磁懸浮列車測速定位技術(shù)

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1、磁懸浮列車測速定位技術(shù)錢存元1,2,韓正之1,邵德榮2,謝維達2(1.上海交通大學(xué)自動化系,上海200030;2.同濟大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院,上海200331)摘要:分析了國內(nèi)、外磁懸浮列車中采用的測速定位技術(shù)的基本原理和特點.結(jié)合我國高速磁懸浮列車的研究現(xiàn)狀,討論了制訂列車測速定位方案的基本原則,并提出了現(xiàn)階段測速定位的實施方案及其需要解決的關(guān)鍵技術(shù).最后,展望了列車測速定位技術(shù)的發(fā)展趨勢.關(guān)鍵詞:磁懸浮列車;測速;定位中圖分類號:U237文獻標(biāo)識碼:ASurveyontheTechniquesofSp

2、eedandPositionMeasurementofMaglevTrainQIANCun2yuan1,2,HANZheng2zhi1,SHAODe2rong2,XIEWei2da2(1.Dept.ofAutomation,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China;2.Railway&UrbanMassTransitResearchInst.,TongjiUniv.,Shanghai200331)Abstract:Theprinciplesandcharacteris

3、ticsofthespeedandpositionmeasuringofmaglevtrainwereana2lyzed.Basedontheseanalysesandtakingthecurrentdevelopmentsituationofhigh2speedmaglevtraininChinaintoaccount,theguidelinesforthemaglevtrainlocationandspeedmeasuringwereprovided.Mean2while,afeasibleschemefo

4、rcurrentstagewasproposedandthecriticaltechniquesneededtobesolvedwerealsogiven.Finally,thefuturedirectionofthetrainlocationandspeeddetectionwasprospected.Keywords:maglevtrain;speedmeasuring;trainlocation列車測速定位系統(tǒng)在軌道交通行車安全和指揮調(diào)度系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用.目前,普通輪軌列車中采用的多種測速定位技術(shù)1基

5、本上能夠滿足當(dāng)前鐵路運輸?shù)囊?但是,隨著高速鐵路的發(fā)展,特別是磁懸浮列車的興起,軌道交通正朝著高速、安全、快捷、舒適的方向發(fā)展,列車運行控制系統(tǒng)必須實現(xiàn)列車的自動防護、自動運行和自動監(jiān)控等功能,這對列車測速定位系統(tǒng)提供的列車位置和速度信息的準確性、實時性和可靠性提出了更高要求.磁懸浮鐵路系統(tǒng)是一種高速無接觸運行的鐵路系統(tǒng),不需要車輪,而是利用電磁原理來實現(xiàn)列車的懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動,故磁懸浮列車的測速定位方式與傳統(tǒng)輪軌列車的測速定位方式不同.目前,世界磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域中,日本和德國處于領(lǐng)先地位,他們根據(jù)本國的情

6、況,采用了不同的技術(shù)方案實現(xiàn)列車的測速和定位.我國磁懸浮列車研究始于20世紀80年代,雖然起步晚,但發(fā)展很快,多家高校和科研單位已對磁懸浮列車的懸浮、導(dǎo)向、推進等關(guān)鍵技術(shù)進行了基礎(chǔ)性研究,初步掌握了常導(dǎo)、中低速、短定子磁懸浮列車的控制技術(shù)和測速定位技術(shù).隨著中國第一條磁懸浮高速鐵路示范線在上海浦東建成通車,我國對高速磁懸浮列車交通技術(shù)的研究進入了一個新的發(fā)展階段,在諸多亟待解決的技術(shù)課題中,車輛測速定位技擋高頻電磁波的傳播,對復(fù)雜地形的適應(yīng)性不強.另術(shù)是一個重要研究課題.本文綜述國內(nèi)、外磁懸浮列車的測速定位技術(shù)

7、,比較它們的特色,對我國發(fā)展磁懸浮列車測速定位技術(shù)提出見解.外,它的設(shè)備比較復(fù)雜、價格較高.1.2基于軌間電纜的測速定位3此方法在軌道上要鋪設(shè)軌間電纜,車上要安裝發(fā)送或接收裝置.軌間電纜是鋪于磁懸浮列車軌道上的用于列車定位測速和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N電纜,通過和列車上的感應(yīng)線圈的電磁耦合,軌間電纜可以提供連續(xù)的位置和速度測量.測量時,需要一個單一頻率的定位信號,定位信號的發(fā)送和接收可分為兩種:車上發(fā)送地面接收;地面發(fā)送車上接收.1.2.1車上發(fā)送地面接收這種方式由車上的線圈天線向軌間電纜發(fā)送用于定位測速的高頻振蕩信號,

8、鋪于軌道上電纜感應(yīng)接收后,由地面設(shè)備處理,得到列車的位置、速度信息,基本原理如圖2所示.1國內(nèi)、外磁懸浮列車測速定位技術(shù)由于磁懸浮列車沒有車輪,運行時車輛與軌道間無機械接觸,故它的測速和定位不能直接沿用傳統(tǒng)輪軌列車的測量方法,只能借鑒或研究新方法.1.1微波測速定位2～3該方法類似于輪軌列車中采用的無線擴頻定位技術(shù)1,用微波來確定移動車輛的位置.安裝在線路旁的多個微波設(shè)備同時發(fā)送定位信