CN101326091A - 用于检测断轨/交通工具的***和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于检测断轨或火车占用的***包括适于将电流传递到铁轨轨道的隔离区间的电流源。电压传感器耦接到所述隔离区间，并被配置为检测跨越该隔离区间的电压。分路装置耦接到所述隔离区间，并被配置为接收来自由所述电流源传递的电流的分路电流。分路电流传感器耦接到所述分路装置，并适于检测流过所述分路装置的分路电流。控制单元适于从电压传感器和分路电流传感器接收输入，并监视分路电流相对于所述电压的变化，以检测断轨或火车占用。

Description

用于检测断轨/交通工具的***和方法

技术领域

本发明一般涉及断轨/交通工具检测***，且更具体地，涉及长区间(block)断轨/交通工具检测***、以及用于使用这样的***检测断轨/交通工具的方法。

背景技术

传统的铁路***采用轨道作为一部分信号传输路径，来检测在区间段中存在火车或断轨。在这样的方法中，轨道被电气划分为多个段(section)，每一段具有预定的长度。每一段形成电路的一部分，并被称为轨道电路。发射机装置和接收机装置分别被布置在轨道电路的任一端。发射机装置连续地或者以可变间隔传送用于检测火车或断轨的信号，而接收机装置接收所传送的信号。

如果在由轨道电路形成的段中不存在火车或断轨，则接收机接收由发射机传送的信号。如果存在火车或断轨，则接收机接收由发射机传送的已修改的信号，因为在由轨道和断裂或由轨道和火车所形成的电路中发生改变。通常，火车存在通过添加从铁轨到铁轨的分路电阻(shunt resistance)来修改轨道电路。断裂存在通过在铁轨中添加增加的电阻来修改电路。断裂或火车检测通常是通过比较所接收的信号和阈值来实现的。

传统的轨道电路一般被应用到长度为大约2.5英里的区间以检测火车。在这样的区间中，火车应该呈现0.06欧姆或更少的火车分路电阻，并且轨间电阻(ballast resistance)或者独立铁轨之间的电阻将一般大于3欧姆/1000英尺。当区间长度变得更长时，轨道电路的总电阻由于铁轨之间的轨间电阻的并行加法而减少。通过这个并行电流路径的相加，附加电流流过路基(ballast)和轨枕(ties)，并且按比例更少地流过接收机。因此，有火车存在的轨道电路的信噪比变低。

在一个示例中，可针对更长的区间(例如，大于3英里)采用基于光纤的轨道电路，以检测火车和断轨。然而，用于实现基于光纤的轨道电路的成本相对更高，且耐用性可能更低。在又一示例中，轨间电阻增加，并且轨道电路的区间长度可相应地增加。然而，用于维持相对高的轨间电阻的维持成本不希望地高。

期望一种改善的长区间断轨/交通工具检测***和方法。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种用于检测断轨或铁轨交通工具存在的方法包括将电流传递到铁轨轨道的隔离区间。测量跨越铁轨轨道的隔离区间生成的电压。经由电流传感器测量流过与隔离区间耦接的分路装置的分路电流。所述方法还包括监视与相对于所述电压的分路电流成比例的信号，以检测断轨或铁轨交通工具存在。

根据本发明的又一实施例，一种用于检测断轨或铁轨交通工具存在的方法包括将电流传递到铁轨轨道的隔离区间。测量跨越铁轨轨道的隔离区间生成的电压。经由电流传感器测量流过与隔离区间耦接的分路装置的分路电流。所述方法还包括比较与相对于分路电流阈值和电压阈值的分路电流和电压成比例的信号，以检测断轨或铁轨交通工具存在。

根据本发明的又一实施例，一种用于检测断轨或铁轨交通工具存在的***包括适于将电流传递到铁轨轨道的隔离区间的电流源。电压传感器耦接到所述隔离区间，并被配置为检测跨越该隔离区间的电压。分路装置耦接到所述隔离区间，并被配置为接收来自所述电流源所传递的电流的分路电流。分路电流传感器耦接到所述分路装置，并适于检测流过所述分路装置的分路电流。控制单元适于从电压传感器和分路电流传感器接收输入，并监视分路电流相对于所述电压的变化，以检测断轨或铁轨交通工具存在。

根据本发明的又一实施例，一种用于检测断轨或铁轨交通工具存在的***包括适于将电流传递到铁轨轨道的隔离区间的电流源。电压传感器耦接到所述隔离区间，并被配置为检测跨越该隔离区间的电压。分路装置耦接到所述隔离区间，并被配置为接收来自所述电流源所传递的电流的分路电流。分路电流传感器耦接到所述分路装置，并适于检测流过所述分路装置的分路电流。控制单元适于从电压传感器和分路电流传感器接收输入，并相对于分路电流阈值和电压阈值比较分路电流和电压，以检测断轨或铁轨交通工具存在。

附图说明

当参考附图阅读接下来的详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中相同的符号始终代表相同的部分，其中：

图1是根据本发明示范实施例的断轨/交通工具检测***的框图；

图2是根据本发明示范实施例的用于具有位于铁路轨道的隔离区间段的中途的分路装置的断轨/交通工具检测***的、表示作为平均轨间电阻的函数的、分路电流相对于所施加的电压的变化的图；

图3是根据本发明示范实施例的表示在电流源处具有断轨时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路；

图4是根据本发明示范实施例的表示在电流源处有火车存在时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路；

图5是将铁轨和轨间电阻表示为在电路中不存在断轨/交通工具的两个集总(lumped)参数的断轨/交通工具检测***的等效电路的示意图；

图6是根据本发明示范实施例的表示在铁路轨道的隔离区间段的电流分路装置附近存在断轨时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路；

图7是根据本发明示范实施例的表示在铁轨轨道的隔离区间段的电流分路装置附近有火车存在时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路；

图8是根据本发明示范实施例的表示分路电流阈值相对于所施加的电压阈值的变化的图；

图9是根据本发明示范实施例的6线(6-wire)电阻测量装置的电气等效电路的示意图；以及

图10和11是图示了根据本发明的特定示范实施例的检测断轨/交通工具的示范处理的流程图。

具体实施方式

一般参考图1，根据本发明的几个实施例，图示了断轨/交通工具检测***，并且其一般用附图标记10表示。在图示的实施例中，***10包括铁路轨道12，该铁路轨道12具有左侧铁轨14、右侧铁轨16、和在铁轨14、16之间延伸并通常横穿铁轨14、16的多个轨枕18。轨枕18耦接到铁轨14、16，并提供对铁轨14、16的横向支持，所述铁轨14、16被配置为帮助诸如火车、有轨电车、测试交通工具等之类的交通工具的移动。

两个DC电流源20和22分别经由多个电线21而通信耦接到在铁路轨道12的两个绝缘接头30、32之间形成的隔离区间段28的第一端24和第二端26。在所图示的示例中，铁路轨道12的隔离区间段28具有大约10英里的长度。然而，本领域的普通技术人员将理解，隔离区间段28的具体长度不是本发明的必要特征。在所图示的实施例中，电流源20、22被配置为将调节好的电功率供应到铁路轨道12的隔离区间段28。两个电压传感器34、36还经由多个电线3 1而分别耦接到铁路轨道12的隔离区间段28的第一端24和第二端26。传感器34、36被配置为检测跨越铁轨14、16生成的电压。

接收机单元38经由多个电线40耦接到隔离区间段28。在图示的示例中，接收机单元38可位于铁路轨道12的中途(即，距两端24、26大约5英里处)。接收机单元38包括分路装置42(例如，分路电阻器)和跨越分路装置42而通信耦接的分路电流传感器44。分路装置42被配置为接收来自电流源20、22所传递的电流的分路电流。分路电流传感器44被配置为检测流过分路装置42的分路电流。控制单元46通信耦接到接收单元38、电流源20、22和电压传感器34、36。在一个实施例中，控制单元46适于从电压传感器34、36和分路电流传感器44接收输入，并监视分路电流相对于电压的变化，以便检测在铁路轨道12的隔离区间段28上的断轨或铁轨交通工具的存在。

当铁路轨道12的区间段28未被铁轨轨道交通工具占用、或者未检测到断轨时，如果环境条件没有改变，则与流过分路装置42的分路电流相关的跨越区间段28的电压恒定。当铁路轨道12的区间段28被铁轨轨道交通工具的车轮占用、或者检测到断轨时，与轨道的区间段未被铁轨轨道交通工具的车轮占用、或者未检测到断轨的情形相比，跨越区间段28的电压变化。可监视跨越区间段28的电压的改变或者流过分路装置42的分路电流的改变，以识别断轨或铁轨交通工具的存在。可使用神经网络、分类算法等来区分在铁路轨道12的隔离区间段28上有断轨还是存在铁轨交通工具。

在另一实施例中，控制单元46适于从电压传感器34、36和分路电流传感器44接收输入，并相对于分路电流阈值和电压阈值比较分路电流和电压，以检测在铁路轨道12的隔离区间段28上有断轨或存在铁轨轨道交通工具。在一个示例中，如果分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的变化大于预定的阈值，则指示存在断轨/交通工具。应该注意，如在这里使用的，术语“预定阈值”可假设在预定阈限内的多个值。预定阈值被确定为分路电流阈值和电压阈值的函数。分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的变化率可用于根据轨间电阻改变或其它正常操作条件变化来区分火车存在和/或断轨，或用于提供与火车速度、火车位置等相关的信息。结合随后的图来更详细地说明上述实施例。

控制单元46包括具有硬件、电路和/或软件的处理器48，该处理器48帮助处理来自电压传感器34、36和分路电流传感器44的信号。本领域的技术人员将理解，处理器48可包括微处理器、可编程逻辑控制器、逻辑模块等。控制单元46还适于控制电流源20、22来从铁路轨道12的隔离区间段28的第一端24和第二端26交替地传递电流脉冲。控制单元46还适于切换电流源20、22的极性，以反转流过铁路轨道12的隔离区间段28的电流。电压传感器34、36和分路电流传感器44的测量可被平均，以减轻***和流电(galvanic)误差。

在特定实施例中，控制单元46还可包括数据库、和作为由控制单元计算机或处理器48运行的计算机程序实现的算法。数据库可被配置为存储关于断轨/交通工具检测***10和铁轨交通工具的预定义信息。数据库还可包括指令集、图、查找表、变量等。这样的图、查找表和指令集可操作为使得分路电流和电压的特性相关，从而检测断轨或存在铁轨交通工具。数据库还可被配置为存储与分路电流、跨越隔离区间段28的电压、铁轨交通工具等有关的实际的已感测/检测信息。该算法可帮助处理与分路电流、电压和铁轨交通工具有关的已感测信息。上述参数中的任一个可相对于时间而选择性地和/或动态地适应或变更。在一个示例中，因为轨间电阻值由于在诸如湿度、降水(precipitation)等的环境条件中的改变而变化，所以控制单元46被配置为基于轨间电阻值来更新分路电流阈值和电压阈值。处理器48经由有线连接端口或诸如红外协议、蓝牙协议、I.E.E.E 802.11无线局域网等的近程无线链路，而传送指示信号到输出单元50。通常，所述指示信号可提供简单的状态输出，或者可用于基于所检测的分路电流和电压来激活或设置诸如告警的标志。在特定的实施例中，根据本发明的实施例可使用单一电流源和接收机单元，以检测在铁路轨道12的隔离区间段28上的断轨或铁轨交通工具的存在。

参考图2，图示了用于具有位于铁路轨道的隔离区间段的中途的分路装置42的断轨/交通工具检测***的、表示作为平均轨间电阻的函数的、分路电流相对于所施加的电压的变化的图。曲线52表示电路中“没有断裂/火车”的情形，曲线54表示在电流源处存在火车，曲线56表示在分路装置附近存在火车，曲线58表示在分路装置附近存在断轨，以及曲线60表示在电流源附近存在断轨。当火车的存在从电流源朝隔离区间段的分路装置移动时，分路电流和对应的所施加的电压二者都增加。当断轨的存在从电流源朝隔离区间段的分路装置移动时，分路电流和对应的所施加的电压二者都减少。

再参考图1，如上所述，控制单元46适于从电压传感器34、36和分路电流传感器44接收输入，并相对于分路电流阈值和电压阈值比较分路电流和电压，以检测在铁路轨道12的隔离区间段28上有断轨或存在铁轨交通工具。现在参考图3，图示了表示在电流源(例如电流源20)处具有断轨时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路。在图示的示例中，控制单元46被配置为基于断轨阻抗值确定“安全区”62。根据本发明的示范实施例，根据接下来的关系确定跨越铁路轨道的隔离区间段的电压(V)：

V≥V₁+I_AR_break                         (1)

其中，V₁是原始没有断裂/没有火车的电压阈值，I_A是电流源所施加的电流，R_break是由于电流源处的断轨导致的电阻。在图3中，R轨道和分路装置(RTRACK AND SHUNT)是包括铁轨、路基、和分路装置中的所有电阻的集总电阻值。要注意的是，如这里使用的，术语“电压阈值”和“分路电流阈值”可假设在电压和分路电流的预定阈限内的多个值。在图示的示例中，当在电流源处检测到断轨的存在时，分路电流保持恒定，但所施加的电压增加。

现在参考图4，图示了表示在电流源(例如，电流源20)处存在火车时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路。根据本发明的示范实施例，根据接下来的关系确定跨越铁路轨道的隔离区间段的电压(V)：

$V\≤\frac{I_A{V}_1{R}_{\mathrm{train}}}{V_1+I_A{R}_{\mathrm{train}}}---\left(2\right)$

分路电流(I)是根据下面的关系来确定的：

$I\≤\frac{I_A^2{R}_{\mathrm{train}}}{I_A{R}_{\mathrm{train}}+V_1}---\left(3\right)$

其中V₁是电压阈值，R_break是由于电流源处存在火车导致的电阻，以及I_A是电流源所施加的电流。在图示的示例中，当在电流源处检测到火车存在时，分路电流和所施加的电压减少。

现在参考图5，图示了示出表示用以近似电路中的铁轨和轨间电阻的手段的断轨/交通工具检测***的等效电路的示意图。轨间电阻(R_b)根据如下的关系来确定：

$R_b=\frac{I_1(I_A{R}_{\mathrm{shunt}}+V_1)}{I_A^2-I_1^2}---\left(4\right)$

轨道铁轨电阻(R_t)根据如下的关系来确定：

$R_t=\frac{2V_1-2I_1{R}_{\mathrm{shunt}}}{I_A+I_1}---\left(5\right)$

其中V₁是电压阈值，I₁是没有断裂/没有火车的分路电流阈值，R_shunt是分路装置电阻，以及I_A是电流源所施加的电流。

现在参考图6，图示了表示在铁路轨道的隔离区间段的电流分路装置附近有断轨存在时分路电流相对于所施加的电压的变化的图、连同等效电路。根据图示的实施例，跨越铁路轨道的隔离区间段的电压(V)根据接下来的关系来确定：

$V\≥\frac{I_A(V_1(I_A(R_{\mathrm{break}}+R_s)+V_1)+R_{\mathrm{break}}{I}_1^2{R}_s)}{I_A(I_A(R_{\mathrm{break}}+R_s)+V_1)-I_1^2{R}_{\mathrm{break}}}---\left(6\right)$

分路电流(I)根据下面的关系来确定：

$I\≤\frac{I_1{I}_A(I_A{R}_s+V_1)}{I_A(I_A(R_{\mathrm{break}}+R_s)+V_1)-I_1^2{R}_{\mathrm{break}}}---\left(7\right)$

其中V₁是电压值，I₁是没有断裂/没有火车的分路电流阈值，R_b是断裂电阻，R_s是分路电阻，以及I_A是电流源所施加的电流。在图示的示例中，当检测到在隔离区间段的分路装置附近存在断轨时，所施加的电压保持大致恒定，但是分路电流减少。

图7是表示在铁轨轨道的隔离区间段的中央的电流分路装置附近有火车存在时分路电流相对于所施加的电压的变化的图。还示出了示范电路的示意图。根据本发明的实施例，跨越铁路轨道的隔离区间段的电压(V)根据接下来的关系来确定：

$V\≤\frac{I_A(V_1(I_A{R}_s{R}_{\mathrm{train}}+(R_s+R_{\mathrm{train}})V_1)-I_1^2{R}_s^3)}{I_1^2{R}_s^2+I_A(I_A{R}_s{R}_{\mathrm{train}}+(R_s+R_{\mathrm{train}})V_1)}---\left(8\right)$

分路电流(I)根据下面的关系来确定：

$I\≤\frac{I_1{I}_A{R}_{\mathrm{train}}(I_A{R}_s+V_1)}{I_1^2{R}_s^2+I_A(I_A{R}_{\mathrm{train}}{R}_s+V_1(R_{\mathrm{train}}+R_s)}---\left(9\right)$

其中V₁是电压阈值，I₁是没有断裂/没有火车的分路电流阈值，R_train是火车分路电阻，R_s是分路装置电阻，以及I_A是电流源所施加的电流。在图示的示例中，当在位于隔离区间段中央的分路装置附近检测到火车存在时，分路电流减少，但是所施加的电压保持恒定。

现在参考图8，图示了表示分路电流相对于所施加的电压的变化的图。在图示的示例中，控制单元46(图1)被配置为基于铁轨交通工具分路电阻值或断轨电阻值来确定“安全区”62。当轨间电阻例如由于环境条件的改变而改变时，控制单元基于轨间电阻值来更新分路电流阈值和电压阈值。基于所更新的分路电流阈值和电压阈值来确定更新的“安全区”64。

参考图9，图示了自校准测量装置66。在图示的示例中，电阻测量装置66包括被配置为监视分路装置(即分路电阻器(R_s))的电阻的6线电阻测量装置。6线电阻测量装置66的电气等效电路包括以三角形的形式耦接的固定电阻器68、轨道电阻器70、和分路电阻器42(即测量中的电阻器)。固定电阻器68、轨道电阻器70、和分路电阻器42耦接到电阻监视装置72。通过迫使在固定电阻器68与轨道电阻器70之间的中点处的电压成为与跨越电流源的电势相同的电势，可以克服与污染有关的测量问题。6线电阻测量装置66包括用以将跨越输入端的电压维持为大约零伏的单一增益(unity-gain)放大器(op-amp)。装置72用于以本领域技术人员已知的方式来监视并校准分路电阻器42的电阻。结果，测量精度提高。该自校准测量装置可合并在铁轨轨道的轨枕内。

图10是图示了根据本发明示范实施例的检测断轨/交通工具的方法的流程图。所述方法包括经由电流源20、22将电流供应到铁路轨道12的隔离区间段28，如步骤74所表示的。控制单元46控制电流源20、22来从铁路轨道12的隔离区间段28的任一端交替地传递电流脉冲。可切换电流源20、22的极性，以反转流过铁路轨道12的隔离区间段28的电流。电压传感器34、36和分路电流传感器44的测量可被平均，以减轻***和流电误差。经由电压传感器34、36检测跨越铁轨14、16生成的电压，如步骤76所表示的。耦接到铁路轨道12的隔离区间段28的分路装置42接收来自电流源所传递的电流的分路电流。在一个示例中，分路装置42位于铁路轨道12的隔离区间段28的中途。经由分路电流传感器44测量流过分路装置42的分路电流，如步骤78所表示的。

控制单元46可从电压传感器34、36和分路电流传感器44接收输入，并监视分路电流相对于电压的变化，如步骤80所表示的。监视分路电流相对于电压的变化，以检测在铁路轨道12的隔离区间段28上的断轨或铁轨交通工具的存在，如步骤82所表示的。

图11是图示了根据本发明的检测断轨/交通工具的方法的又一示范实施例的流程图。所述方法包括经由电流源20、22将电功率供应到铁路轨道12的隔离区间段28，如步骤84所表示的。控制单元46控制电流源20、22来从铁路轨道12的隔离区间段28的任一端交替地传递电流脉冲。经由电压传感器34、36检测跨越铁轨14、16生成的电压，如步骤86所表示的。耦接到铁路轨道12的隔离区间段28的分路装置42接收来自电流源所传递的电流的分路电流。经由分路电流传感器44测量流过分路装置42的分路电流，如步骤88所表示的。在图示的示范实施例中，使用自校准测量装置来在一时间段中监视并校准分路装置42的电阻。

在图示的实施例中，控制单元46从电压传感器34、36和分路电流传感器44接收输入，并相对于分路电流阈值和电压阈值来比较分路电流和电压，如步骤90所表示的。比较结果用于检测在铁路轨道12的隔离区间段28上的断轨或铁轨交通工具的存在，如步骤92所表示的。例如，如果分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的变化大于预定阈值，则指示存在断轨/交通工具。该预定阈值被确定为分路电流阈值和电压阈值的函数。因为轨间电阻值由于诸如湿度、降水等环境条件的改变而变化，所以控制单元46还基于轨间电阻值来更新分路电流阈值和电压阈值。根据本发明示范实施例的上述技术有助于在铁轨和轨间电阻的宽变化中在断轨和火车存在之间进行判决。

尽管在这里已仅图示并描述了本发明的特定特征，但是对于本领域的技术人员而言将存在许多修改和变化。因此，要理解，所附权利要求意欲覆盖落入本发明的真实精神内的所有这些修改和变化。

Claims (27)

1.一种用于检测铁轨轨道中的断轨或在铁轨轨道上行进的铁轨交通工具的方法，包括：

将电流传递到铁轨轨道的隔离区间；

测量跨越铁轨轨道的隔离区间生成的电压；

经由电流传感器测量流过与隔离区间耦接的分路装置的分路电流；以及

监视与相对于所述电压的所述分路电流成比例的信号。

2.根据权利要求1的方法，包括从铁轨轨道的隔离区间的第一端和第二端交替地传递电流。

3.根据权利要求1的方法，还包括切换被配置为传递电流的电流源的极性。

4.一种用于检测铁轨轨道中的断轨或在铁轨轨道上行进的铁轨交通工具的方法，包括：

将电流传递到铁轨轨道的隔离区间；

测量跨越铁轨轨道的隔离区间生成的电压；

经由电流传感器测量流过与隔离区间耦接的分路装置的分路电流；以及

比较与相对于分路电流阈值和电压阈值的分路电流和电压成比例的信号。

5.根据权利要求4的方法，包括从铁轨轨道的隔离区间的第一端和第二端交替地传递电流。

6.根据权利要求4的方法，还包括监视分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的改变率。

7.根据权利要求6的方法，还包括基于分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的改变率来确定铁轨交通工具速度。

8.根据权利要求4的方法，还包括监视分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的改变率。

9.根据权利要求8的方法，还包括确定铁轨交通工具分路电阻值和断轨电阻值。

10.根据权利要求9的方法，还包括基于铁轨交通工具分路电阻值和断轨电阻值来确定安全区。

11.根据权利要求4的方法，还包括基于轨间电阻值来更新所述分路电流阈值和所述电压阈值。

12.根据权利要求4的方法，还包括经由自校准电阻测量装置来监视分路装置的电阻。

13.根据权利要求12的方法，包括经由6线电阻测量装置来监视分路装置的电阻。

14.一种用于检测铁轨轨道中的断轨或在铁轨轨道上行进的铁轨交通工具的***，包括：

至少一个电流源，适于将电流传递到铁轨轨道的隔离区间；

至少一个电压传感器，耦接到所述隔离区间，并被配置为检测跨越该隔离区间的电压；

分路装置，耦接到所述隔离区间，并被配置为接收来自所述电流源所传递的电流的分路电流；

分路电流传感器，耦接到所述分路装置，并适于检测流过所述分路装置的分路电流；以及

控制单元，适于从所述电压传感器和分路电流传感器接收输入，并监视分路电流相对于所述电压的变化。

15.根据权利要求14的***，其中所述电流源分别耦接到铁轨轨道的隔离区间的第一端和第二端。

16.根据权利要求15的***，其中所述控制单元适于控制电流源以从铁轨轨道的隔离区间的第一端和第二端交替地传递电流。

17.根据权利要求15的***，其中所述控制单元适于切换电流源的极性，以减轻流电误差。

18.根据权利要求15的***，其中所述控制单元适于监视分路电流相对于所述电压的变化。

19.一种用于检测铁轨轨道中的断轨或在铁轨轨道上行进的铁轨交通工具的***，包括：

至少一个电流源，适于将电流传递到铁轨轨道的隔离区间；

至少一个电压传感器，耦接到所述隔离区间，并被配置为检测跨越该隔离区间的电压；

分路装置，耦接到所述隔离区间，并被配置为接收来自所述电流源所传递的电流的分路电流；

分路电流传感器，耦接到所述分路装置，并适于检测流过所述分路装置的分路电流；以及

控制单元，适于从电压传感器和分路电流传感器接收输入，并相对于分路电流阈值和电压阈值比较分路电流和电压。

20.根据权利要求19的***，其中所述控制单元适于监视分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的改变率。

21.根据权利要求20的***，其中所述控制单元适于基于分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的改变率来确定铁轨交通工具速度。

22.根据权利要求19的***，其中所述控制单元适于监视分路电流和电压相对于分路电流阈值和电压阈值的改变率。

23.根据权利要求19的***，其中所述控制单元被配置为确定铁轨交通工具分路电阻值和断轨电阻值。

24.根据权利要求23的***，其中所述控制单元被配置为基于铁轨交通工具分路电阻值和断轨电阻值确定安全区。

25.根据权利要求19的***，其中所述控制单元被配置为基于轨间电阻值更新所述分路电流阈值和所述电压阈值。

26.根据权利要求19的***，还包括自校准电阻测量装置，其耦接到分路装置，并被配置为监视分路装置的电阻。

27.根据权利要求26的***，其中该自校准电阻测量装置包括被配置为监视分路装置的电阻的6线电阻测量装置。

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