一种列车速度检测方法、装置、电子设备及介质

本发明涉及轨道交通，尤其涉及一种列车速度检测方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、轨道交通因其运力强、不占地面空间、快捷方便等优点，在国内外大中城市得到快速发展。随着城市人口密度增大，轨道交通设施建设的密度也逐年增大，由此导致列车调度及运输频次亦增加。轨道交通运输的频次增加也相应带来了诸多安全性问题，比如要求列车与列车之间具有较高的安全防护距离。而列车速度的精确计算是决定安全防护距离的重要指标。

2、现有技术中，计算列车速度主要通过铁路轨道领域列车控制系统(communication-based train control，cbtc)来实现的，具体而言，轨道线路上的某些特定位置会安装应答器，当列车行驶到应答器时，通过互感原理，列车上的天线会收到应答器的信号，从而实现列车的定位。由于列车测速误差会随着离开上次校准点的距离的增加而增加，因此需要在一定距离内安装应答器来矫正位置，确保列车控制精度在合理的范围内。

3、但cbtc系统容易受到电磁干扰，一旦应答器与列车失去信号传输，就会导致列车因无法准确定位而停车，从而引发安全事故。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种列车速度检测方法、装置、电子设备及介质，用以解决现有技术中存在的cbtc系统容易受到电磁干扰会导致列车无法准确定位的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种列车速度检测方法，包括：

3、获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点目标振动数据，所述测点沿列车轨道设置；

4、基于所述各测点目标振动数据确定各测点初始能量数据；

5、从所述各测点初始能量数据中提取能量值高于阈值的各测点目标能量数据；

6、基于所述各测点目标能量数据确定各测点目标能量数据的时间差；

7、基于所述时间差和各测点间距，计算列车速度。

8、在一些可能的实现方式中，获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点目标振动数据，包括：

9、获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点初始振动数据；

10、对所述各测点初始振动数据进行滤波处理，得到各测点中间振动数据；

11、对所述各测点中间振动数据进行平滑处理，得到各测点目标振动数据。

12、在一些可能的实现方式中，对所述各测点初始振动数据进行滤波处理，包括：采用带通滤波器对所述各测点初始振动数据进行滤波处理，所述带通滤波器的频带为5-20hz。

13、在一些可能的实现方式中，对所述各测点中间振动数据进行平滑处理的公式为：

14、

15、式中，表示所述各测点目标振动数据中第k个采样点值，xk+i表示所述各测点中间振动数据中第k+i个采样点值，w表示半平滑窗口宽度，hi表示平滑系数。

16、在一些可能的实现方式中，基于所述各测点目标振动数据确定各测点初始能量数据的公式为：

17、

18、式中，e表示所述各测点初始能量数据，n表示所述各测点目标振动数据中各窗口内采样点个数，xi表示所述各测点目标振动数据中各窗口内第i个采样点值。

19、在一些可能的实现方式中，基于所述各测点目标能量数据确定各测点目标能量数据的时间差，包括：

20、对所述各测点目标能量数据进行互相关计算，确定各测点目标能量数据的时间差。

21、在一些可能的实现方式中，基于所述时间差和各测点间距，计算列车速度，包括：

22、基于最小二乘法对所述时间差和各测点间距进行拟合，计算列车速度。

23、本发明还提供了一种列车速度检测装置，包括：

24、振动数据获取单元，用于获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点目标振动数据，所述测点沿列车轨道设置；

25、时间数据计算单元，用于基于所述各测点目标振动数据确定各测点初始能量数据，从所述各测点初始能量数据中提取能量值高于阈值的各测点目标能量数据，并基于所述各测点目标能量数据确定各测点目标能量数据的时间差；

26、列车速度计算单元，用于基于所述时间差和各测点间距，计算列车速度。

27、本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；

28、所述存储器，用于存储程序；

29、所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述所述的列车速度检测方法的步骤。

30、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述所述的列车速度检测方法的步骤。

31、本发明的有益效果是：本发明提供的列车速度检测方法，首先获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点目标振动数据，测点沿列车轨道设置，然后基于各测点目标振动数据确定各测点初始能量数据，从各测点初始能量数据中提取能量值高于阈值的各测点目标能量数据，接着基于各测点目标能量数据确定各测点目标能量数据的时间差，最后基于时间差和各测点间距，计算列车速度；通过抗电磁干扰的光纤光栅阵列振动传感网络对轨道列车速度进行检测，解决了目前轨道交通中列车控制系统易出现电磁干扰导致列车车速计算不准的问题。

技术特征：

1.一种列车速度检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的列车速度检测方法，其特征在于，获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点目标振动数据，包括：

3.根据权利要求2所述的列车速度检测方法，其特征在于，对所述各测点初始振动数据进行滤波处理，包括：采用带通滤波器对所述各测点初始振动数据进行滤波处理，所述带通滤波器的频带为5-20hz。

4.根据权利要求2所述的列车速度检测方法，其特征在于，对所述各测点中间振动数据进行平滑处理的公式为：

5.根据权利要求1所述的列车速度检测方法，其特征在于，基于所述各测点目标振动数据确定各测点初始能量数据的公式为：

6.根据权利要求1所述的列车速度检测方法，其特征在于，基于所述各测点目标能量数据确定各测点目标能量数据的时间差，包括：

7.根据权利要求1所述的列车速度检测方法，其特征在于，基于所述时间差和各测点间距，计算列车速度，包括：

8.一种列车速度检测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现上述权利要求1至7中任一项所述的列车速度检测方法的步骤。

技术总结本发明涉及一种列车速度检测方法、装置、电子设备及介质，属于轨道交通技术领域，其中，该方法包括：获取光纤光栅阵列振动传感网络实时采集的各测点目标振动数据，测点沿列车轨道设置；基于所述各测点目标振动数据确定各测点初始能量数据；从所述各测点初始能量数据中提取能量值高于阈值的各测点目标能量数据；基于所述各测点目标能量数据确定各测点目标能量数据的时间差；基于所述时间差和各测点间距，计算列车速度。本发明通过抗电磁干扰的光纤光栅阵列振动传感网络对轨道列车速度进行检测，解决了目前轨道交通中列车控制系统易出现电磁干扰导致列车车速计算不准的问题。技术研发人员：李政颖,蒋锦朋,黄龙庭,王洪海受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/26