分界点折返状态列车申请折返注销折返状态正常运行状态列车换端完成联锁排出进路10折返状态进入控制状态列车换端完成联锁未排出进路11正常运行状注销状态列车申请退出12移交状态注销状态列车申请出清本zc管辖范围13注销状态初始状态清空列车信息14正常运行状故障状态zc与列车通信故障15进入控制状故障状态zc与列车通信故障16折返状态故障状态zc与列车通信故障17移交状态故障状态zc与列车通信故障18故障状态初始状态清空列车信息31zc通过严格的逻辑判断确定出管辖范围内每列车的运行控制状态时刻追踪列车运行情况并将管辖范围内的所有列车统一进行管理保证多车运行的安全性

发展中的中国国产CBTC系统

发展中的中国国产CBTC系统

发展中的国产CBTC系统本刊记者吴献龙在轨道交通的发展历史上,信号系统的作用十分重要,它是列车运行的凭证。

尽管整个信号系统在整个工程中所占的投资额比例不高,但对于提高列车通过能力、提高运能、保证行车安全有着至关重要的作用。

在城市轨道交通的信号发展史上,列车自动控制系统(ATC)是当前最常用的一种信号系统。

ATC系统有多种模式,其技术性能各有不同。

主要有三种。

第一,单纯使用轨道电路的固定闭塞模式。

这种模式下,系统无法知道列车在分区内的具体位置。

第二,综合使用轨道电路+应答器的准移动闭塞模式。

这种模式下,系统可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动,从而可改善列车速度控制,缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。

但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方,因此它并没有完全突破轨道电路的限制。

第三,基于通信的移动闭塞模式。

这种模式下,需要列车实时的向列控中心汇报自己的位置和速度等运行参数,列控中心必须实时的为列车计算运行参数并发送给列车,此种机制的实现,需要连续式双向车-地通信系统支持,一般将这种列车控制方式,称为基于通信的列车控制系统,既CBTC系统。

这是当前城市轨道交通信号发展的最新技术,也是其未来发展的最主要方向。

CBTC系统的发展历史在采用CBTC作为ATC的主要制式之前,基于数字轨道电路和应答器的准移动闭塞是ATC的主要模式。

由于这种制式具有较高的可靠性、合理的性价比,已经具有充分的运行经验,其列车运行间隔(100-150s)已能满足绝大多数轨道交通运营部门的要求,因此,这类系统至今仍是轨道交通建设的首选制式。

然而,随着轨道交通的发展,这类制式的弊病也已日益凸显。

首先,由于目前世界上各种准移动闭塞的信息传输频率、通信协议等均不一致,导致了在一个城市或一个地区的轨道交通网中各条线路的列车不能实现联通联运;其次,大多数基于数字轨道电路的准移动闭塞,为了实现调谐和电平调整,不得不在钢轨旁侧设置轨旁设备,而这对于轨道交通的日常维护工作是非常不利;再次,由于以钢轨作为信息传输通道,因此传输频率受到很大的限制,导致车-地之间通信的信息量较低,而且传输性能也不稳定;最后:“准移动闭塞”距真正意义上的“移动闭塞”还有差距,因此,列车运行间隔的进一步缩短和列车运行速度的提高都将受到限制。

简述CBTC技术

简述CBTC技术

简述CBTC技术摘要:移动闭塞是基于通信技术的列车控制(简称CBTC)系统,该系统是利用通信技术实现“车地通信”并实时地传递“列车定位”信息。

系统通过建立车地之间连续、双向、高速的通信,使列车命令和状态可以在车辆和地面之间进行实时可靠的交换,并确定列车的准确位置及列车间的相对距离,保证列车的安全间隔。

本文阐述了轨道电路的缺点及CBTC技术的特性。

关键词:移动闭塞CBTC轨道电路CBTC起源及特性随着计算机技术、通信技术、自动控制技术的发展,综合以上技术产生了“基于通信的列车控制系统”(Communication-based Train Control,简称CBTC)。

CBTC相比传统的铁路信号系统有着诸多特性,比如:1、以无线通信系统代替,减少电缆铺设、轨旁设备,降低维护成本。

2、可以实现车辆与控制中心的双向通信,大幅度提高了列车区间通过能力。

3、信息传输流量大、效率高、速度快,容易实现移动自动闭塞系统。

4、容易适应各种车型、不同车速、不同运量、不同牵引方式的列车,兼容性强。

5、可以将信息分类传输,集中发送和集中处理,提高调度中心工作效率。

6、便于既有线改造升级。

CBTC技术组成CBTC技术包括:1、无线通信技术,2、移动闭塞技术,3列车定位技术。

由于CBTC是基于无线通信的列车控制系统,自然离不开通信技术的支持。

无线通信的种类很多,常见的有基于OFDM(正交频分复用技术)通信、扩展频谱通信、跳频技术、WLAN(无线局域网)技术。

移动闭塞是实现CBTC的关键技术之一,CBTC是这种闭塞方式的应用系统。

它与固定闭塞相比,其最显著的特点是取消了以信号机分隔的固定闭塞区间。

列车在线路上运营的间隔距离由列车在线路上的实际位置和运行情况确定,闭塞区间随列车的形势,不断变化,故称为移动闭塞。

列车定位技术有很多种:1、轨道电路定位,2、计轴定位,3信标定位(分有源、无源两种,往往两种会同时使用),4、多普勒雷达测速定位等定位方式。

城轨概论——ATC系统

城轨概论——ATC系统

ATC系统对城轨交通的效益分析
提 高 列 车 运 行 效 率 : AT C 系 统 能 够 自 动 控 制列车运行,减少延误和停靠时间,提高 列车运行效率。
提 升 旅 客 出 行 体 验 : AT C 系 统 的 精 确 控 制 能够减少列车停靠时间,提高旅客出行效 率,提升旅客出行体验。
降 低 运 营 成 本 : AT C 系 统 的 自 动 化 控 制 能 够减少列车调度和运营成本,降低运营成 本。
列车自动监控系统ATS的特点
实时监控列车运行状态
自动调整列车运行间隔
实现列车自动追踪和定位
提供列车运行信息给调度 员和乘客
PART 05
ATC系统的应用 和发展趋势
ATC系统在城轨交通中的应用
AT C 系 统 在 城 轨 交 通 中 实 现 了 列 车 自 动 控 制 , 提 高 了 运 营 效 率 。
提 高 安 全 性 : AT C 系 统 能 够 实 时 监 测 列 车运行状态和信号设备状态,及时发现 和解决故障,提高城轨交通安全性。
ATC系统的推广和应用前景
AT C 系 统 在 城 市 轨 道 交 通 中 具 有 广 泛的应用前景,能够提高列车运行 效率和安全性,降低运营成本。
AT C 系 统 的 技 术 不 断 升 级 和 完 善 , 未来将进一步实现智能化、自动化 和绿色化,提高城市轨道交通的可 持续发展能力。
AT C 系 统 通 过 精 确 的 列 车 定 位 和 车 速 控 制 , 提 高 了 列 车 运 行 的 安 全 性 和 稳 定 性 。
AT C 系 统 在 城 轨 交 通 中 实 现 了 自 动 化 和 智 能 化 的 列 车 管 理 , 减 少 了 人 工 干 预 , 降 低 了 运营成本。 AT C 系 统 的 应 用 , 提 高 了 城 轨 交 通 的 运 输 能 力 和 服 务 质 量 , 为 城 市 交 通 的 发 展 提 供 了 有力支持。

移动闭塞及cbtc技术

移动闭塞及cbtc技术

移动闭塞移动闭塞(Moving Block)系统是一种采用先进的通信、计算机、控制技术相结合的列车控制系统,国际上又习惯称为基于通信的列车控制系统CBTC(Communication Based Train Control)。

在铁路上尚无应用实例,在城市轨道交通中运用较多。

IEEE将CBTC定义为:利用高精度的列车定位(不依赖于轨道电路)双向连续、大容量的车-地数据通信,车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。

CBTC信号系统能够基于通信对列车进行定位进而实现列车的移动闭塞功能。

所谓闭塞就是指利用信号设备把线路人为地划分成若干个物理上或逻辑上的闭塞分区,以满足安全行车间隔和提高运输效率的要求。

目前,信号闭塞原则是按照ATP/ATO制式来划分的,基本上可以分为三类,即:固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞。

随着地铁列车行驶速度不断提升,目前最高速度已达到120Km/小时,如何在高速环境下确保运营安全,缩短行车间隔,提高运营效率,这对地铁车辆、信号系统、通信系统等都提出了极高要求,从最初的固定闭塞到准移动闭塞,再到现在最先进的基于通信的列车控制 CBTC移动闭塞系统的应用,信号系统的持续改进是推动列车提速、保障行驶安全的最关键技术。

与传统固定闭塞、准移动闭塞相比,基于无线通信的移动闭塞系统通过部署在列车上以及轨道旁的无线设备,实现了车、地间不中断的双向通信,控制中心可以根据列车的实时速度和位置动态计算和调整列车的最大制动距离,两个相邻列车能以很小的间隔同时前进,从而提高运营效率,目前所有国内新建地铁线路均采用CBTC信号系统。

移动闭塞的想法产生于60年代,由于当时技术条件的限制,难以变成现实。

到了80年代,计算机技术和通讯技术的飞速发展,为移动闭塞系统的实现创造了条件。

近年来,各国相继投进气力研制基于通讯的列车控制系统CBTC,具有代表性的主要有法国国铁的ASTREE,日本铁道综合技术研究所的CARAT系统、欧洲铁道同盟研究所的ETCS系统和美国加拿大铁路协会的ATCS系统等。

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无线扩频通信定位技术
ห้องสมุดไป่ตู้
利用无线扩展频谱通信技术确定列车在 线路中的位置。利用车站、轨旁和列车 上的扩频电台; 一方面通过这些电台在列 车与轨旁控制室之间传递安全信息, 另一 方面也利用它们对列车进行定位。轨旁 电台的位置是固定不变的, 并经过精确测 量。所有的电台都由同步时钟精确同步。 轨旁计算机或车载计算机利用不同电台 传输信息的时间延时可以精确计算出列 车的位置。
电缆环线定位技术

在两根钢轨之间敷设交叉感应回线:一条线固 定在轨道中央的道床上,另一条线固定在钢轨 的颈部下方,它们每隔一定距离作交叉,中央 回线就像一个天线。当列车驶过一个交叉点时, 利用信号极性的变化引发地址码加l,由机车 控制中心,根据地址码计算出列车的地理位置, 并对从列车转速转化的里程记录进行误差修正。 由于感应回线是列车与地面之间的信息通道, 利用极性交叉这种方法一方面可实现列车的定 位,另一方面也起到了抗牵引电流干扰的作用。
城市轨道交通信号
城轨列车定位技术
前言

城市轨道交通车站间距近、列车运行密度高、 安全性要求高。列车自动控制系统需要实时了 解列车在线路中的准确位置。列车定位技术作 为轨道交通列控系统中的一项关键技术,为列 控系统进行实时控制提供可靠的实时速度和位 置,联锁系统和列车自动防护系统根据列车的 实时速度和位置信息进行运行间隔控制和移动 授权,保证列车运行的安全追踪间隔,车载信 号设备获得列车的位置和速度信息,根据速度 -模式曲线进行控制和优化,防止列车超速以 及实现到站精确定位。
裂缝波导定位技术

裂缝波导是52. 5mm ×105mm ×2mm 中 空的铝质矩形方管, 在其顶部每隔60mm 开有窄缝, 采用2. 715GH z 的连续波频率 通过裂缝耦合出不均匀的场强, 对连续波 的场强进行采集和处理, 并通过计数器确 定列车经过的裂缝数, 从而计算出列车走 行的距离, 确定列车在线路中的位置。
编码里程计
在每个周期里对时钟孔数量进行计数,同时在编码孔传 感器处于通状态时读取时钟孔数量。根据时钟孔的数 目作索引查出的记录值与读取顺序作比较。这种比较 允许检测所有不论何种原因造成的计数错误。该处理 允许列车位移测量的精确度好于3cm。当在三个周期里 没有位移被测出,速度即报零速。在同一时间里,一 个假随机顺序数据发送至这三个传感器C1、C2、C3, 应用在传感器的光电管。传感器的输出被连续的检验, 一旦接收到的顺序数据发生干扰,就声明列车移动, 这时编码里程计恢复正常计数。通过这种方法,可能 检测出的列车移动可以达到1cm。
1)轨旁定位技术: 轨道电路定位 信标(应答器)定位 测速定位 电缆环线定位技术 裂缝波导定位技术 GPS定位技术 无线扩频通信定位技术 2)车载定位技术:编码里程计
轨道电路定位


轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体, 并用引接线连接信号发送、接收设备 所构成 的电气回路。轨道电路有机械绝缘和电气绝缘 两种类型。 采用机械绝缘的轨道电路, 需切断钢轨, 安装 轨道绝缘节, 这对使用长钢轨线路妨碍很大, 不仅需经常维修, 还降低了安全性。采用电气 绝缘, 则无需切断钢轨, 目前城市轨道交通系 统中, 普遍采用“S 棒”进行电气隔离的数字 音频轨道电路。其电气绝缘节由S棒和轨旁盒 内的调谐单元组成。
测速定位

在轨道电路定位法和计轴器定位法中,车在区间的始 端还是终端是无法判断的,对列车定位时的最大误差 就是一个区段的长度。为了得到较为准确的位置信息, 在计算具体位置信息时通常要引入列车的即时速度信 息。引人测速信息后大大减小了定位的误差。目前使 用较多的列车测速一般是:通过测量车轮转速,然后 将车轮转速换算为列车直线速度。以及雷达测速等
GPS定位技术

GPS系统主要有GPS导航卫星、地面的监 控监测站以及GPS卫星接收机组成。
利用GPS 实现列车定位,优点是设备简单、成 本低、体积小、维护方便;缺点是目前运动定 位精度远低于静止定位精度, 当可捕获卫星的 数目少于4颗,将导致定位精度显著下降,甚 至无法应用。在并行线路上易发生认错股道的 现象,在周围阻挡物多的地方(例如城市、树林、 山区等)列车的定位精度受到影响,在隧道等区 段存在定位盲区,并且易受到美国卫星政策的 影响。
编码里程计
在每个圆盘上的一个圈上有100个时钟脉冲孔。 在时钟脉冲孔上,有两个传感器(C1和C2)可以 检测出旋转方向和孔的移动。另一个传感器 (C3)的布置是这样的:在任何时候至少其中有 一个传感器处于通的状态而且至少有一个传感 器处于不通的状态。这样安排可测试传感器的 正常工作。 在编码孔上,传感器C4记录在其 通过状态时的实际时钟孔的数量。连续的这些 数目构成一个假随机顺序。对每个时钟孔使用 这些数字,从1到100,我们可以对每个运行方 向关联一个编码值。
轨道电路定位

数字轨道电路中, 全部有源器件都集中在控制 室内, 室外设备仅包括由电容、线圈等组成的 调谐盒及轨间的S 型联接导线。调谐盒中有发 射与接收线圈。数字轨道电路的发射单元以差 分模式向另一端通过铁轨传输一个调制信号, 在轨道电路的另一端提取这个信号。接收的信 息和传送的信息经逐位比较确认相同时, 完成 对接收信息的验证, 判断钢轨和轨道电路的工 作状态。当轨道电路内有车占用时, 由于列车 车轴的分路作用, 接收端检测出信号电平的变 化, 从而判断出有车到达该轨道电路。
信标(应答器)定位

地面应答器与车载ATP设备,轨旁电子 单元配合使用来实现列车定位。地面应 答器主要分为有源和无源两种。当列车 通过时,地面应答器与车载相应设备对 准,实现信息传递。城轨多为无源信标。 它可以用作连续式列车速度自动控制系 统的列车精确定位设备,也可以用作点 式列车速度自动控制系统的列车检测、 定位辅助设备。
编码里程计

编码里程计是ATP/ATO用来测量列车位移, 推算速度和加速度。 通过测量列车车轮 在两个连续周期的角位移实现上述测量。 为了执行这项工作,编码里程计设置在 列车车轴的尾部。一个机械连续允许一 个内部圆盘与列车车轴的相同速度转动。 这一连续补偿可能的对准精度。在内部 的圆盘上有一些孔;孔的出现可以被一 个由一光电耦合管组成的光设备所读取。 这些耦合器被称为传感器。 一共有两 组孔:时钟脉冲孔和编码孔。
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