文章摘要:......
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如图2所示,从序列Ⅲ中找出10000(n-1=4,有4个0),对应序列Ⅰ的位置11001就是起跳状态,如Δ所标示的码元,从其后开始连续消去Δp=6位码元,如×所标示的码元,即可得到周期p=25的绝对位置编码序列
0000101011101100011111001
列出其状态转移真值表,做出卡诺图,得到此序列的反馈逻辑函数为
图3表示了在5级m序列中,从状态11001开始起跳,跳过6个状态,到达状态10010,得到长度为25的绝对位置编码序列的状态转移过程。
3 列车定位实施方案
在封闭曲线线路的每个待定位置(每一根轨枕或间隔几根轨枕)上设置二值标记,对其进行绝对位置编码,所需m序列的级数和移位存储器的位数n根据待定绝对位置的总数N决定,即
log2N≤n≤log2N+1 (7)
当N=2n-1时,直接按照m序列实现编码;当N=2n时,在m序列连续的n-1个0之间插入一个0得到绝对位置编码序列;当N<2n-1时,截短m序列以满足绝对位置编码的需要。通过车载阅读器顺序读取二值标记,经过信号处理单元后得到0或1送入移位存储器,再经过译码单元以位置编码值为地址查找数据库,输出列车定位信息。定位信息既可以是里程值,也可以是三维坐标值、高程、曲率及限速等与行车安全相关的数据信息。根据列车的行驶方向确定移位存储器各位所对应二进制数的权值。为了防止读取误码而输出错误定位数据,校验单元利用生成绝对位置编码序列的反馈逻辑函数,对新读入的二值标记进行校验。列车定位实施过程如图4所示。
在封闭曲线线路各个待定位置上设置的二值标记既可以等间隔也可以不等间隔。在需要定位精度较高的区段,比如站台及附近区段,采用比较密集布置,得到较高定位精度,实现列车的定点停车;在需要定位精度较低的区段,布置得稀疏一些。在两个二值标记之间也可以采用轮轴编码器等其他增量式列车定位方法细化定位精度。
二值标记采用附加的扣件螺母或射频电子标签等方式实现。当采用射频电子标签作为二值标记时,利用射频式车载阅读器读出二值标记,射频电子标签中只需要存储一位信息码0或1即可。当采用附加的扣件螺母作为二值标记时,利用电涡流式车载阅读器读出二值标记,装有1个螺母的在役扣件螺栓可作为标记0,装有2个螺母的扣件螺栓可作为标记1。德国EngelbergT等已成功应用电涡流传感器检测到铁路线路上钢轨扣件和道岔的特征信号[7-10]。笔者对采用附加扣件螺母作二值标记的可行性进行了实验研究,在激励频率10kHz、检测距离75mm的情况下,采用差分式电涡流传感器可以正确区分扣件螺栓上的单双螺母。
4 结 语
通过m序列及对m序列做适当的处理,可以满足城市轨道交通封闭曲线线路对绝对位置编码的需要,实现列车的绝对定位。该定位方法可以提高列车定位的精度和可靠性,抗干扰能力较强,成本较低。
参考文献
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