专利摘要

本发明属于电气化轨道交通和电力电子变流器技术领域，具体涉及一种地铁列车位置检测系统，包括：若干个位置检测单元。位置检测单元用以检测钢轨压降动态变化，对相邻位置检测单元输出的电压进行大小和乘积比较，进而判断列车的实时位置。本发明具有动态实时判断列车位置、原理简单、成本低、维护量小等优点。

权利要求

1.一种地铁列车位置检测系统，其特征在于，应用于降低地铁列车轨道电位的牵引供电系统，其特征在于：包括若干个位置检测单元；

所述位置检测单元的第一端子(51)与负阻变换器(7)的第一端子(71)或开关单元(8)的第一端子(81)连接，位置检测单元的第二端子(52)与走行轨(4)连接。

2.如权利要求1所述的地铁列车位置检测系统，其特征在于，所述位置检测单元包括一个电压传感器TV；

所述电压传感器TV的正极端子与位置检测单元的第一端子(51)连接；电压传感器TV的负极端子与位置检测单元的第二端子(52)连接，电压传感器TV的输出端子与控制器(6)连接。

3.如权利要求1所述的地铁列车位置检测系统，其特征在于，所述位置检测单元包括无极性电容C和一个电压传感器TV；

所述无极性电容C的一端与电压传感器TV的正极端子连接，无极性电容C的一端还与位置检测单元的第一端子(51)连接；无极性电容C的另一端与电压传感器TV的负极端子连接，无极性电容C的另一端还与位置检测单元的第二端子(52)连接；电压传感器TV的输出端子与控制器(6)连接。

4.如权利要求1所述的地铁列车位置检测系统，其特征在于，所述位置检测单元包括：无极性电容C1,C2,C3,…,Cn，电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn和一个加法器，n为＞1的整数；

无极性电容C1,C2,C3,…,Cn分别与对应的电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn并联连接后，再串联连接，所述无极性电容Cn连接其他电容的一端与电压传感器TVn的正极端子连接；无极性电容Cn未连接其他电容的另一端与电压传感器TVn的负极端子连接，无极性电容Cn未连接其他电容的另一端还与位置检测单元的第二端子52连接，电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn的输出端子均与加法器输入端子连接；加法器的输出端子与控制器(6)连接；无极性电容C1未连接其他电容的一端与电压传感器TV1的正极端子连接，无极性电容C1未连接其他电容的一端还与位置检测单元的第一端子(51)连接。

5.如权利要求2-4任一权利所述的地铁列车位置检测系统，其特征在于，当相邻位置检测单元之间的走行轨区段有列车(2)时，相邻位置检测单元的检测结果乘积小于零；

当相邻位置检测单元之间的走行轨区段有列车(2)时，相邻位置检测单元的检测结果乘积等于零，且其中一个位置检测单元的检测结果不等于零，另一个位置检测单元的检测结果等于零；

当相邻位置检测单元之间的走行轨区段无列车(2)时，相邻位置检测单元的检测结果乘积大于零；

当相邻位置检测单元之间的走行轨区段无列车(2)时，相邻位置检测单元的检测结果乘积等于零，且其中相邻位置检测单元的检测结果均等于零。

说明书

技术领域

本发明涉及电气化轨道交通和电力电子变流器技术领域，具体说是一种适用于降低地铁列车轨道电位的牵引供电系统的地铁列车位置检测系统。

背景技术

地铁因高效环保、轻便快捷等优点得以快速发展，已成为解决交通拥堵问题、实现能源可持续发展的有效途径之一。而随着地铁运营时间的推移，杂散电流和轨道电位问题越发严重。所以，专利“一种降低地铁列车轨道电位的系统”中，提出降低地铁列车轨道电位的牵引供电系统，也称负阻变换器牵引供电系统，以解决此类问题。

负阻变换器牵引供电系统需要对列车位置进行准确判断，进而保证负阻变换器与开关单元正确运行。传统地铁列车位置检测方案主要应用于列车自动控制系统，为安全列车间隔、速度曲线计算、车门开合、速度自动控制等提供依据。

但传统地铁列车位置检测系统因为自身设计的缺陷，存在以下几个技术问题：

1、易受被牵引电流等产生的电磁场干扰，使得定位精度降低。

2、积分过程致使定位误差积累，导致列车定位结果与实际列车位置差距较大，需要与定位修正方案配合。

3、位置检测装置或过于稀疏或全线设置，成本高，维护量大，无法满足负阻变换器系统的列车定位需求。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明的目的在于提供一种地铁列车位置检测系统，实现列车位置动态实时检测。

为达到以上目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种地铁列车位置检测系统，应用于降低地铁列车轨道电位的牵引供电系统，其特征在于：包括若干个位置检测单元；

所述位置检测单元的第一端子51与负阻变换器7的第一端子71或开关单元8的第一端子81连接，位置检测单元的第二端子52与走行轨4连接。

在上述方案的基础上，所述位置检测单元包括一个电压传感器TV；

所述电压传感器TV的正极端子与位置检测单元的第一端子51连接；电压传感器TV的负极端子与位置检测单元的第二端子52连接，电压传感器TV的输出端子与控制器6连接。

在上述方案的基础上，所述位置检测单元包括无极性电容C和一个电压传感器TV；

所述无极性电容C的一端与电压传感器TV的正极端子连接，无极性电容C的一端还与位置检测单元的第一端子51连接；无极性电容C的另一端与电压传感器TV的负极端子连接，无极性电容C的另一端还与位置检测单元的第二端子52连接；电压传感器TV的输出端子与控制器6连接。

在上述方案的基础上，所述位置检测单元包括：无极性电容C1,C2,C3,…,Cn、电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn和一个加法器，n为＞1的整数；

所述无极性电容C1,C2,C3,…,Cn分别与对应的电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn并联连接后，再串联连接，所述无极性电容Cn连接其他电容的一端与电压传感器TVn的正极端子连接；无极性电容Cn未连接其他电容的另一端与电压传感器TVn的负极端子连接，无极性电容Cn未连接其他电容的另一端还与位置检测单元的第二端子52连接，电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn的输出端子均与加法器输入端子连接；加法器的输出端子与控制器6连接；无极性电容C1未连接其他电容的一端与电压传感器TV1的正极端子连接，无极性电容C1未连接其他电容的一端还与位置检测单元的第一端子51连接。

在上述方案的基础上，当相邻位置检测单元之间的走行轨区段有列车2时，相邻位置检测单元的检测结果乘积小于零；

当相邻位置检测单元之间的走行轨区段有列车2时，相邻位置检测单元的检测结果乘积等于零，且其中一个位置检测单元的检测结果不等于零，另一个位置检测单元的检测结果等于零；

当相邻位置检测单元之间的走行轨区段无列车2时，相邻位置检测单元的检测结果乘积大于零；

当相邻位置检测单元之间的走行轨区段无列车2时，相邻位置检测单元的检测结果乘积等于零，且其中相邻位置检测单元的检测结果均等于零。

本发明的有益效果：

1、将列车牵引电流作为辅助判断变量，原理简单，抗干扰性能好，能够提高定位精度。

2、避免积分过程，无需定位修正过程，能够独立判断列车准确区间。

3、设备成本低，维护量低，独立于既有线路，能够沿线设置，与负阻变换器牵引供电系统良好配合，满足其对列车定位的需求。

附图说明

本发明有如下附图：

图1负阻变换器牵引供电方案一示意图，

图2负阻变换器牵引供电方案一在列车运行时的示意图，

图3负阻变换器牵引供电方案二示意图，

图4负阻变换器牵引供电方案二在列车运行时的示意图，

图5本发明与负阻变换器牵引供电结合方案一的一个优选实施例示意图，

图6结合方案一在列车牵引启动工况的优选实施例示意图一，

图7结合方案一在列车牵引启动工况的优选实施例示意图二，

图8结合方案一在列车再生制动工况的优选实施例示意图一，

图9结合方案一在列车再生制动工况的优选实施例示意图二，

图10本发明与负阻变换器牵引供电结合方案二的一个优选实施例示意图，

图11结合方案二在列车牵引启动工况的优选实施例示意图一，

图12结合方案二在列车牵引启动工况的优选实施例示意图二，

图13结合方案二在列车再生制动工况的优选实施例示意图一，

图14结合方案二在列车再生制动工况的优选实施例示意图二，

图15本发明位置检测单元结构的优选实施例示意图一，

图16本发明位置检测单元结构的优选实施例示意图二，

图17本发明位置检测单元结构的优选实施例示意图三，

图18本发明扩展应用的优选实施例示意图一，

图19本发明扩展应用的优选实施例示意图二。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行更详细的说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

如图1、图2所示负阻变换器牵引供电方案一，地铁牵引供电系统采用单边供电，包括：牵引变电所1、接触网(或接触轨)3和走行轨4，负阻变换器7、若干开关单元8和回流线缆9，其中列车2通过接触网3、负阻变换器7、若干开关单元8、回流线缆9和走行轨4获取能量。

所述牵引变电所1的负极端子11连接到走行轨4，牵引变电所1的正极端子12连接到接触网3，牵引变电所1的交流端子13连接到交流输入电源或变压器的副边绕组。牵引变电所1采用多脉波整流装置，典型的多脉波整流装置为24脉波整流装置。

所述回流线缆9沿走行轨4布置，负阻变换器7的第一端子71与走行轨4和牵引变电所1的负极端子11连接，负阻变换器7的第二端子72与回流线缆9连接，开关单元8沿走行轨4布置若干个。

图1、图2中，一段供电线路(包括接触网3、走行轨4、负阻变换器7、开关单元8和回流线缆9等)仅有一个牵引变电所1输送能量，因此称为单边供电。

以一辆列车运行时为例，负阻变换器牵引供电方案一如图2所示：牵引电流it从牵引变电所1的正极端子12流入接触网3，到达列车2后，流入列车2和开关单元8之间的走行轨4，经开关单元8、回流线缆9和负阻变换器7回流至牵引变电所1的负极端子11，最终返回牵引变电所1；形成一个完整的直流单边供电回路。

如图3、图4所示负阻变换器牵引供电方案二，地铁牵引供电系统采用双边供电，包括：牵引变电所1a、牵引变电所1b、接触网(或接触轨)3和走行轨4，负阻变换器7a、负阻变换器7b、若干开关单元8和回流线缆9，其中列车2通过接触网3、负阻变换器7a、负阻变换器7b、若干开关单元8、回流线缆9和走行轨4获取能量。

所述牵引变电所1a和牵引变电所1b的负极端子11均连接到走行轨4，牵引变电所1a和牵引变电所1b的正极端子12均连接到接触网3，牵引变电所1a和牵引变电所1b的交流端子13均连接到交流输入电源或变压器的副边绕组。牵引变电所1采用多脉波整流装置，典型的多脉波整流装置为24脉波整流装置。

所述回流线缆9沿走行轨4布置，负阻变换器7a和负阻变换器7b的第一端子71均与走行轨4和牵引变电所1的负极端子11连接，负阻变换器7a和负阻变换器7b的第二端子72均与回流线缆9连接，开关单元8沿走行轨4布置若干个。

图3、图4中，一段供电线路(包括接触网3、走行轨4、负阻变换器7、开关单元8和回流线缆9等)两端各有一个牵引变电所1输送能量，因此称为双边供电。

以一辆列车运行时为例，负阻变换器牵引供电方案二如图4所示：牵引电流it1从牵引变电所1a的正极端子12流入接触网3，到达列车2后，流入列车2和开关单元8之间的走行轨4，经开关单元8、回流线缆9和负阻变换器7a回流至牵引变电所1a的负极端子11，最终返回牵引变电所1a；

与此同时，牵引电流it2从牵引变电所1b的正极端子12流入接触网3，到达列车2后，流入列车2和开关单元8之间的走行轨4，经开关单元8、回流线缆9和负阻变换器7b回流至牵引变电所1b的负极端子11，最终返回牵引变电所1b；两部分供电回路共同形成一个完整的直流双边供电回路。

针对图1、图2和图3、图4所示负阻变换器牵引供电方案，本发明采用新型地铁列车位置检测方案：包括位置检测单元；

位置检测单元的第一端子51与负阻变换器7的第一端子71或开关单元8的第一端子81连接，位置检测单元的第二端子52经过一段距离后，与走行轨4连接；

结合方案一为如图5、图6、图7、图8、图9所示的单边供电方案，

结合方案二为如图10、图11、图12、图13、图14所示的双边供电方案。

为便于说明结合方案一和结合方案二的工作原理，在如图6、图7、图8、图9所示的结合方案一和如图11、图12、图13、图14所示的结合方案二中，以设置三个开关单元8为例，图中分别标示为开关单元8a、8b和8c。

牵引变电所1采用多脉波整流装置，典型的多脉波整流装置为24脉波整流装置。

结合方案一如图5所示，具体接线方式如下：

牵引变电所1的负极端子11均连接到走行轨4，牵引变电所1的正极端子12均连接到接触网3，牵引变电所1的交流端子13均连接交流输入电源或变压器的副边绕组；

负阻变换器7的第一端子71连接到牵引变电所1的负极端子11，负阻变换器7的第二输出端子72连接到回流线缆9；开关单元8的第一端子81连接到走行轨4，开关单元8的第二端子82连接到回流线缆9。

结合方案一工作过程如下：

如图6所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于牵引工况，位于开关单元8b与开关单元8c之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从牵引变电所1输出的电流it，经牵引变电所1的正极端子12传递到接触网3，通过接触网3传输给列车2；

从列车2返回到牵引变电所1的电流，先通过列车2传输到走行轨4，经开关单元8b和开关单元8c转移到回流线缆9，然后通过负阻变换器7转移到牵引变电所1的负极端子11，最终返回到牵引变电所1。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第二端子52至位置检测单元5a的第一端子51，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2方向为：自位置检测单元5b的第二端子52至位置检测单元5b的第一端子51，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3方向为：自位置检测单元5c的第二端子52至位置检测单元5c的第一端子51，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积等于零且其中一个电压值小于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积等于零且其中一个电压值大于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况；乘积大于零的两位置检测单元之间无列车；乘积等于零且两个电压值均为零的两位置检测单元之间无列车。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图7所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于牵引工况，位于牵引变电所1与开关单元8a之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从牵引变电所1输出的电流it，经牵引变电所1的正极端子12传递到接触网3，通过接触网3传输给列车2；

从列车2返回到牵引变电所1的电流，先通过列车2传输到走行轨4，部分电流经开关单元8a转移到回流线缆9，然后通过负阻变换器7转移到牵引变电所1的负极端子11，返回到牵引变电所1；另一部分电流直接经走行轨4回流至牵引变电所1的负极端子11，最终返回到牵引变电所1。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第二端子52至位置检测单元5a的第一端子51，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2等于零，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3等于零，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积等于零且其中一个电压值小于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积等于零且其中一个电压值大于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况；乘积大于零的两位置检测单元之间无列车；乘积等于零且两个电压值均为零的两位置检测单元之间无列车。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图8所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于再生工况，位于开关单元8b与开关单元8c之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从列车2输出的电流it，经接触网3传递到牵引变电所1的正极端子12；

从牵引变电所1返回到列车2的电流，先通过牵引变电所1的电容等传输到走行轨4，经负阻变换器7转移到回流线缆9，然后通过开关单元8b和开关单元8c分别转移列车2，最终返回到列车2。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第一端子51至位置检测单元5a的第二端子52，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压大于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2方向为：自位置检测单元5b的第一端子51至位置检测单元5b的第二端子52，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压大于或等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3方向为：自位置检测单元5c的第一端子51至位置检测单元5c的第二端子52，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压大于或等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积等于零且其中一个电压值小于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积等于零且其中一个电压值大于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况；乘积大于零的两位置检测单元之间无列车；乘积等于零且两个电压值均为零的两位置检测单元之间无列车。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图9所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于再生工况，位于牵引变电所1与开关单元8a之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从列车2输出的电流it，经接触网3传递到牵引变电所1的正极端子12；

从牵引变电所1返回到列车2的电流，先通过牵引变电所1的电容等传输到走行轨4，经负阻变换器7转移到回流线缆9，然后通过开关单元8a转移列车2，最终返回到列车2。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第一端子51至位置检测单元5a的第二端子52，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压大于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2等于零，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3等于零，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积等于零且其中一个电压值小于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积等于零且其中一个电压值大于零的两位置检测单元之间有列车，列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况；乘积大于零的两位置检测单元之间无列车；乘积等于零且两个电压值均为零的两位置检测单元之间无列车。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

结合方案二如图10所示，具体接线方式如下：

牵引变电所1a和牵引变电所1b的负极端子11均连接到走行轨4，牵引变电所1a和牵引变电所1b的正极端子12均连接到接触网3，牵引变电所1a和牵引变电所1b的交流端子13均连接交流输入电源或变压器的副边绕组；

负阻变换器7a的第一端子71连接到牵引变电所1a的负极端子11，负阻变换器7b的第一端子71连接到牵引变电所1b的负极端子11，负阻变换器7a和负阻变换器7b的第二输出端子72均连接到回流线缆9；开关单元8的第一端子81连接到走行轨4，开关单元8的第二端子82连接到回流线缆9。

结合方案二工作过程如下：

如图11所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于牵引工况，位于开关单元8b与开关单元8c之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从牵引变电所1a输出的电流it1，经牵引变电所1a的正极端子12传递到接触网3，通过接触网3传输给列车2；从牵引变电所1b输出的电流it2，经牵引变电所1b的正端子12传递到接触网3，通过接触网3传输给列车2；

从列车2返回到牵引变电所1的电流，先通过列车2传输到走行轨4，经开关单元8b和开关单元8c转移到回流线缆9，然后通过负阻变换器7a和负阻变换器7b分别转移到牵引变电所1a和牵引变电所1b的负极端子11，最终返回到牵引变电所1。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第二端子52至位置检测单元5a的第一端子51，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2方向为：自位置检测单元5b的第二端子52至位置检测单元5b的第一端子51，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3方向为：自位置检测单元5c的第二端子52至位置检测单元5c的第一端子51，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压小于或等于零；

流经第四走行轨区段与位置检测单元5d并联的走行轨4的电流i4方向为：自位置检测单元5d的第一端子51至位置检测单元5d的第二端子52，位置检测单元5d中电压传感器检测到的电压大于或等于零。

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积大于或等于零的两位置检测单元之间无列车；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，且第x走行轨区段的位置检测单元电压小于零(x≥1的整数)，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压大于零，则列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，第x走行轨区段的位置检测单元电压大于零，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压小于零，则列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图12所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于牵引工况，位于牵引变电所1a与开关单元8a之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从牵引变电所1a输出的电流it1，经牵引变电所1a的正极端子12传递到接触网3，通过接触网3传输给列车2；从牵引变电所1b输出的电流it2，经牵引变电所1b的正端子12传递到接触网3，通过接触网3传输给列车2；

从列车2返回到牵引变电所1的电流，先通过列车2传输到走行轨4，部分电流经开关单元8a转移到回流线缆9，然后通过负阻变换器7a和负阻变换器7b分别转移到牵引变电所1a和牵引变电所1b的负极端子11，返回到牵引变电所1；另一部分电流直接经走行轨4回流至牵引变电所1a的负极端子11，最终返回到牵引变电所1。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第二端子52至位置检测单元5a的第一端子51，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压值小于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2方向为：自位置检测单元5b的第一端子51至位置检测单元5b的第二端子52，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压值大于或等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3方向为：自位置检测单元5c的第一端子51至位置检测单元5c的第二端子52，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压值大于或等于零；

流经第四走行轨区段与位置检测单元5d并联的走行轨4的电流i4方向为：自位置检测单元5d的第一端子51至位置检测单元5d的第二端子52，位置检测单元5d中电压传感器检测到的电压值大于或等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积大于或等于零的两位置检测单元之间无列车；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，且第x走行轨区段的位置检测单元电压小于零(x≥1的整数)，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压大于零，则列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，第x走行轨区段的位置检测单元电压大于零，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压小于零，则列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图13所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于再生工况，位于开关单元8b与开关单元8c之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从列车2输出的电流it1，经接触网3传递到牵引变电所1a的正极端子12；从列车2输出的电流it2，经接触网3传递到牵引变电所1b的正端子12；

从牵引变电所1返回到列车2的电流，先通过牵引变电所1的电容等传输到走行轨4，经负阻变换器7a和负阻变换器7b转移到回流线缆9，然后通过开关单元8b和开关单元8c分别转移列车2，最终返回到列车2。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第一端子51至位置检测单元5a的第二端子52，位置检测单元5a中电压传感器检测的电压值大于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2方向为：自位置检测单元5b的第一端子51至位置检测单元5b的第二端子52，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压值大于或等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3方向为：自位置检测单元5c的第一端子51至位置检测单元5c的第二端子52，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压值大于或等于零；

流经第四走行轨区段与位置检测单元5d并联的走行轨4的电流i4方向为：自位置检测单元5d的第二端子52至位置检测单元5d的第一端子51，位置检测单元5d中电压传感器检测到的电压值小于或等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积大于或等于零的两位置检测单元之间无列车；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，且第x走行轨区段的位置检测单元电压小于零(x≥1的整数)，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压大于零，则列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，第x走行轨区段的位置检测单元电压大于零，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压小于零，则列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图14所示，当走行轨4上有一辆列车2运行时(列车2处于再生工况，位于牵引变电所1a与开关单元8a之间)，负阻变换器牵引供电系统中电流流动路径为：从列车2输出的电流it1，经接触网3传递到牵引变电所1a的正极端子12；从列车2输出的电流it2，经接触网3传递到牵引变电所1b的正端子12；

从牵引变电所1返回到列车2的电流，先通过牵引变电所1的电容等传输到走行轨4，经负阻变换器7a和负阻变换器7b转移到回流线缆9，然后通过开关单元8a转移列车2，最终返回到列车2。

此过程中，流经第一走行轨区段与位置检测单元5a并联的走行轨4的电流i1方向为：自位置检测单元5a的第一端子51至位置检测单元5a的第二端子52，位置检测单元5a中电压传感器检测到的电压值大于或等于零；

流经第二走行轨区段与位置检测单元5b并联的走行轨4的电流i2方向为：自位置检测单元5b的第二端子52至位置检测单元5b的第一端子51，位置检测单元5b中电压传感器检测到的电压值小于或等于零；

流经第三走行轨区段与位置检测单元5c并联的走行轨4的电流i3方向为：自位置检测单元5c的第二端子52至位置检测单元5c的第一端子51，位置检测单元5c中电压传感器检测到的电压值小于或等于零；

流经第四走行轨区段与位置检测单元5d并联的走行轨4的电流i4方向为：自位置检测单元5d的第二端子52至位置检测单元5d的第一端子51，位置检测单元5d中电压传感器检测到的电压值小于或等于零；

上述电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积大于或等于零的两位置检测单元之间无列车；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，且第x走行轨区段的位置检测单元电压小于零(x≥1的整数)，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压大于零，则列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，第x走行轨区段的位置检测单元电压大于零，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压小于零，则列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图15所示，所述位置检测单元包括一个电压传感器TV；

所述电压传感器TV的正极端子与位置检测单元的第一端子51连接；电压传感器TV的负极端子与位置检测单元的第二端子52连接，电压传感器TV的输出端子与控制器6连接；

如图16所示，所述位置检测单元包括无极性电容C和一个电压传感器TV；

所述无极性电容C的一端与电压传感器TV的正极端子连接，无极性电容C的一端还与位置检测单元的第一端子51连接；无极性电容C的另一端与电压传感器TV的负极端子连接，无极性电容C的另一端还与位置检测单元的第二端子52连接；电压传感器TV的输出端子与控制器6连接。

如图17所示，所述位置检测单元包括：无极性电容C1,C2,C3,…,Cn、电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn和一个加法器，n为＞1的整数；

所述无极性电容C1,C2,C3,…,Cn分别与对应的电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn并联连接后，再串联连接，所述无极性电容Cn连接其他电容的一端与电压传感器TVn的正极端子连接；无极性电容Cn未连接其他电容的另一端与电压传感器TVn的负极端子连接，无极性电容Cn未连接其他电容的另一端还与位置检测单元的第二端子52连接，电压传感器TV1,TV2,TV3,…,TVn的输出端子均与加法器输入端子连接；加法器的输出端子与控制器6连接；无极性电容C1未连接其他电容的一端与电压传感器TV1的正极端子连接，无极性电容C1未连接其他电容的一端还与位置检测单元的第一端子51连接。

如图18所示，是本发明扩展应用的优选实施例示意图一；当牵引供电系统的供电区间数目增多，走行轨通过均流线连接，上下行线路均有位置检测装置：位置检测单元的电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积大于或等于零的两位置检测单元之间无列车；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，且第x走行轨区段的位置检测单元电压小于零(x≥1的整数)，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压大于零，则列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，第x走行轨区段的位置检测单元电压大于零，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压小于零，则列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

如图19所示，是本发明扩展应用的优选实施例示意图二；当牵引供电系统的供电区间数目增多，走行轨通过均流线连接，上下行线路共用位置检测装置：位置检测单元的电压信息通过通信回路传输至控制器6，控制器6对相邻位置检测单元的电压及其乘积进行判断：乘积大于或等于零的两位置检测单元之间无列车；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，且第x走行轨区段的位置检测单元电压小于零(x≥1的整数)，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压大于零，则列车处于牵引工况或与牵引工况原理相似的工况；乘积小于零的两位置检测单元之间有列车，第x走行轨区段的位置检测单元电压大于零，第x+1走行轨区段的位置检测单元电压小于零，则列车处于再生工况或与再生工况原理相似的工况。

根据列车位置信息与列车工况信息，控制器6输出控制信号，对负阻变换器7与开关单元8的工作状态进行调控。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

地铁列车位置检测系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。