1.本实用新型属于列车安全技术领域，尤其涉及一种追踪装置及轨道交通系统。


背景技术：

2.比亚迪lrts系统（单轨交通列车控制系统）是为单轨交通设计的控制系统，该系统基于城市轨道交通cbtc系统（基于通信的列车控制），并结合汽车工业的相关功能和经验，为新型单轨交通提供安全、高效的移动闭塞系统。
3.移动闭塞技术是通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信来实现，需要列车不间断向地面控制中心传输其标识、位置、方向和速度等信息，地面控制中心根据地面线路的排列情况、被控列车的实时速度和位置信息、被控列车前方列车或线路信息等内容动态计算列车的移动授权，进而保证列车前后的安全距离，以免追尾。
4.但是lrts系统中，需要采用tau（列车接入单元）、应答器、gps以及计轴器等关键设备来进行列车位置、速度以及闭塞区间的计算，这导致lrts系统非常复杂、成本非常高。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有lrts系统复杂、成本高的问题，提供一种追踪装置及轨道交通系统。
6.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种追踪装置，包括检测单元、无线信号发射单元以及信号接收单元；所述检测单元用于检测轨道上的列车的车速；所述无线信号发射单元与所述检测单元连接，用于发射提示信号；所述信号接收单元能够安装在列车上，用于接收所述提示信号，并检测所述提示信号的强度。
7.可选的，所述无线信号发射单元为音频发射器，所述信号接收单元为拾音器。
8.可选的，一个所述检测单元与一个所述无线信号发射单元集成为一体。
9.可选的，所述检测单元包括开关和控制器，所述开关为常开开关或者常闭开关，所述开关安装在轨道上，列车的车轮可以对所述开关施力，以改变所述开关的通断状态；所述控制器与所述开关连接，所述控制器能够记录所述开关的相邻两次通断状态改变的时间间隔。
10.可选的，所述检测单元检测到的列车的车速为v，相邻列车之间的最小追踪间隔为s，则所述无线信号发射单元每一次发出提示信号的时长为t=s/v。
11.为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种轨道交通系统，其特征在于，包括轨道、多辆列车以及上述任意一项所述的追踪装置；所述追踪装置的检测单元、无线信号发射单元以及信号接收单元均设有多个；多个所述检测单元和多个所述无线信号发射单元均沿着所述轨道间隔设置，一辆所述列车上至少安装一个所述信号接收单元。
12.可选的，一个所述检测单元与一个所述无线信号发射单元集成为一提示模块，各所述提示模块间的位置间距小于或等于相邻列车之间的最小追踪间隔。
13.在本实用新型实施例提供的追踪装置及轨道交通系统中，只需通过检测单元、无
线信号发射单元以及信号接收单元的设置便可以实现列车防追尾功能，这样可以使轨道交通系统更加简单、成本更加低廉。
附图说明
14.图1是本实用新型一实施例提供的轨道交通系统的示意图；
15.图2是本实用新型一实施例提供的轨道交通系统的检测单元的电路示意图。
16.说明书中的附图标记如下：
17.100、轨道交通系统；10、轨道；20、列车；30、追踪装置；1、检测单元；11、开关；12、控制器；13、电源；2、无线信号发射单元；3、信号接收单元。
具体实施方式
18.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.如图1所示，在一实施例中，轨道交通系统100可以是铁路交通系统、地铁交通系统、有轨电车交通系统、轻轨交通系统以及跨坐式轨道交通系统等。以下以跨坐式轨道交通系统为例，对本方案的实现方式进行描述。其中，轨道交通系统100包括轨道10、多辆列车20以及追踪装置30，列车20在轨道10上行驶，追踪装置30用于防止列车20追尾。
20.如图1所示，在一实施例中，追踪装置30包括检测单元1、无线信号发射单元2以及信号接收单元3。其中，检测单元1和无线信号发射单元2可以安装在轨道10旁边，比如检测单元1和无线信号发射单元2可以是安装在跨坐式轨道的钢筋混凝土轨道梁上。另外，信号接收单元3安装在列车20上。
21.实际使用时，检测单元1、无线信号发射单元2以及信号接收单元3均设有多个，“多个”是指大于或等于两个。其中，多个检测单元1和多个无线信号发射单元2均沿着轨道10间隔设置，一辆列车20上至少安装一个信号接收单元3。另外，相邻两个检测单元1之间的位置间距可以相等，相邻两个无线信号发射单元2之间的位置间距也可以相等。其中，相邻两个检测单元1之间的位置间距是指，沿着轨道10从其中一个检测单元1到另一个检测单元1的距离。相邻两个无线信号发射单元2之间的位置间距是指，沿着轨道10从其中一个无线信号发射单元2到另一个无线信号发射单元2的距离。另外，下文中出现的“间距”、“距离”等词语的意思也是指两个物体沿着轨道从其中一者到另一者的距离。
22.实际场景中，一个检测单元1对应一个无线信号发射单元2，且二者可以集成为一个提示模块，这样可以方便安装。另外，沿着轨道10的长度方向，相邻提示模块之间的位置间距小于等于列车20的最小追踪间隔，且间隔设置两个提示模块之间的位置间距可以是相等的。
23.使用过程中，检测单元1用于检测轨道10上的列车20的车速，无线信号发射单元与检测单元1连接，无线信号发射单元2用于发射提示信号；信号接收单元3安装在列车20上，用于接收提示信号，并检测提示信号的强度。
24.假设相邻两个列车20中，位于前方的列车20为列车a，位于后方的列车20为列车b，则列车a经过检测单元1时，检测单元1可以检测出列车a的车速v，相邻列车20之间的最小追
踪间隔为s，此时，便可以得到最小保护追踪时间t，其中，t=s/v，则无线信号发射单元2发射提示信号的时间长度为t=t。也即无线信号发射单元2能够根据检测单元1所检测到的列车20的车速，发出一定时长的提示信号。
25.最小追踪间隔s大于列车紧急刹车制动后的最大移动距离，无线信号发射单元2发射是无线信号，列车b未接收到提示信号，则说明列车b与列车a之间具有较大的位置间距，也即说明列车b前方为安全运行区。若列车b接收到提示信号，则说明列车b与列车a之间的位置间距较小，此时列车b紧急刹车制动。
26.另外，提示信号有可能会在空气中传播至很远的地方，但是过远的地方接收到提示信号时，并没有太大意义，比如无线信号发射单元因列车a所发出的提示信号被列车b后面的某辆列车20上的信号接收单元3接收了，或者列车b在离列车a很远的地方（比如在最小追踪间隔之外某一位置）被列车b接收到了，此时，该提示信号便不能用于提示该列车20与其前方列车20的大致距离，也即该提示信号对于列车b以外的列车20来说是无用信号，且该信号可能对列车b以外的列车20产生干扰。由于提示信号在空气中传播时，传播的越远其强度越小，故列车20上的信号接收单元3在接收到提示信号以后，可以根据所接收到的提示信号的强度来判断该提示信号对其所在列车20来说是否为有用信号。
27.即列车b上信号接收单元3（或其他列车20上的信号接收单元3）在接收到了提示信号以后，会判断被接收到的提示信号的强度h1与预存的信号强度h0之间的关系，当h1小于h0，此时也可以说明列车b与列车a之间具有较大的位置间距，也即说明列车b前方为安全运行区。若h1大于或等于h0，则说明列车b与列车a之间的位置间距较小，也即说明列车b的前方为不安全运行区，此时便可以控制列车b紧急刹车制动。
28.实际使用时，可以根据需要设置h0的大小，以便使列车b与列车a之间的位置间距保持在大于或等于最小追踪间隔s的范围。比如，可以对h0进行合适设置，使得列车b与无线信号发射单元2的位置间距为s时列车b上的信号接收单元3所接收到的提示信号的强度等于h0。也即无线信号发射单元2相当于一个提示装置，用于在列车a通过后发出提示，以告知列车b其与列车a之间的位置间距是否大于相邻列车20之间的最小追踪间隔为s。
29.无线信号发射单元2可以是在列车20经过检测单元1以后发射提示信号，当列车a经过检测单元1以后具有三种状态，第一种是加速前进，第二种是匀速前进，第三种是减速前进。其中，加速前进时，t时间内，列车a前进的距离必然大于s；匀速前进，t时间内，列车a前进的距离等于s。故处于加速前进状态或者匀速前进状态时，t时间内，列车a会触发下一个检测单元1，进而使下一个无线信号发射单元2发射提示信号，这样便可以使列车a和列车b之间的距离始终保持大于或等于最小追踪间隔s。
30.减速前进，t时间内，列车a前进的距离小于s，但是若t时间内，列车b接收到提示信号，并开始紧急制动刹车，则列车b单位时间内的速度减小量必然大于或等于列车a，而且列车b在离无线信号发射单元2一定距离（该距离与h0的设定有关）处便接收到了提示信号，并开始减速，故h0设置的合适时，便可以使列车b必然追不上列车a。
31.如图2所示，在一实施例中，检测单元1包括开关11以及控制器12。开关11为常开开关或者常闭开关，开关11安装在轨道10上，列车20的车轮可以对开关11施力，以改变开关11的通断状态。控制器12与开关11连接，控制器12能够记录开关11的相邻两次通断状态改变的时间间隔。列车20经过时，列车20的前车轮201先对开关11施力，以改变开关11的通断状
态，此时控制器12可以检测到一个电信号（定义为第一电信号），列车20的后车轮202也可以对开关11施力，以改变开关11的通断状态，此时控制器12又可以检测一个电信号（定义为第二电信号），又由于列车20的前车轮201和后车轮202之间的间距是已知的，故利用前车轮201和后车轮202之间的间距l1除以第一电信号和第二电信号之间的时间间隔t1，便可以得到此时列车20的车速v，其中，v=l1/t1。由于t1较小，列车20在t时间内速度的变化量不大，故此时计算出的列车20的速度v大致上等于列车20此时的实际速度。
32.应当理解的，开关11实际是与电源13等器件组成了一个电路，当开关11的通断状态改变时，该电路的通断状态便会改变，通过控制器12可以检测到该电路的通断状态变化，进而可以获取开关11的通断状态变化。其中，电源13还可以用于对控制器12以及无线信号发射单元2供电。另外，控制器12与无线信号发射单元2连接，当控制器12计算出车速v以后，还会进一步计算出最小保护追踪时间t。然后，控制信号发射器持续发出t时间长度的提示信号。其中，前轮与后轮的间距l1以及最小追踪间隔s等预先存储在控制器12的存储模块内，时间间隔t1和车速v、最小保护追踪时间t等是由控制器12的相应模块处理得到，且这些都属于现有技术，本实施例在此不做过多说明。此外，控制器12对电路通断状态的检测的技术也属于现有技术。
33.在实际产品中，开关11也可以是机械开关、压力传感器等。或者，开关11也可以采用包括激光接收单元和激光发射单元的组合进行替换，激光接收单元和激光发射单元分别设置在轨道10的两侧，激光发射单元持续向激光接收单元发射激光束，当列车20经过时，激光接收单元接收不到激光束，故激光接收单元未接收到激光束的时间便为列车20经过激光接收单元的时间，而列车20长度已知，这样便可以测得列车20的速度。
34.另外，列车20可以是具有一节车厢或者多节车厢，其中，每一节车厢都具有前车轮201和后车轮202。当列车20具有多节车厢时，还可以通过检测每一节车厢通过检测单元的时间来判断列车20的运行状态是加速前进、减速前进还是匀速前进。
35.在一实施例中，无线信号发射单元2为音频发射器，信号接收单元3为拾音器，这样可以使追踪装置30设置更加简单、成本更加低廉。
36.另外，在其他实施例中，为了避免列车a经过某一检测单元后，无线信号发射单元2所发出的提示信号也可能会被列车a上的信号接收单元所接收，此时为了避免列车a误动作，信号接收单元3在判断其接收到的提示信号的强度大于h0以后，还可以在一段时间内连续多次采样（每一次采样都判断该次采样的提示信号的强度），以判断所接收到的提示信号的强度是在逐渐减小还是逐渐增大。若逐渐减小，则说明列车a接收到的提示信号是自身经过检测单元后所述产生的，此时列车a正常行驶。若逐渐增大，则说明列车a接收到的提示信号是前车经过检测单元后所述产生的，此时列车a紧急刹车制动。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。