列车监控方法、列车监控系统及列车

摘要

本申请实施例中提供了一种列车监控方法、列车监控系统及列车。其中，列车监控方法包括：在速度传感器处于正常状态的情况下，根据速度传感器在当前时刻检测的速度值和速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，速度传感器是安装在列车车轮上的传感器；根据第一加速度和第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率；在第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定速度传感器维持为正常状态，并根据速度传感器在当前时刻检测的速度值，确定列车的当前运行速度。通过执行本申请实施例中提供的列车监控方法，可以有效提升列车监控的准确性。

权利要求

1.一种列车监控方法，其特征在于，所述方法包括：

在速度传感器处于正常状态的情况下，根据所述速度传感器在当前时刻检测的速度值和所述速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，所述速度传感器是安装在所述列车的车轮上的传感器；

根据所述第一加速度和所述第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率；

在所述第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定所述速度传感器维持为正常状态，并根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值，确定所述列车的当前运行速度；

在所述第一加速度变化率不低于所述第一预设阈值的情况下，将所述速度传感器切换为异常状态，并根据加速度传感器在所述当前时刻检测的加速度值和所述列车的上一运行速度，确定所述列车的当前运行速度，所述加速度传感器是安装在所述列车上的传感器；

在所述速度传感器处于异常状态的情况下，根据所述速度传感器当前检测的速度值和所述列车的上一运行速度，确定第二加速度，该上一运行速度是指上一周期计算的列车运行速度；根据所述第二加速度和所述第二加速度的上一加速度，确定第二加速度变化率；在所述第二加速度变化率低于第二预设阈值的情况下，将所述速度传感器切换为正常状态，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据加速度传感器在所述当前时刻检测的加速度值和所述列车的上一运行速度，确定所述列车的当前运行速度，包括：根据所述列车当前位置的轨道坡度，对所述加速度传感器在所述当前时刻检测的加速度值进行调整；

根据调整后的加速度值和所述列车的上一运行速度，确定所述列车的当前运行速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加速度传感器的数量为多个；所述根据所述列车当前位置的轨道坡度，对所述加速度传感器在所述当前时刻检测的加速度值进行调整，包括：在获得所述列车的当前位置的情况下，根据所述列车的当前位置，从车载电子地图中确定所述当前位置对应的轨道坡度；

在从多个加速度传感器在所述当前时刻检测的多个加速度值中，获得两个或两个以上相近的加速度值的情况下，确定所述两个或两个以上相近的加速度值的平均加速度值；

根据所述当前位置对应的轨道坡度，对所述平均加速度值进行调整。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述速度传感器的数量为多个，多个速度传感器分别安装在所述列车的不同车轮上；所述在所述第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定所述速度传感器维持为正常状态，并根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值，确定所述列车的当前运行速度，包括：针对所述多个速度传感器中的每一个速度传感器，在该速度传感器对应的第一加速度变化率低于所述第一预设阈值的情况下，确定该速度传感器维持为正常状态；

根据所述多个速度传感器中维持正常状态的速度传感器在所述当前时刻检测的速度值，确定所述列车的当前运行速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述多个速度传感器各自对应的第一加速度变化率均不低于所述第一预设阈值的情况下，将所述多个速度传感器均切换为异常状态，并根据加速度传感器在所述当前时刻检测的加速度值和所述列车的上一运行速度，确定所述列车的当前运行速度，所述加速度传感器是安装在所述列车上的传感器。

6.一种列车监控系统，其特征在于，所述系统包括速度传感器和处理器，所述速度传感器安装在所述列车的车轮上，所述处理器用于获取所述速度传感器检测的速度值；

所述处理器还用于：在所述速度传感器处于正常状态的情况下，根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值和所述速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度；根据所述第一加速度和所述第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率；在所述第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定所述速度传感器维持为正常状态，并根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值，确定所述列车的当前运行速度；

所述系统还包括加速度传感器，所述加速度传感器安装在所述列车上，所述处理器还用于获取所述加速度传感器检测的加速度值；

所述处理器还用于：在所述第一加速度变化率不低于所述第一预设阈值的情况下，将所述速度传感器切换为异常状态，并根据加速度传感器在所述当前时刻检测的加速度值和所述列车的上一运行速度，确定所述列车的当前运行速度；

所述处理器还用于：在速度传感器处于异常状态的情况下，根据速度传感器当前检测的速度值和列车的上一运行速度，确定第二加速度，该上一运行速度是指上一周期计算的列车运行速度；根据第二加速度和第二加速度的上一加速度，确定第二加速度变化率；在第二加速度变化率低于第二预设阈值的情况下，将速度传感器切换为正常状态，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。

7.一种列车，其特征在于，所述列车包括列车本体和安装在所述列车本体上的如权利要求6所述的列车监控系统。

说明书

列车监控方法、列车监控系统及列车

技术领域

[0001] 本申请涉及轨道交通技术，具体地，涉及一种列车监控方法、列车监控系统及列车。

背景技术

[0002] 在轨道交通技术领域，为了提高列车运行期间的安全性，通常需要对列车的运行状态进行监控。为了实现对列车运行状态的监控，列车上通常安装有加速度传感器，处理器通过对加速度传感器的检测值进行处理，从而确定列车运行状态。然而加速度传感器的检测值会受到轨道坡度的影响，导致加速度传感器的检测值偏离实际的加速度值，进而导致列车运行状态的监控结果不准确。

发明内容

[0003] 本申请实施例中提供了一种列车监控方法、列车监控系统及列车，旨在提高列车监控的准确性。

[0004] 根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种列车监控方法，所述方法包括：在速度传感器处于正常状态的情况下，根据所述速度传感器在当前时刻检测的速度值和所述速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，所述速度传感器是安装在所述列车的车轮上的传感器；根据所述第一加速度和所述第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率；在所述第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定所述速度传感器维持为正常状态，并根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值，确定所述列车的当前运行速度。

[0005] 根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种列车监控系统，所述系统包括速度传感器和处理器，所述速度传感器安装在所述列车的车轮上，所述处理器用于获取所述速度传感器检测的速度值。

[0006] 所述处理器还用于：在所述速度传感器处于正常状态的情况下，根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值和所述速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度；根据所述第一加速度和所述第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率；在所述第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定所述速度传感器维持为正常状态，并根据所述速度传感器在所述当前时刻检测的速度值，确定所述列车的当前运行速度。

[0007] 采用本申请实施例中提供的列车监控方法，在速度传感器处于正常状态的情况下，根据速度传感器在当前时刻检测的速度值和速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，并根据第一加速度和第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率。将第一加速度变化率和第一预设阈值进行比较，如果第一加速度变化率低于第一预设阈值，则说明当前时间段内加速度没有发生突变，进而说明列车没有发生空转或滑行等异常情况，列车处于稳定运行状态。

[0008] 由于列车当前没有发生空转或滑行等异常情况，因此安装在车轮上的速度传感器当前检测的速度值是可信的，从而确定速度传感器仍然维持在正常状态，并根据速度传感器在当前时刻检测的速度值，准确确定列车的当前运行速度。可见，采用本申请实施例中提供的列车监控方法，可以准确监控列车是否发生空转或滑行等异常情况，并准确确定列车的当前运行速度，从而有效提升了监控准确性。

附图说明

[0009] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

[0010] 图1是本申请一实施例提出的列车监控方法的流程示意图；

[0011] 图2是本申请一实施例提出的列车监控方法的示意图；

[0012] 图3是本申请另一实施例提出的列车监控方法的流程示意图；

[0013] 图4是图3中步骤S330的细化流程示意图；

[0014] 图5是本申请另一实施例提出的列车监控方法的流程示意图；

[0015] 图6是本申请一实施例提出的列车监控系统的结构示意图。

具体实施方式

[0016] 在实现本申请的过程中，发明人发现，在轨道交通技术领域，为了实现对列车运行状态的监控，列车上通常安装有雷达传感器、加速度传感器或者速度传感器。其中，雷达传感器基于多普勒效应进行测速，通过向列车运行时所在轨面发射多普勒波并接收单位时间内由轨面反射回来的多普勒波来计算列车运行速度。雷达传感器通常安装在列车底部，工作环境比较恶劣，容易受到雨雪天气影响。又因为其测速原理是检测波的反射，因此也容易受到轨面积水、碎石道床和整体道床转换等影响，导致监控结果不够准确。

[0017] 如果利用加速度传感器对列车运行状态进行监控，由于加速度传感器的检测值会受到轨道坡度的影响，导致加速度传感器的检测值偏离实际的加速度值，进而也导致列车运行状态的监控结果不够准确。

[0018] 如果利用安装在列车车轮上的速度传感器对列车运行状态进行监控，由于速度传感器直接与车轮相连，当列车车轮出现空转或滑行等异常情况时，速度传感器的检测值会很大程度地偏离实际速度，进而也导致列车运行状态的监控结果不准确。

[0019] 针对上述问题，本申请实施例中提供了一种列车监控方法，在速度传感器处于正常状态的情况下，根据速度传感器在当前时刻检测的速度值和速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，并根据第一加速度和第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率。将第一加速度变化率和第一预设阈值进行比较，如果第一加速度变化率低于第一预设阈值，则说明当前时间段内加速度没有发生突变，进而说明列车没有发生空转或滑行等异常情况，列车处于稳定运行状态。

[0020] 由于列车当前没有发生空转或滑行等异常情况，因此安装在车轮上的速度传感器当前检测的速度值是可信的，从而确定速度传感器仍然维持在正常状态，并根据速度传感器在当前时刻检测的速度值，准确确定列车的当前运行速度。可见，采用本申请实施例中提供的列车监控方法，可以准确监控列车是否发生空转或滑行等异常情况，并准确确定列车的当前运行速度，从而有效提升监控准确性。

[0021] 本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

[0022] 为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0023] 参考图1，图1是本申请一实施例提出的列车监控方法的流程示意图，如图1所示，该列车监控方法包括以下步骤：

[0024] S110：在速度传感器处于正常状态的情况下，根据速度传感器在当前时刻检测的速度值和速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，速度传感器是安装在列车的车轮上的传感器。

[0025] 本申请中，执行列车监控方法的执行主体可以是安装在列车上的处理器，该处理器与速度传感器有线或者无线通讯连接，从而获得速度传感器实时检测的速度值。

[0026] 本申请中，执行主体可以记录速度传感器的状态，例如速度传感器的状态可以通过状态标识表征。示例性地，当执行主体将速度传感器的状态标识置为“1”时，表征速度传感器处于正常状态。当执行主体将速度传感器的状态标识置为“0”时，表征速度传感器处于异常状态。如此，在速度传感器的状态标识被置为“1”期间，执行主体执行上述步骤S110。

[0027] 本申请中，速度传感器实时检测速度值，执行主体可以周期性地获取速度传感器检测的速度值，例如执行主体每隔2秒获取一次速度传感器实时检测的速度值，其中，2秒为周期时长。

[0028] 在一些可能的实现方式中，执行主体可以按照以下公式计算第一加速度：

[0029]

[0030] 其中，Vn表示执行主体在当前周期从速度传感器获得的速度值，相当于速度传感器在当前时刻检测的速度值；Vn‑1表示执行主体在上一周期从速度传感器获得的速度值，相当于速度传感器在上一时刻检测的速度值；T表示周期时长；An表示计算出的第一加速度。

[0031] 在一些可能的实现方式中，为了提高数据的平滑性和稳定性，降低噪声干扰，或者消除由于机械振动或电磁串扰引起的传感器信号失真，在计算第一加速度之前，可以采用以下公式对速度传感器检测的速度值进行滤波处理：

[0032]

[0033] 其中，Vn‑1表示执行主体在上一周期从速度传感器获得的速度值，相当于速度传感器在上一时刻检测的速度值；Vn表示执行主体在当前周期从速度传感器获得的速度值，相当于速度传感器在当前时刻检测的速度值；p1表示滤波系数，可以取值为10；V'n表示当前周期的经过一阶低通滤波处理后的速度值。执行主体在计算第一加速度时，可以根据当前周期的经过一阶低通滤波处理后的速度值和上一周期的经过一阶低通滤波处理后的速度值，计算第一加速度。

[0034] S120：根据第一加速度和第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率。

[0035] 其中，第一加速度的上一加速度是指：当前时刻的上一时刻计算出的加速度，即上一时刻对应的第一加速度。应当理解的，本申请中，执行主体在当前时刻通过执行上述步骤S110，可以计算出当前时刻对应的第一加速度。而执行主体在上一时刻通过执行上述步骤S110，可以计算出上一时刻对应的第一加速度。

[0036] 在一些可能的实现方式中，执行主体可以按照以下公式计算第一加速度变化率：

[0037]

[0038] 其中，An表示当前时刻对应的第一加速度；An‑1表示上一时刻对应的第一加速度；T表示周期时长；Jn表示计算出的第一加速度变化率。

[0039] S130：在第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定速度传感器维持为正常状态，并根据速度传感器在当前时刻检测的速度值，确定列车的当前运行速度。

[0040] 本申请中，在计算出当前时刻对应的第一加速度变化率后，将该第一加速度变化率与第一预设阈值进行比较，从而确定速度传感器的状态。

[0041] 如果第一加速度变化率低于第一预设阈值，则说明当前时间段内加速度没有发生突变，进而说明列车没有发生空转或滑行等异常情况，列车处于稳定运行状态。由于列车当前没有发生空转或滑行等异常情况，因此安装在车轮上的速度传感器当前检测的速度值是可信的，从而确定速度传感器仍然维持在正常状态，并根据速度传感器在当前时刻检测的速度值，准确确定列车的当前运行速度。可见，采用本申请实施例中提供的列车监控方法，可以准确监控列车是否发生空转或滑行等异常情况，并准确确定列车的当前运行速度，从而有效提升了监控准确性。

[0042] 在一些可能的实现方式中，速度传感器的数量为1个。当通过执行上述步骤S110至步骤S130，确定该速度传感器的状态维持为正常状态后，可以将当前时刻的速度值确定为列车的当前运行速度。

[0043] 为便于理解，示例性地，假设执行主体在10:20:18:096(10点20分18秒96毫秒)时刻获得了速度传感器实时采集的速度值Vn，执行主体对该速度值进行滤波处理后，得到10:20:18:096时刻的滤波后的速度值V'n。执行主体将V'n减去10:20:16:096时刻的滤波后的速度值V'n‑1，并将相减结果除以2秒的周期时长，从而获得了10:20:18:096时刻对应的第一加速度An。执行主体将An减去10:20:16:096时刻对应的第一加速度An‑1，并将相减结果的绝对值除以2秒的周期时长，从而获得了10:20:18:096时刻对应的第一加速度变化率Jn。执行主体将Jn与第一预设阈值进行比较，如果Jn小于第一预设阈值，则将V'n确定为列车的当前运行速度。

[0044] 在一些可能的实现方式中，为了提高速度传感器的高可用性，可以将速度传感器的数量配置为多个。并且多个速度传感器分别安装在列车的不同车轮上，从而分别检测不同车轮的状态。本申请中，通过将多个速度传感器分别安装在列车的不同车轮上，而不是将多个速度传感器安装在列车的同一车轮上，可以避免当车轮发生空转或滑行时导致该车轮上的全部速度传感器均失效。

[0045] 对于速度传感器是多个的情况，可以针对多个速度传感器中的每一个速度传感器，分别通过执行上述步骤S110和步骤S120，从而确定每个速度传感器对应的第一加速度变化率。在执行上述步骤S130时，针对多个速度传感器中的每一个速度传感器，在该速度传感器对应的第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定该速度传感器维持为正常状态。接着根据多个速度传感器中维持正常状态的速度传感器在当前时刻检测的速度值，确定列车的当前运行速度。

[0046] 为便于理解，参考图2，图2是本申请一实施例提出的列车监控方法的示意图。如图2所示，速度传感器的数量为两个，执行主体通过A/D模块采集速度传感器实时检测的速度值。执行主体通过执行上述步骤S110和步骤S120，确定出每个速度传感器当前时刻对应的第一加速度变化率。执行主体针对速度传感器1，判断其第一加速度变化率是否小于第一预设阈值。并针对速度传感器2，判断其第一加速度变化率是否小于第一预设阈值。

[0047] 如果速度传感器1的第一加速度变化率小于第一预设阈值，且速度传感器2的第一加速度变化率也小于第一预设阈值，则计算速度传感器1当前时刻的速度值和速度传感器2当前时刻的速度值的平均值，将该平均值作为列车的当前运行速度。

[0048] 如果速度传感器1的第一加速度变化率小于第一预设阈值，而速度传感器2的第一加速度变化率不小于第一预设阈值，则将速度传感器1当前时刻的速度值作为列车的当前运行速度。

[0049] 如果速度传感器1的第一加速度变化率不小于第一预设阈值，而速度传感器2的第一加速度变化率小于第一预设阈值，则将速度传感器2当前时刻的速度值作为列车的当前运行速度。

[0050] 在一些可能的实现方式中，在多个速度传感器各自对应的第一加速度变化率均不低于第一预设阈值的情况下，将多个速度传感器均切换为异常状态，并根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。其中，加速度传感器是安装在列车上的传感器。

[0051] 为便于理解，如图2所示，执行主体该通过A/D模块采集加速度传感器实时检测的加速度值。如果速度传感器1的第一加速度变化率不小于第一预设阈值，且速度传感器2的第一加速度变化率也不小于第一预设阈值，则执行主体可以根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0052] 需要说明的是，本申请中，如果连续几个周期均是根据加速度传感器检测的加速度值和列车上一运行速度换算出列车当前运行速度，则会累计加速度传感器的检测误差，导致列车当前运行速度的误差逐渐增大。而通过速度传感器直接测量的运行速度不存在累计误差，速度传感器直接测量的运行速度准确度更高。因此本申请中，在多个速度传感器各自对应的第一加速度变化率均不低于第一预设阈值的情况下，才根据加速度传感器检测的加速度值和列车上一运行速度换算出列车当前运行速度。可见，在极少情况下才会利用加速度传感器检测的加速度值换算列车当前运行速度，因此列车运行整个过程中，运行速度的整体检测结果都会很良好。

[0053] 以下，本申请结合图3，对利用加速度传感器进一步执行测速的过程进行介绍。参考图3，图3是本申请另一实施例提出的列车监控方法的流程示意图，如图3所示，该列车监控方法包括以下步骤：

[0054] 步骤S310：在速度传感器处于正常状态的情况下，根据速度传感器在当前时刻检测的速度值和速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度，速度传感器是安装在列车的车轮上的传感器。

[0055] 步骤S320：根据第一加速度和第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率。

[0056] 对于步骤S310和S320的具体说明，可分别参见上述针对步骤S110和S120的具体说明，为避免重复，此处不再赘述。

[0057] S330：在第一加速度变化率不低于第一预设阈值的情况下，将速度传感器切换为异常状态，并根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度，加速度传感器是安装在所述列车上的传感器。

[0058] 需要说明的是，如前所述，速度传感器的数量可以是一个或多个。对于速度传感器的数量为一个的情况，当该速度传感器当前时刻对应的第一加速度变化率不低于第一预设阈值时，利用加速度传感器进一步执行测速过程。即根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0059] 对于速度传感器的数量为多个的情况，只有当多个速度传感器当前时刻对应的多个第一加速度变化率均不低于第一预设阈值时，才利用加速度传感器进一步执行测速过程。即根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0060] 本申请中，如果第一加速度变化率不低于第一预设阈值，则说明当前时间段内加速度发生了突变，进而说明列车发生了空转或滑行等异常情况。由于列车当前正在发生空转或滑行等异常情况，因此安装在车轮上的速度传感器当前检测的速度值是不可信的，从而将速度传感器由正常状态切换至异常状。需要说明的是，速度传感器处于异常状态，并不表示速度传感器本身产生故障或者受到损害，而是由于车轮发生空转或滑行等异常情况，导致安装在车轮上的速度传感器所检测的速度值不再可信。

[0061] 在一些可能的实现方式中，如前实时，执行主体可以记录速度传感器的状态标识，当执行主体将速度传感器的状态标识置为“1”时，表征速度传感器处于正常状态。当执行主体将速度传感器的状态标识置为“0”时，表征速度传感器处于异常状态。如此，如果速度传感器当前时刻对应的第一加速度变化率不低于第一预设阈值，则执行主体可以将该速度传感器的状态标识由“1”切换为“0”。

[0062] 本申请中，由于速度传感器当前检测的速度值不再可信，因此为了确定列车的当前运行速度，采用加速度传感器进一步执行测速过程。

[0063] 在一些可能的实现方式中，可以通过以下公式进一步计算列车的当前运行速度：

[0064] vn＝vn‑1+an×T

[0065] 其中，vn‑1表示列车的上一运行速度，即列车在当前时刻的上一时刻的运行速度；an表示加速度传感器在当前时刻检测的加速度值；T表示周期时长；vn表示列车的当前运行速度。

[0066] 本申请中，在速度传感器由正常状态切换为异常状态后，利用加速度传感器进一步执行测速过程，从而可以持续不断地对列车运行速度进行监控，从而为列车的安全运行提供数据支撑。

[0067] 此外，如前所述，如果列车当前行驶的区域存在一定的轨道坡度，比如上坡或者下坡，则由于加速度传感器检测的加速度值会受到轨道坡度的影响。为了消除轨道坡度对检测值的影响，进一步提升监控准确性。参考图4，步骤S330可以包括以下子步骤：

[0068] S331：根据列车当前位置的轨道坡度，对加速度传感器在当前时刻检测的加速度值进行调整。

[0069] 本申请中，当存在轨道坡度时，加速度传感器检测的加速度值中存在重力加速度g的分量。因此在根据轨道坡度对加速度传感器检测的加速度值进行调整时，可以通过以下公式调整：

[0070] a′n＝an±g×sinθ

[0071] 或者也可以通过以下公式调整：

[0072] a′n＝an±g×tanθ

[0073] 其中，an表示加速度传感器在当前时刻检测的加速度值；g表示重力加速度；θ表示坡度值，即轨道与水平面之间的夹角；a'n表示调整后的加速度值。当列车处于上坡阶段时，±取为加号，当列车处于下坡阶段时，±取为减号。需要说明的是，由于轨道的坡度θ通常较小，因此sinθ与tanθ两者几乎相等，所以可以采用以上两个公式中的任意一个来调整加速度值。

[0074] 在一些可能的实现方式中，为了获得列车当前位置的轨道坡度，可以在成功获得列车的当前位置的情况下，根据列车的当前位置，从车载电子地图中确定当前位置对应的轨道坡度。

[0075] 具体实现时，车载电子地图中记录了列车位置与轨道坡度之间的对应关系，还记录了列车位置与上下坡之间的对应关系。当列车通过GPS或者北斗卫星导航系统定位出列车位置后，执行主体可以通过查询车载电子地图，确定列车位置对应的坡度值，并确定列车当前具体是处于上坡还是下坡。

[0076] 在一些可能的实现方式中，为了确保加速度传感器的高可用性，加速度传感器的数量可以配置为多个。在从多个加速度传感器在当前时刻检测的多个加速度值中，获得两个或两个以上相近的加速度值的情况下，确定两个或两个以上相近的加速度值的平均加速度值。然后按照上述公式，根据当前位置对应的轨道坡度，对平均加速度值进行调整，从而得到调整后的加速度值a'n。

[0077] 示例性地，假设加速度传感器的数量为三个，三个加速度传感器当前时刻共检测到三个加速度值。首先计算三个加速度值的平均值，然后将平均值乘以预设比例(例如10％)，从而得到加速度值的最大允许差异值。接着针对三个加速度值中的任意两者，判断两者之间的差值是否超过最大允许差异值，若否，则确定两者为相近的加速度值。如此，可以从三个加速度值中确定出两个或者三个相近的加速度值。或者，三个加速度值中不具有相近的加速度值。

[0078] 如图2所示，加速度传感器的数量为三个，只有在成功定位出列车当前位置，且三个加速度值中存在两个或三个相近的加速度值时，才会进一步执行测速过程。如此，一方面利用多个相近的加速度值取平均值，可以尽量降低因单个加速度传感器检测误差所导致的不良影响。另一方面，在成功定位出列车当前位置，从而成功确定出当前的轨道坡度的情况下，可以利用轨道坡度对加速度平均值进行调整，从而消除轨道坡度的不良影响。

[0079] 如图2所示，如果没有成功定位出列车当前位置，或者三个加速度值中不存在相近的加速度值时。则说明在当前时段，加速度传感器的检测准确率偏低，或者加速度传感器检测的加速度值无法被修正，因此为了避免计算出错误的当前运行速度，执行主体不再计算列车的当前运行速度，并确定测速功能故障且不可修复。需要补充说明的是，当列车运行在隧道等信号偏弱的区域时，可能发生定位不出列车当前位置的情况。

[0080] S332：根据调整后的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0081] 在一些可能的实现方式中，可以通过以下公式确定列车的当前运行速度：

[0082] vn＝vn‑1+a′n×T

[0083] 其中，vn‑1表示列车的上一运行速度，即列车在当前时刻的上一时刻的运行速度；a′n表示调整后的加速度值；T表示周期时长；vn表示列车的当前运行速度。

[0084] 参考图5，图5是本申请另一实施例提出的列车监控方法的流程示意图。需要说明的是，图1所示的列车监控方法，是在速度传感器处于正常状态期间的列车监控方法。图3所示的列车监控方法，是在速度传感器刚好从正常状态切换为异常状态时的列车监控方法。而图5所示的列车监控方法，是在速度传感器已经处于异常状态时的列车监控方法。

[0085] 如图5所示，该列车监控方法包括以下步骤：

[0086] S510：在速度传感器处于异常状态的情况下，根据速度传感器当前检测的速度值和列车的上一运行速度，确定第二加速度。

[0087] 如前实时，执行主体可以记录速度传感器的状态标识，当执行主体将速度传感器的状态标识置为“1”时，表征速度传感器处于正常状态。当执行主体将速度传感器的状态标识置为“0”时，表征速度传感器处于异常状态。如此，在速度传感器的状态标识被置为“0”期间，执行主体执行上述步骤S510。

[0088] 在一些可能的实现方式中，执行主体可以按照以下公式计算第二加速度：

[0089]

[0090] Vm表示执行主体在当前周期从速度传感器获得的速度值，相当于速度传感器当前检测的速度值；vm‑1表示列车的上一运行速度，即在上一周期计算的列车运行速度；T表示周期时长；Am表示计算出的第二加速度。

[0091] 在一些可能的实现方式中，在第二加速度之前，可以对速度传感器当前检测的速度值进行滤波处理，然后根据滤波后的速度值和列车的上一运行速度，确定第二加速度。

[0092] S520：根据第二加速度和第二加速度的上一加速度，确定第二加速度变化率。

[0093] 其中，第二加速度的上一加速度是指：当前时刻的上一时刻计算出的加速度，即上一时刻对应的第二加速度。应当理解的，本申请中，执行主体在当前时刻通过执行上述步骤S510，可以计算出当前时刻对应的第二加速度。而执行主体在上一时刻通过执行上述步骤S510，可以计算出上一时刻对应的第二加速度。

[0094] 在一些可能的实现方式中，执行主体可以按照以下公式计算第一加速度变化率：

[0095]

[0096] 其中，Am表示当前时刻对应的第二加速度；Am‑1表示上一时刻对应的第二加速度；T表示周期时长；Jm表示计算出的第二加速度变化率。

[0097] S530：在第二加速度变化率低于第二预设阈值的情况下，将速度传感器切换为正常状态，第二预设阈值小于第一预设阈值。

[0098] 本申请中，在速度传感器已经处于异常状态的情况下，如果第一加速度变化率低于第二预设阈值，则说明当前时间段内加速度不再发生突变，进而说明列车已经摆脱空转或滑行等异常情况。由于列车当前已经摆脱空转或滑行等异常情况，因此安装在车轮上的速度传感器当前检测的速度值将是可信的，从而将速度传感器由异常状态切换为正常状态。

[0099] 本申请中，在速度传感器处于异常状态的情况下，通过执行上述步骤S510至S530，可以自动检测列车是否摆脱空转或滑行等异常状态，从而自动将速度传感器由异常状态切换为正常状态。总言之，通过执行上述步骤S510至S530，可以进一步提升列车监控过程的自动化水平。

[0100] 本申请中，通过将第二预设阈值设置为小于第一预设阈值，比如低于预设阈值等于2.4，第二预设阈值等于1.8，其有益效果在于：

[0101] 一方面，由于在速度传感器已经处于异常状态的情况下，需要利用加速度传感器进一步执行测速过程，而利用加速度传感器进一步执行测速的过程可能会存在一定的累计误差，测速结果虽然可用，但可能不是特别精准。因此为了避免因测速结果的微小误差，导致误将速度传感器的状态切换回正常状态，本申请将第二预设阈值设置为小于第一预设阈值，使得在更苛刻的条件下(即加速度变化更平稳的情况下)，才会将速度传感器的状态切换回正常状态，从而降低误切换的可能性。

[0102] 另一方面，通过将第二预设阈值设置为小于第一预设阈值，而不是将第二预设阈值设置为等于第一预设阈值，从而可以避免速度传感器在正常状态和异常状态之间快速反复横跳，进而有利于提升监控过程的平稳性。

[0103] 参考图6，图6是本申请一实施例提出的列车监控系统的结构示意图。如图6所示，列车监控系统包括速度传感器和处理器，速度传感器安装在列车的车轮上，处理器用于获取速度传感器检测的速度值。具体地，如图6所示，处理器可以通过A/D采集电路获取速度传感器检测的速度值。

[0104] 处理器还用于：在速度传感器处于正常状态的情况下，根据速度传感器在当前时刻检测的速度值和速度传感器在上一时刻检测的速度值，确定第一加速度；根据第一加速度和第一加速度的上一加速度，确定第一加速度变化率；在第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定速度传感器维持为正常状态，并根据速度传感器在当前时刻检测的速度值，确定列车的当前运行速度。

[0105] 在一些可能的实现方式中，如图6所示，列车监控系统还包括加速度传感器，加速度传感器安装在列车上，处理器还用于获取加速度传感器检测的加速度值。具体地，如图6所示，处理器可以通过A/D采集电路获取加速度传感器检测的速度值。

[0106] 处理器还用于：在第一加速度变化率不低于第一预设阈值的情况下，将速度传感器切换为异常状态，并根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0107] 在一些可能的实现方式中，处理器具体用于：根据列车当前位置的轨道坡度，对加速度传感器在当前时刻检测的加速度值进行调整；根据调整后的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0108] 在一些可能的实现方式中，如图6所示，加速度传感器的数量为多个。处理器具体用于：在获得列车的当前位置的情况下，根据列车的当前位置，从车载电子地图中确定当前位置对应的轨道坡度；在从多个加速度传感器在当前时刻检测的多个加速度值中，获得两个或两个以上相近的加速度值的情况下，确定两个或两个以上相近的加速度值的平均加速度值；根据当前位置对应的轨道坡度，对平均加速度值进行调整。

[0109] 在一些可能的实现方式中，处理器还用于：在速度传感器处于异常状态的情况下，根据速度传感器当前检测的速度值和列车的上一运行速度，确定第二加速度；根据第二加速度和第二加速度的上一加速度，确定第二加速度变化率；在第二加速度变化率低于第二预设阈值的情况下，将速度传感器切换为正常状态，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。

[0110] 在一些可能的实现方式中，如图6所示，速度传感器的数量为多个，多个速度传感器分别安装在列车的不同车轮上。处理器具体用于：针对多个速度传感器中的每一个速度传感器，在该速度传感器对应的第一加速度变化率低于第一预设阈值的情况下，确定该速度传感器维持为正常状态；根据多个速度传感器中维持正常状态的速度传感器在当前时刻检测的速度值，确定列车的当前运行速度。

[0111] 在一些可能的实现方式中，处理器还用于：在多个速度传感器各自对应的第一加速度变化率均不低于第一预设阈值的情况下，将多个速度传感器均切换为异常状态，并根据加速度传感器在当前时刻检测的加速度值和列车的上一运行速度，确定列车的当前运行速度。

[0112] 此外，本申请一实施例还提供一种列车，该列车包括列车本体和安装在列车本体上的列车监控系统。其中，列车监控系统可以是上述任一系统实施例中提供的列车监控系统，列车本体可以是高铁、动车、地铁、普通客运列车或者货运列车，本申请对列车本体的类型不做限定。

[0113] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0114] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、系统、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0115] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0116] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0117] 尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

[0118] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。