一种列车长度自动检测装置及方法与流程

1.本发明涉及轨道交通领域，特别涉及一种列车长度自动检测装置及方法。


背景技术：

2.连挂作业后，司机需要根据列车编组顺序表中的换长信息人工计算列车总长度后输入列控系统中。列车长度数据的准确性依赖于司机，对行车安全引入不可控因素。
3.现有技术中，通过设备计算列车长度的方法有：
4.1)通过在机车和尾部车辆安装定位设备来计算列车长度，这种方法需要车务人员在编组完成后由人工安装在尾部车辆，工作量大，维护不便；
5.2)在机车和每一车辆安装有源电子标签来计算列车长度，这种方法安装成本高、维护不便；
6.3)通过车头车尾连续通过绝缘节计算车列位移来计算列车长度，这种方法需要轨旁设置轨道电路，应用范围受限。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种列车长度自动检测装置及方法，基于模式识别技术，不依赖轨道电路、计轴等轨旁设备条件，提高列控系统智能化水平，符合列控系统运行环境智能传感与感知的技术发展方向。
8.为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
9.一种列车长度自动检测装置，用于测量行驶通过测量位置的列车长度，包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：
10.所述地面单元设置在地面端，包括对所述测量位置进行监测的传感器，所述地面单元用于监测并记录列车前端到达测量位置的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开所述测量位置的第二时间并发送给车载单元；
11.所述车载单元设置在列车端，用于接收所述地面单元发送的第一、二时间，并获取与所述第一、二时间对应的列车累计走行的第一、二走行距离，再基于所述第一、二走行距离计算出列车长度。
12.可选的，所述车载单元包括：
13.车载通信模块，与所述地面单元通信，接收所述第一、二时间；
14.车载检测模块，与所述车载通信模块电连接，用于自所述车载通信模块接收第一、二时间，并获取与所述第一时间对应的第一走行距离、与所述第二时间对应的第二走行距离，再计算第一、二走行距离之差获取列车长度。
15.可选的，所述地面单元还包括：
16.地面感知模块，与所述传感器电连接，用于接收、处理所述传感器输出的传感信号，判断并记录列车前端到达所述测量位置的第一时间，以及列车末端离开所述测量位置的第二时间；
17.地面通信模块，与所述地面感知模块电连接，能够与所述车载单元的车载通信模块通信，用于将所述地面感知模块记录的第一时间和第二时间发送给车载单元。
18.可选的，所述传感器为设置在测量位置附近的视觉传感器，其视域能够采集到列车通过所述测量位置时的图像。
19.可选的，所述视觉传感器设置在轨道正上方，并垂直于地面向下采集图像。
20.可选的，所述地面感知模块包括视觉处理子模块，其能够通过机器视觉在所述视觉传感器输出的视频中捕获在测量位置通过的列车，并能够监测到列车前端到达所述测量位置时及列车末端离开测量位置时。
21.可选的，所述地面感知模块将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为所述测量位置，所述列车前端到达所述测量位置时是指当列车前端图像只填满其中一个半视域时，列车末端离开所述测量位置时是指当列车末端图像只填满其中一个半视域时。
22.可选的，所述地面通信模块和车载通信模块为基于同一卫星的卫星通信地面设备，所述地面通信模块与车载通信模块通过所述卫星通信，并能够自所述卫星获取卫星时钟信息，使得车载单元和地面单元基于同一时间标准工作；
23.所述第一、二时间为地面单元自所述卫星获取的卫星时钟信息。
24.可选的，所述车载通信模块能够自卫星获取与卫星时钟信息相对应的卫星定位信息，并由所述车载检测模块基于所述卫星定位信息计算得到与卫星时钟信息相对应的列车累计走行距离；
25.所述车载通信模块自卫星获取与第一、二时间对应的第一、二卫星定位信息，再由所述车载检测模块基于第一、二卫星定位信息计算出第一、二走行距离。
26.可选的，所述车载通信模块预先自卫星周期性获取卫星时钟信息ti及与ti对应的卫星定位信息di，并基于di计算出与ti对应的列车累计走行距离信息si，再将ti和si组成时间距离对(ti，si)缓存于所述车载检测模块，缓存期间为最近时间段n内的。
27.可选的，当所述车载通信模块自地面单元接收到第一时间ta/第二时间tb时，车载检测模块基于ta/tb从所缓存的时间距离对(ti，si)中，查询出与ta/tb前后最接近的卫星时钟信息t
n-1
、tn/t
m-1
、tm；
28.然后，再基于ta/tb及时间距离对(t
n-1
，s
n-1
)、(tn，sn)/(t
m-1
，s
m-1
)、(tm，sm)计算第一/第二走行距离sa/sb，计算公式为：
29.sa＝((s
n-s
n-1
)
×
(ta–
t
n-1
))/(tn–
t
n-1
)+s
n-1
；
30.sb＝((s
m-s
m-1
)
×
(tb–
t
m-1
))/(tm–
t
m-1
)+s
m-1
；
31.最后，基于第一走行距离sa和第二走行距离sb计算出列车长度l，计算公式为：
32.l＝s
b-sa。
33.可选的，所述卫星为北斗卫星，所述地面通信模块和车载通信模块为北斗地面设备，二者之间通过北斗短报文进行通信，所述第一、二时间及卫星时钟信息为北斗时钟信息，所述卫星定位信息为北斗定位信息。
34.可选的，所述传感器为多个，一一对应地设置在各轨道的所述测量位置。
35.一种列车长度自动检测方法，基于上述任意一种列车长度自动检测装置实现，包括步骤：
36.s1、车载单元预先自北斗卫星周期性获取北斗时钟信息ti及与ti对应的北斗定位信息di，并基于di计算出与ti对应的列车累计走行距离信息si，再将ti和si组成时间距离对(ti，si)缓存于车载检测模块，缓存期间为最近时间段n内的；
37.s2、设置测量位置，当列车前端到达测量位置时，地面单元记录第一时间ta，并将ta发送给车载单元；
38.s3、车载单元基于第一时间ta和所缓存的时间距离对(ti，si)计算出第一走行距离sa；
39.s4、当列车末端离开测量位置时，地面单元记录第二时间tb，并将tb发送给车载单元；
40.s5、车载单元基于第二时间tb和所缓存的时间距离对(ti，si)计算出第二走行距离sb；
41.s6、车载单元根据sa与sb的差值计算出列车长度。
42.可选的，步骤s3中，车载单元根据第一时间ta，从所缓存的时间距离对(ti，si)中查询出与ta前后最接近的卫星时钟信息t
n-1
和tn，再基于ta及时间距离对(t
n-1
，s
n-1
)、(tn，sn)计算出第一走行距离sa，计算公式为：
43.sa＝((s
n-s
n-1
)
×
(ta–
t
n-1
))/(tn–
t
n-1
)+s
n-1
；
44.步骤s5中，车载单元根据第二时间tb，从所缓存的时间距离对(ti，si)中查询出与tb前后最接近的卫星时钟信息t
m-1
和tm，再基于tb及时间距离对(t
m-1
，s
m-1
)、(tm，sm)计算出第二走行距离sb，计算公式为：
45.sb＝((s
m-s
m-1
)
×
(tb–
t
m-1
))/(tm–
t
m-1
)+s
m-1
。
46.可选的，步骤s2中，传感器为设置在轨道正上方并垂直于地面向下采集图像的视觉传感器，设置测量位置的方法为：地面单元将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为测量位置。
47.综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种列车长度自动检测装置及方法，具有如下有益效果：
48.1、能够实现自动检测列车长度，提高货运列车驾驶的智能化水平；
49.2、不依赖于轨道电路、计轴、信号机等轨旁设备，适用线路条件更广；
50.3、无需在列尾或每个车辆安装相关设备，降低机务/车务的劳动强度和维护工作量。
附图说明
51.图1为本发明的列车长度自动检测装置的示意图；
52.图2为本发明的视觉传感器的视域划分及测量位置的示意图；
53.图3为本发明的列车长度自动检测方法的流程图。
具体实施方式
54.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种列车长度自动检测装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方
式的目的，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
55.需要说明的是，在本发明中，诸如和等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括明确列出的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
56.结合附图1～3，本发明提供一种列车长度自动检测装置及方法，用于测量行驶通过测量位置c的列车长度，其中，所述测量位置c可以是一个区域，优选地，测量位置c为垂直于轨道的垂面或线，具有更高的测量精度。
57.如附图1所示，所述列车长度自动检测装置包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：
58.地面单元设置在地面端，用于监测通过测量位置c的列车，并记录列车前端到达测量位置c的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开测量位置c的第二时间并发送给车载单元；包括：
59.传感器，设置在测量位置c附近，用于在列车通过测量位置c时输出传感信号；优选地，在一些实施例中，所述传感器为设置在测量位置c附近的视觉传感器，其视域能够采集到列车通过测量位置c时的图像，采用视觉传感器可以不依赖于轨道电路、计轴、信号机等轨旁设备，适用线路条件更广；更优选地，在一些实施例中，所述视觉传感器设置在测量位置c处的轨道正上方，并垂直于地面向下采集图像，后期处理结果更精确；优选地，传感器为多个，一一对应地设置在各轨道的测量位置，可以在多个轨道进行测量。
60.地面感知模块，与传感器电连接，用于接收、处理传感器输出的传感信号，判断并记录列车前端到达测量位置c的第一时间，以及列车末端离开测量位置c的第二时间；优选地，在传感器为视觉传感器的实施例中，地面感知模块包括视觉处理子模块，其能够通过机器视觉在视觉传感器输出的视频中捕获在测量位置c通过的列车，并能监测到列车前端到达测量位置c时和列车末端离开测量位置c时；进一步，更优选地，在视觉传感器设置在轨道正上方并垂直于地面向下采集图像的实施例中，如附图2所示，所述地面感知模块将视觉传感器的视域a沿轨道方向分为2个半视域：上半视域a1和下半视域a2，并设置上半视域a1与下半视域a2中间的分界线所在的垂面为测量位置c，所述列车前端到达测量位置c是指当列车前端图像只填满其中一个半视域时，列车末端离开测量位置c是指当列车末端图像只填满其中一个半视域时，此实施例可以具有更加精确的测量结果；
61.地面通信模块，与地面感知模块电连接，能够与车载单元通信，用于将地面感知模块记录的第一时间和第二时间发送给车载单元；
62.车载单元设置在列车端，其与地面单元通信接收第一时间和第二时间，并获取与第一时间对应的列车累计走行的第一走行距离、与第二时间对应的列车累计走行的第二走行距离，再计算第一、二走行距离之差获取列车长度；包括：
63.车载通信模块，与地面单元的地面通信模块通信，用于接收第一时间和第二时间；
64.车载检测模块，与车载通信模块电连接，用于自车载通信模块接收第一时间和第二时间，并获取与第一时间对应的列车累计走行的第一走行距离、与第二时间对应的列车累计走行的第二走行距离，再计算第一、二走行距离之差获取列车长度。
65.优选地，在一些实施例中，所述地面通信模块和车载通信模块为基于同一卫星的卫星通信地面设备，地面通信模块与车载通信模块通过该卫星通信，并能够自该卫星获取卫星时钟信息，使得车载单元和地面单元基于同一时间标准工作，所述第一、二时间为地面单元自该卫星获取的卫星时钟信息，该实施例能够使车载单元和地面单元统一时间标准、使测量更加精确；进一步，更优选地，在一些实施例中，车载通信模块自卫星获取卫星时钟信息的同时，还能够获取与该卫星时钟信息相对应的卫星定位信息，并由车载检测模块基于该卫星定位信息通过现有技术的算法计算得到与该卫星时钟信息相对应的列车累计走行距离，所述第一、二走行距离是通过车载通信模块自卫星获取与第一、二时间对应的第一、二卫星定位信息、再由车载检测模块计算得到的，该实施例能够实现仅通过本发明的装置与卫星的连接即可获得第一、二走行距离，无需外接其他设备；
66.但是，上一实施例由于存在数据处理和传输延时，当车载单元自地面单元接收到第一、二时间时，当前时间已经越过了第一时间和第二时间，此时车载通信模块自卫星获得的第一、二卫星定位信息已经不是与第一时间、第二时间相对应的，所以车载检测模块计算出的第一、二走行距离也不是与第一时间、第二时间相对应的，造成测量结果误差；所以，更优选地，在一些实施例中，车载通信模块预先自卫星周期性获取卫星时钟信息ti及与ti对应的卫星定位信息di，并由车载检测模块基于di计算出与ti对应的列车累计走行距离信息si，再将ti和si组成时间距离对(ti，si)缓存于车载检测模块，缓存期间为最近时间段n内的，即i＝1,2
……
n；
67.其中，车载通信模块自卫星周期性获取的时间间隔根据实际需要设置，本实施例中为1s；n取值主要考虑数据处理和传输延时的时长等方面，本实施例中n＝10s；
68.当车载通信模块自地面单元接收到第一时间ta时，车载检测模块基于ta从所缓存的时间距离对(ti，si)中，查询出与ta前后最接近的卫星时钟信息t
n-1
和tn，即：t
n-1
≤ta≤tn；
69.然后，再基于ta及时间距离对(t
n-1
，s
n-1
)、(tn，sn)计算第一走行距离sa，计算公式为：
70.sa＝((s
n-s
n-1
)
×
(ta–
t
n-1
))/(tn–
t
n-1
)+s
n-1
；
71.之后，当车载通信模块自地面单元接收到第二时间时，车载检测模块基于同样方法计算出第二走行距离sb；
72.之后，基于第一走行距离sa和第二走行距离sb计算出列车长度l，计算公式为：
73.l＝s
b-sa；
74.此实施例考虑了数据处理和传输延时影响，通过预先缓存时间距离对，再根据第一、二时间查询出最接近的列车累计走行距离，再通过上述算法计算出精确的第一、二走行距离，从而得到精确的不受数据延时影响的列车长度，使得测量结果更加精确。
75.进一步，优选地，所述卫星为北斗卫星，地面通信模块和车载通信模块为北斗地面设备，第一、二时间及卫星时钟信息ti为北斗时钟信息，卫星定位信息di为北斗定位信息，并且地面通信模块与车载通信模块之间通过北斗短报文进行通信；
76.另外，如附图3所示，本发明还提供一种列车长度自动检测方法，通过上述的任一
种列车长度自动检测装置实现，包括步骤：
77.s1、车载通信模块预先自北斗卫星周期性获取北斗时钟信息ti及与ti对应的北斗定位信息di，并由车载检测模块基于di计算出与ti对应的列车累计走行距离信息si，再将ti和si组成时间距离对(ti，si)缓存于车载检测模块，缓存期间为最近时间段n内的，即i＝1，2
……
n；
78.s2、设置测量位置c，方法为：所述地面感知模块将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为测量位置c；
79.当列车驶入视觉传感器的视域时，地面感知模块通过机器视觉捕获在对应轨道上运行的列车，并且当列车前端到达测量位置c时，地面感知模块记录当前北斗时钟信息为第一时间ta，再由地面通信模块通过北斗短报文将ta发送给车载通信模块；
80.s3、车载检测模块根据车载通信模块接收到的ta，从所缓存的时间距离对(ti，si)中查询出与ta前后最接近的卫星时钟信息t
n-1
和tn，再基于ta及时间距离对(t
n-1
，s
n-1
)、(tn，sn)计算出第一走行距离sa，计算公式为：
81.sa＝((s
n-s
n-1
)
×
(ta–
t
n-1
))/(tn–
t
n-1
)+s
n-1
；
82.s4、当列车末端离开测量位置c时，地面感知模块记录当前北斗时钟信息为第二时间tb，并由地面通信模块通过北斗短报文将tb发送给车载通信模块；
83.s5、车载检测模块根据车载通信模块接收到的tb，从所缓存的时间距离对(ti，si)中查询出与tb前后最接近的卫星时钟信息t
m-1
和tm，再基于tb及时间距离对(t
m-1
，s
m-1
)、(tm，sm)计算出第二走行距离sb，计算公式为：
84.sb＝((sm–sm-1
)
×
(tb–
t
m-1
))/(tm–
t
m-1
)+s
m-1
；
85.s6、车载检测模块根据sa与sb的差值计算出列车长度。
86.进一步，提供一个基于北斗卫星的列车长度自动检测装置的具体实施例，其包括地面单元和车载单元，其中：
87.地面单元包括：
88.一个或多个视觉传感器，对应安装在一个或多个轨道的正上方的龙门架或接触网支柱上，且拍摄朝向垂直于地面向下，用于采集列车通过测量位置c时的图像；
89.地面感知服务器，安装在车站的中心机械室，与各视觉传感器电连接，用于视觉传感器所采集图像的处理及北斗短报文的处理；并且，其将视觉传感器的视域a沿轨道方向分为2个半视域：上半视域a1和下半视域a2，并设置上半视域a1与下半视域a2中间的分界线所在的垂面为测量位置c；
90.地面北斗模块，安装在车站的中心机械室，与地面感知服务器电连接，用于与北斗卫星通信，自北斗卫星获取北斗时钟信息及北斗短报文的发送、接收。
91.车载单元安装在机车的设备间，包括：
92.车载北斗模块，用于与北斗卫星通信及通过北斗卫星与地面单元通信，自北斗卫星获取北斗时钟信息、北斗定位信息，以及北斗短报文的发送、接收；
93.车载检测模块，与车载北斗模块电连接，用于北斗短报文的处理，计算、缓存时间距离对，以及计算列车累计走行距离及列车长度等。
94.其中，车载单元可以有多个，每列车配置1个。
95.综上所述，本发明提供的一种列车长度自动检测装置及方法，能够实现自动检测
列车长度，提高货运列车驾驶的智能化水平；不依赖于轨道电路、计轴、信号机等轨旁设备，适用线路条件更广；无需在列尾或每个车辆安装相关设备，降低机务/车务的劳动强度和维护工作量。
96.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：
1.一种列车长度自动检测装置，用于测量行驶通过测量位置的列车长度，其特征在于，包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：所述地面单元设置在地面端，包括对所述测量位置进行监测的传感器，所述地面单元用于监测并记录列车前端到达测量位置的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开所述测量位置的第二时间并发送给车载单元；所述车载单元设置在列车端，用于接收所述地面单元发送的第一、二时间，并获取与所述第一、二时间对应的列车累计走行的第一、二走行距离，再基于所述第一、二走行距离计算出列车长度。2.如权利要求1所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述车载单元包括：车载通信模块，与所述地面单元通信，接收所述第一、二时间；车载检测模块，与所述车载通信模块电连接，用于自所述车载通信模块接收第一、二时间，并获取与所述第一时间对应的第一走行距离、与所述第二时间对应的第二走行距离，再计算第一、二走行距离之差获取列车长度。3.如权利要求2所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面单元还包括：地面感知模块，与所述传感器电连接，用于接收、处理所述传感器输出的传感信号，判断并记录列车前端到达所述测量位置的第一时间，以及列车末端离开所述测量位置的第二时间；地面通信模块，与所述地面感知模块电连接，能够与所述车载单元的车载通信模块通信，用于将所述地面感知模块记录的第一时间和第二时间发送给车载单元。4.如权利要求3所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述传感器为设置在测量位置附近的视觉传感器，其视域能够采集到列车通过所述测量位置时的图像。5.如权利要求4所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述视觉传感器设置在轨道正上方，并垂直于地面向下采集图像。6.如权利要求5所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面感知模块包括视觉处理子模块，其能够通过机器视觉在所述视觉传感器输出的视频中捕获在测量位置通过的列车，并能够监测到列车前端到达所述测量位置时及列车末端离开测量位置时。7.如权利要求6所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面感知模块将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为所述测量位置，所述列车前端到达所述测量位置时是指当列车前端图像只填满其中一个半视域时，列车末端离开所述测量位置时是指当列车末端图像只填满其中一个半视域时。8.如权利要求3所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述地面通信模块和车载通信模块为基于同一卫星的卫星通信地面设备，所述地面通信模块与车载通信模块通过所述卫星通信，并能够自所述卫星获取卫星时钟信息，使得车载单元和地面单元基于同一时间标准工作；所述第一、二时间为地面单元自所述卫星获取的卫星时钟信息。9.如权利要求8所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，
所述车载通信模块能够自卫星获取与卫星时钟信息相对应的卫星定位信息，并由所述车载检测模块基于所述卫星定位信息计算得到与卫星时钟信息相对应的列车累计走行距离；所述车载通信模块自卫星获取与第一、二时间对应的第一、二卫星定位信息，再由所述车载检测模块基于第一、二卫星定位信息计算出第一、二走行距离。10.如权利要求9所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述车载通信模块预先自卫星周期性获取卫星时钟信息t
i
及与t
i
对应的卫星定位信息d
i
，并基于d
i
计算出与t
i
对应的列车累计走行距离信息s
i
，再将t
i
和s
i
组成时间距离对(t
i
，s
i
)缓存于所述车载检测模块，缓存期间为最近时间段n内的。11.如权利要求10所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，当所述车载通信模块自地面单元接收到第一时间t
a
/第二时间t
b
时，车载检测模块基于t
a
/t
b
从所缓存的时间距离对(t
i
，s
i
)中，查询出与t
a
/t
b
前后最接近的卫星时钟信息t
n-1
、t
n
/t
m-1
、t
m
；然后，再基于t
a
/t
b
及时间距离对(t
n-1
，s
n-1
)、(t
n
，s
n
)/(t
m-1
，s
m-1
)、(t
m
，s
m
)计算第一/第二走行距离s
a
/s
b
，计算公式为：s
a
＝((s
n-s
n-1
)
×
(t
a
–
t
n-1
))/(t
n
–
t
n-1
)+s
n-1
；s
b
＝((s
m-s
m-1
)
×
(t
b
–
t
m-1
))/(t
m
–
t
m-1
)+s
m-1
；最后，基于第一走行距离s
a
和第二走行距离s
b
计算出列车长度l，计算公式为：l＝s
b-s
a
。12.如权利要求9所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述卫星为北斗卫星，所述地面通信模块和车载通信模块为北斗地面设备，二者之间通过北斗短报文进行通信，所述第一、二时间及卫星时钟信息为北斗时钟信息，所述卫星定位信息为北斗定位信息。13.如权利要求1所述的列车长度自动检测装置，其特征在于，所述传感器为多个，一一对应地设置在各轨道的所述测量位置。14.一种列车长度自动检测方法，基于如权利要求1～13任意一项所述的列车长度自动检测装置实现，其特征在于，包括步骤：s1、车载单元预先自北斗卫星周期性获取北斗时钟信息t
i
及与t
i
对应的北斗定位信息d
i
，并基于d
i
计算出与t
i
对应的列车累计走行距离信息s
i
，再将t
i
和s
i
组成时间距离对(t
i
，s
i
)缓存于车载检测模块，缓存期间为最近时间段n内的；s2、设置测量位置，当列车前端到达测量位置时，地面单元记录第一时间t
a
，并将t
a
发送给车载单元；s3、车载单元基于第一时间t
a
和所缓存的时间距离对(t
i
，s
i
)计算出第一走行距离s
a
；s4、当列车末端离开测量位置时，地面单元记录第二时间t
b
，并将t
b
发送给车载单元；s5、车载单元基于第二时间t
b
和所缓存的时间距离对(t
i
，s
i
)计算出第二走行距离s
b
；s6、车载单元根据s
a
与s
b
的差值计算出列车长度。15.如权利要求14所述的列车长度自动检测方法，其特征在于，步骤s3中，车载单元根据第一时间t
a
，从所缓存的时间距离对(t
i
，s
i
)中查询出与t
a
前后最接近的卫星时钟信息t
n-1
和t
n
，再基于t
a
及时间距离对(t
n-1
，s
n-1
)、(t
n
，s
n
)计算出第一走
行距离s
a
，计算公式为：s
a
＝((s
n-s
n-1
)
×
(t
a
–
t
n-1
))/(t
n
–
t
n-1
)+s
n-1
；步骤s5中，车载单元根据第二时间t
b
，从所缓存的时间距离对(t
i
，s
i
)中查询出与t
b
前后最接近的卫星时钟信息t
m-1
和t
m
，再基于t
b
及时间距离对(t
m-1
，s
m-1
)、(t
m
，s
m
)计算出第二走行距离s
b
，计算公式为：s
b
＝((s
m-s
m-1
)
×
(t
b
–
t
m-1
))/(t
m
–
t
m-1
)+s
m-1
。16.如权利要求14所述的列车长度自动检测方法，其特征在于，步骤s2中，传感器为设置在轨道正上方并垂直于地面向下采集图像的视觉传感器，设置测量位置的方法为：地面单元将视觉传感器的视域沿轨道方向分为2个半视域，其中间的分界线所在的垂面为测量位置。

技术总结
本发明提供一种列车长度自动检测装置及方法，用于测量行驶通过测量位置的列车长度；所述装置包括可互相通信的地面单元和车载单元，其中：地面单元设置在地面端，包括对测量位置进行监测的传感器，所述地面单元用于监测并记录列车前端到达测量位置的第一时间并发送给车载单元，以及记录列车末端离开测量位置的第二时间并发送给车载单元；车载单元设置在列车端，用于接收地面单元发送的第一、二时间，并获取与第一、二时间对应的列车累计走行的第一、二走行距离，再基于第一、二走行距离计算出列车长度。本发明不依赖轨道电路、计轴等轨旁设备条件，提高了列控系统智能化水平，符合列控系统运行环境智能传感与感知的技术发展方向。向。向。


技术研发人员：张军涛 曹德宁 徐先良 陈俊 孙建东 王宁 张旭 孙志涵
受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/1/5