铁路车辆在复杂工况下，如何实现0.05 km/h级真实地面速度的非接触式高精度监测？【列车控制与安全】

1. 铁路车辆速度监测的基本结构与技术要求

铁路车辆在运营过程中，速度是一个至关重要的参数。它不仅关系到运行安全，例如防止超速、确保制动距离，还直接影响运行效率、能耗管理以及列车控制系统的精确性。

想象一下，一列高速列车在轨道上飞驰，它的速度监测系统就像是列车的“眼睛”，时刻盯着地面，告诉列车当前的真实行驶速度。传统的速度测量通常依赖于车轮转速传感器，这就像我们通过汽车的轮胎转速来估算车速。然而，这种方法有一个固有的缺陷：当列车车轮发生打滑（例如在湿滑或冰雪轨道上启动或制动时），或者车轮磨损导致直径变化时，车轮转速与实际地面速度之间就会出现误差。这种误差在需要精确控制和安全保障的铁路应用中是不可接受的。

因此，对铁路车辆速度监测的技术要求非常高，主要体现在以下几个方面：

• 高精度：要求测量结果尽可能接近真实地面速度，尤其是在高速或复杂工况下。微小的速度误差可能导致严重的后果。

• 高动态响应：铁路车辆在加速、减速、爬坡、过弯等过程中速度变化迅速，传感器需要能够快速捕捉这些变化，提供实时的速度数据，以便列车控制系统能及时调整。

• 非接触式测量：为了避免车轮打滑、磨损、轮胎直径变化（尽管铁路车辆是钢轮钢轨，但依然有摩擦系数变化导致滑动）等因素的影响，非接触式测量方法成为主流。它直接测量车辆相对于地面的运动，而不是车轮的转动。

• 环境适应性：铁路车辆运行环境复杂，可能面临高温、低温、雨雪、沙尘、振动、冲击以及电磁干扰等恶劣条件。传感器必须具备高度的防护等级和稳定性，能够在这些环境下长期可靠工作。

• 高可靠性与长寿命：作为关键安全部件，传感器需要极高的可靠性和较长的使用寿命，减少维护频率和成本。

• 易于集成与维护：传感器应具备标准化的输出接口，方便与列车控制系统、数据记录系统等集成，并且安装和日常维护应简便快捷。

2. 针对铁路车辆的速度监测参数简介

在铁路车辆的速度监测中，我们主要关注以下几个核心参数：

• 真实地面速度 (True Ground Speed)：这是指车辆相对于地面的实际瞬时速度。它的定义是车辆在单位时间内相对于地面的移动距离。评价方法通常是通过非接触式传感器直接测量，或者通过高精度的参考系统（如DGNSS）进行比对校准。这个参数是实现精确控制和安全运行的基础，因为它排除了车轮打滑等因素造成的误差。

• 轮速 (Wheel Speed)：这是通过测量车轮转速得到的车辆速度。定义是车轮单位时间内转动的圈数乘以车轮的有效周长。评价时，通常会通过传感器计算每单位时间的脉冲数来推导。轮速在许多场景下仍有应用，但当需要高精度或避免打滑影响时，真实地面速度更为关键。

• 加速度 (Acceleration)：指车辆速度随时间的变化率。定义是速度对时间的导数。评价时，可以直接通过惯性传感器测量，也可以通过对速度数据进行微分运算得出。加速度是评估车辆动力学性能、制动性能以及乘客舒适度的重要指标。

• 行驶距离 (Travel Distance)：指车辆从某一参考点开始累计的行驶总长度。定义是对真实地面速度进行时间积分。评价时，通常与速度测量同步进行，通过累积速度乘以时间间隔来计算。它对于里程记录、定位以及预测维修周期等都非常重要。

• 动态响应时间 (Dynamic Response Time)：指传感器从速度发生变化到输出稳定且准确的测量结果所需的时间。这个参数评价了传感器对速度变化的捕捉能力。在铁路高速运行中，尤其是在加减速工况下，更短的响应时间意味着控制系统能更快地获取真实信息并做出反应，从而提高控制精度和安全性。

• 测量精度 (Measurement Accuracy)：指测量结果与真实值之间的接近程度。它可以表示为绝对误差（如+/- 0.1 km/h）或相对误差（如0.1%）。精度是衡量传感器性能最重要的指标之一，直接决定了监测数据的可靠性。

这些参数的准确获取和综合分析，是确保铁路车辆安全、高效、智能化运行的基石。

3. 实时监测/检测技术方法

（1）市面上各种相关技术方案

在铁路车辆的速度监测领域，非接触式测量技术是主流发展方向，以规避传统轮速传感器受打滑、磨损等因素影响的弊端。市面上存在多种基于不同物理原理的高精度非接触测速技术。

• a. 雷达多普勒测速技术

工作原理与物理基础

雷达多普勒测速技术，如同我们日常生活中警用测速雷达的工作原理，它利用的是多普勒效应。想象一下，当火车鸣笛从你身边驶过时，你会听到笛声的音调从高变低，这就是声波的多普勒效应。雷达多普勒测速器利用的是电磁波（微波）的类似原理。

它通过一个天线持续向被测物体（例如铁路轨道表面）发射频率为f0的电磁波。当电磁波遇到移动的物体并被反射回来时，如果物体相对于传感器有速度v，那么反射回来的电磁波的频率就会发生改变，这个改变的频率就是多普勒频移fd。如果物体是向传感器靠近，反射波频率会升高；如果物体远离传感器，反射波频率会降低。传感器接收到反射波后，会将其与发射波进行比较，从而检测出频率的差值，也就是多普勒频移。

多普勒频移fd与被测物体的速度v之间存在如下关系：

fd = (2 * v * f0 * cos(theta)) / c

其中：* fd 是多普勒频移，即反射波频率与发射波频率之差。* v 是被测物体相对于传感器的速度。* f0 是发射电磁波的频率（例如24 GHz）。* theta 是电磁波发射方向与物体运动方向之间的夹角。在实际应用中，传感器通常会以一个固定的、微小的角度向下倾斜安装，以确保能够接收到足够的散射信号并简化计算。* c 是电磁波在介质中的传播速度（在空气中近似为光速，约3 x 10^8 米/秒）。

通过测量fd，并已知f0、theta和c，我们就可以精确地计算出v。

核心性能参数典型范围

• 速度精度：通常能达到0.1%至0.5%（满量程）或0.1公里/小时（取较大值），甚至更高。

• 响应时间：信号更新率可达20-100赫兹，意味着每秒能更新20到100次速度数据，动态响应较快。

• 测量范围：从极低速（如0.1公里/小时）到高速（如200-300公里/小时）均可覆盖。

• 分辨率：速度分辨率可达0.01公里/小时。

技术方案的优缺点

• 优点：

  • 真正的地面速度测量：不受车轮打滑、磨损、轮胎形变等因素影响，测量的是车辆相对于地面的真实速度。

  • 环境适应性强：电磁波穿透性好，受雨、雪、雾、灰尘等天气和环境条件影响小，能在恶劣环境下稳定工作。

  • 非接触式：无需物理接触，减少磨损，提高可靠性。

  • 安装灵活：通常体积小巧，易于安装在车辆底部，与被测物体平行安装。

  • 高度动态监测：较高的信号更新率使其适用于实时监测和闭环控制。

• 局限性：

  • 对反射面特性有要求：虽然对表面纹理变化不敏感，但如果地面反射信号过弱（例如光滑水面或某些特殊材质），可能影响测量稳定性。

  • 角度依赖：测量精度受安装角度theta的影响，需要精确校准。

  • 多径效应：在复杂环境中，电磁波可能通过多条路径到达接收器，导致信号干扰，需通过算法优化处理。

• 成本考量：中等偏高，但考虑到其高性能和环境适应性，在许多工业和车辆应用中具有良好性价比。

• b. 全球导航卫星系统（GNSS）测速技术

工作原理与物理基础

GNSS测速技术，比如我们常说的GPS，它通过接收来自地球轨道上多颗卫星发射的微波信号来工作。这些卫星信号中包含了精确的时间信息和卫星的位置信息。传感器（接收机）接收到至少四颗卫星的信号后，通过计算信号从卫星到达接收机的传播时间，并结合信号的传播速度（光速），就能确定接收机与每颗卫星之间的距离。利用几何三边测量原理，接收机可以精确计算出自身在地球上的三维位置（经度、纬度、高度）。

速度的计算并非简单地对位置进行微分。更精确的GNSS速度测量是基于多普勒效应原理来完成的。接收机接收到卫星信号时，由于卫星和接收机之间的相对运动，接收到的载波频率会发生多普勒频移。通过测量这种载波的多普勒频移，接收机可以直接计算出相对于卫星的速度分量。综合来自多颗卫星的速度分量，就可以精确解算出接收机在地球坐标系下的三维速度向量。

其核心公式简化表达为：

v_receiver = (c / f_carrier) * fd

其中：* v_receiver 是接收机相对于卫星的速度分量。* c 是光速。* f_carrier 是卫星信号的载波频率。* fd 是接收到的载波频率的多普勒频移。

为了进一步提高精度，差分GNSS（DGNSS）或实时动态（RTK）技术会利用地面参考站的数据进行校正，消除卫星轨道误差、电离层和对流层延迟等影响，使定位和测速精度达到厘米甚至毫米级。

核心性能参数典型范围

• 速度精度：0.01至0.05公里/小时 (RMS)。

• 响应时间：数据更新率可达10-100赫兹，结合IMU融合可达更高。

• 测量范围：适用于任何速度，从静止到高速。

• 定位精度：RTK模式下可达0.01-0.02米（水平）。

技术方案的优缺点

• 优点：

  • 绝对速度与位置：提供绝对位置和速度信息，不受地面特性影响。

  • 非接触式：完全非接触测量。

  • 精度高：结合RTK等技术可实现极高的速度和位置精度。

  • 易于安装：通常只需安装天线即可。

• 局限性：

  • 信号遮挡：在隧道、高楼峡谷、茂密树林等GNSS信号受遮挡的环境下性能急剧下降甚至失效。

  • 启动时间：首次定位（冷启动）可能需要一定时间。

  • 对多径效应敏感：城市环境中反射信号可能导致定位误差。

• 成本考量：高精度RTK-GNSS系统成本较高。

• c. 光学相关测速技术

工作原理与物理基础

光学相关测速技术，就像人眼在观察地面移动物体时，会根据地面纹理的变化来判断速度一样。它通过向地面发射两束或多束平行光束（通常是红外或可见光），并利用高分辨率的图像传感器（如CCD或CMOS）捕捉地面纹理图像。

当车辆移动时，地面上的纹理图案会在光束照射区域内发生位移。传感器会连续拍摄这些区域的图像。核心算法是“相关算法”，它会对比不同时刻拍摄到的两幅图像中地面纹理的相似性。通过找到两幅图像中最匹配的纹理区域，并计算这些区域在图像平面上的位移量，再结合光束之间的已知距离以及图像传感器的像素尺寸，就可以精确计算出车辆相对于地面的瞬时速度。

简单来说，可以想象在地面上铺设了一段具有独特纹理的“虚拟尺子”，传感器通过“拍照”识别这段“尺子”在图像中的移动距离，并根据拍照的时间间隔来计算速度。

核心性能参数典型范围

• 速度精度：0.05%至0.1%（满量程）或0.1公里/小时（取较大值）。

• 响应时间：输出频率最高可达500赫兹，动态响应极快。

• 测量范围：从0.1公里/小时到250公里/小时以上。

• 距离精度：0.1%左右。

技术方案的优缺点

• 优点：

  • 极高精度：被认为是测量真实地面速度的“黄金标准”，尤其在车辆测试领域。

  • 非接触式：不受车轮打滑和轮胎形变影响。

  • 高动态性能：极高的输出频率使其在快速加减速过程中表现优异。

  • 在复杂路况下稳定：在潮湿、雪地等路况下也能保持良好性能，只要地面有足够的纹理特征。

• 局限性：

  • 对地面高度敏感：测量的精确性受传感器与地面之间距离的影响，需要稳定安装高度。

  • 对地面纹理有要求：如果地面过于平滑、缺乏纹理特征，可能影响测量效果。

  • 光学污染：镜头易受泥土、灰尘、水渍等污染，可能需要定期清洁，影响其在恶劣铁路环境中的长期可靠性。

• 成本较高：通常是几种方案中成本最高的。

• 成本考量：通常属于高端测量设备，成本相对较高。

• d. GNSS与惯性测量单元（IMU）融合测速技术

工作原理与物理基础

GNSS与IMU融合测速技术是一种综合利用两种不同原理传感器优势的方案。GNSS（如GPS、北斗等）提供的是长时间内绝对位置和速度信息，但其数据更新率相对有限，且在信号受遮挡时容易中断。而IMU（Inertial Measurement Unit，惯性测量单元）则包含三轴加速度计和三轴陀螺仪，能够高频率地测量车辆的线性加速度和角速度。通过对加速度进行积分可以得到速度，对角速度积分可以得到姿态变化。

该技术的核心在于利用先进的卡尔曼滤波（Kalman Filter）等数据融合算法。这种算法能够巧妙地将GNSS和IMU的数据结合起来：* 当GNSS信号良好时，以高精度的GNSS数据作为主导，校正IMU可能存在的漂移误差。* 当GNSS信号短暂丢失或受干扰时（例如列车通过隧道或密集树林），IMU能提供高频率、连续的运动数据，通过短时间内的积分推算来“填补”GNSS数据的空白，从而保持速度和位置测量的连续性。* IMU的高更新率还能对GNSS相对“平滑”的数据进行“增强”，捕捉到更精细的动态变化。

核心性能参数典型范围

• 速度精度：0.01至0.05公里/小时 (RMS)。

• 响应时间：IMU数据更新率可达100-1000赫兹，融合系统可提供高频、低噪声、连续的运动数据。

• 定位精度：RTK模式下可达0.01-0.02米（水平）。

• 陀螺仪漂移率：<0.1度/小时（高性能IMU）。

技术方案的优缺点

• 优点：

  • 高精度与高连续性：结合了GNSS的长期精度和IMU的短期高动态响应及连续性，即使在GNSS信号短暂中断时也能提供可靠数据。

  • 非接触式：与GNSS相同，为非接触式测量。

  • 全方位运动感知：除了速度，还能提供姿态、角速度、加速度等丰富的动力学参数。

  • 抗干扰能力强：融合算法能有效抑制传感器噪声和外部干扰。

• 局限性：

  • IMU漂移：IMU本身存在累积误差（漂移），需要GNSS或其他外部参考进行定期校正。

  • 成本较高：高性能GNSS接收机和高精度IMU的结合，使得系统成本较高。

  • 初始化要求：通常需要一定的初始化过程。

• 成本考量：通常是成本最高的方案之一，尤其适用于对精度、连续性和动态响应都有极高要求的场景。

（2）市场主流品牌/产品对比

结合上述技术方案，我们来看几个主流品牌的代表性产品。

• a. 德国基因系统ADMA-G-PRO (GNSS与IMU融合技术)

德国基因系统以其ADMA系列在车辆动力学测试和高级驾驶辅助系统（ADAS）开发领域享有盛誉。其ADMA-G-PRO系统采用了高精度GNSS与高性能IMU数据融合技术，通过先进的卡尔曼滤波算法，即使在GNSS信号短暂丢失的环境下，也能输出连续、高精度且低噪声的位置、速度和加速度数据。其速度精度可达0.01公里/小时 (RMS)，数据更新率最高可达1000赫兹（IMU）。这种融合方案确保了测量数据的卓越精度和连续性，尤其适合自动驾驶测试等对数据可靠性要求极高的应用场景。

• b. 英国真尚有LP-DS200 (雷达多普勒测速技术)

英国真尚有的LP-DS200是一款基于雷达多普勒技术的真测速传感器，专为工业和车辆应用设计。它通过雷达前端的平面天线持续发射24 GHz电磁波，并检测背散射波的多普勒频移来测量真实地面速度，测量范围为0.8 km/h至200 km/h。LP-DS200的信号更新率为20 Hz，适用于实时监测和控制，特别是在闭环控制系统中。其坚固的密封灌封外壳和IP6KX、IPX7、IPX9K的高防护等级，以及-40°C至+70°C的宽泛工作温度范围，使其在各种恶劣环境中都能可靠工作，非常适合铁路车辆等应用。此外，它还具备易于与被测物体平行安装的特点，并提供脉冲、串行 RS232 和 CAN 总线等多种输出选项。

• c. 瑞士奇石乐Correvit S-Motion DTI (光学相关测速技术)

瑞士奇石乐的Correvit系列是光学相关测速技术的标杆产品，被广泛认为是测量车辆真实地面速度的“黄金标准”。S-Motion DTI通过向地面发射两束平行光束并捕捉地面纹理图像，利用数学相关算法精确计算车辆的瞬时速度和行驶距离。它的速度测量范围广，从0.1到250 公里/小时，速度精度高达0.1 % (满量程) 或 0.1 公里/小时 (取较大值)，输出频率最高可达500赫兹。奇石乐Correvit在潮湿、雪地等复杂路况下也能保持稳定性能，是ABS/ESP测试、轮胎测试以及车辆动力学分析等对精度要求极高场景的理想选择。

• d. 英国赛乐逻辑VBOX 3i SL (GNSS测速技术)

英国赛乐逻辑的VBOX系统是基于高精度差分全球导航卫星系统（GNSS）技术的产品，是车辆性能测试领域的行业标准。VBOX 3i SL通过接收多颗卫星信号并结合地面参考站的差分校正数据（如RTK），能够实时计算车辆的绝对位置、速度和加速度。其速度精度可达0.03 公里/小时 (RMS)，数据更新率为100赫兹。VBOX系统以其卓越的精度、可靠性和用户友好性，广泛应用于车辆性能测试、动力学分析及高级驾驶辅助系统(ADAS)开发，其非接触式测量方式有效避免了车轮打滑等因素对测量结果的影响。

（3）选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在为铁路车辆选择速度监测设备时，我们需要综合考虑多个关键技术指标，这些指标直接关系到测量的准确性、系统的稳定性和最终的适用性。

1. 速度精度：这是衡量传感器好坏的首要指标。它代表测量值与真实值之间的误差大小。在铁路应用中，即使是0.1 km/h的误差也可能对安全制动距离、列车控制策略产生影响。

   • 实际意义：精度越高，系统对列车速度的掌握就越准确，这直接影响到列车调度、信号控制以及紧急情况下的响应能力。例如，在自动驾驶或高级列车控制系统中，0.01 km/h级别的精度能带来更平稳的加减速体验和更小的停车误差。

   • 选型建议：对于要求严苛的闭环控制系统、速度校准或安全关键应用，应选择精度达到0.01-0.05 km/h (RMS)级别的高端传感器，如光学相关测速仪或GNSS+IMU融合系统。对于一般监测或辅助控制，0.1-0.5% (满量程)或0.1 km/h精度的多普勒雷达传感器已能满足需求。

2. 动态响应时间/信号更新率：这个指标表示传感器能多快地感知并输出速度变化。

   • 实际意义：在列车加速、减速或经过弯道时，速度变化迅速。如果传感器响应慢，控制系统接收到的数据就会滞后，可能导致控制不及时或不精确。比如，一个20 Hz的更新率意味着每秒可以提供20个速度数据点，足以满足大多数实时监测和控制需求。而500-1000 Hz的更新率则能捕捉到更细微、更快的速度动态。

   • 选型建议：对于高速列车或需要精细加减速控制、制动测试等应用，应优先选择更新率在100 Hz以上（如光学相关或GNSS+IMU融合系统）的传感器。对于速度变化相对平稳或非关键辅助监测，20-50 Hz更新率的多普勒雷达传感器通常足够。

3. 环境适应性（工作温度、防护等级）：铁路环境复杂多变，对传感器的坚固性提出了很高要求。

   • 实际意义：传感器需要能够在严寒酷暑（如-40°C至+70°C）、雨雪、沙尘、高湿度等恶劣气候条件下稳定工作，同时还要能抵御振动、冲击以及电磁干扰。高防护等级（如IP6KX、IPX7、IPX9K）意味着传感器能够有效防止灰尘、水侵入，确保内部电子元件不受损害。

   • 选型建议：务必选择具有宽工作温度范围和高防护等级（至少IP67及以上）的工业级传感器。多普勒雷达传感器在这方面通常表现突出，其密封灌封设计能很好地应对铁路运行的挑战。

4. 安装距离与角度灵活性：这决定了传感器是否能方便地安装在车辆底部，并适应不同的车辆结构。

   • 实际意义：不同的铁路车辆底盘结构和离地间隙各异。一个灵活的安装距离范围（如100 mm至700 mm）和对安装角度的容忍度，能大大简化集成过程。

   • 选型建议：优先选择安装距离范围较宽、对安装角度有一定容忍度的传感器。同时，要考虑传感器是否易于与被测物体（轨道）平行安装，以优化信号接收和计算精度。

5. 输出接口类型：传感器输出的数据格式和接口类型需与车辆控制系统兼容。

   • 实际意义：常见的输出接口有脉冲、RS232、CAN总线等。如果传感器能提供符合行业标准的输出信号（如DIN 9684 / ISO 11786），则能更容易地与现有系统集成，降低开发成本和时间。

   • 选型建议：根据目标控制系统支持的接口类型选择，CAN总线因其在车辆网络中的广泛应用，常是优选。

（4）实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

即使选择了高性能的传感器，在铁路车辆的实际速度监测应用中，仍可能遇到一些挑战，需要提前识别并采取措施。

1. 问题：GNSS信号丢失或精度下降

   • 原因与影响：在隧道、高架桥下、深山峡谷、城市密集建筑群或茂密树林等环境中，GNSS信号可能被遮挡，导致定位和测速数据中断或精度大幅降低。这会使依赖GNSS的控制系统失效，影响列车运行的连续性和安全性。

   • 解决建议：采用GNSS与IMU（惯性测量单元）融合的解决方案。当GNSS信号不良时，IMU可以提供短时间内的连续运动数据，通过融合算法进行推算，维持测速数据的连续性。或者，在GNSS信号不佳的区域，切换到其他不受卫星信号影响的测速技术，如雷达多普勒或光学相关测速，作为辅助或主用。

2. 问题：光学相关测速传感器受环境污染影响

   • 原因与影响：光学传感器镜头容易受到铁路环境中特有的灰尘、油污、雨雪、泥浆甚至碎石的污染和遮挡。这会导致图像纹理识别困难，进而影响测速精度甚至造成测量中断。

   • 解决建议：

     • 安装位置优化：尽量将传感器安装在受污染影响较小的位置，例如车辆底部有一定遮挡的区域。

     • 定期清洁与维护：制定严格的传感器清洁计划，尤其是在恶劣天气或高污染区域运行后。

     • 辅助防护罩：考虑加装设计巧妙的防护罩，既能阻挡大部分污染物，又不影响光束的发射和接收。

     • 加热除雾/除冰：在寒冷地区，为传感器配备加热功能，防止镜头结霜或结冰。

3. 问题：雷达多普勒测速传感器对地面反射特性敏感

   • 原因与影响：虽然雷达多普勒对地面纹理不敏感，但在极端情况下，如地面过于平坦（如镜面结冰）、被厚重积雪覆盖，或者某些特定材质的轨道表面反射信号过弱时，可能会导致测量不稳定或误差增大。

   • 解决建议：

     • 选择合适的安装角度：通过调整传感器与地面的倾斜角度，优化雷达波束的照射区域和反射信号强度。

     • 多传感器冗余：在关键应用中，可以考虑部署多个雷达多普勒传感器，或结合其他原理的传感器进行数据冗余和交叉验证，提高系统整体的鲁棒性。

     • 高信噪比设计：选择设计更优、信噪比更高的雷达多普勒传感器，以增强其在复杂反射环境下的性能。

4. 问题：传感器振动和冲击导致测量误差

   • 原因与影响：铁路车辆在高速运行过程中会产生剧烈的振动和冲击，这些机械应力可能直接影响传感器的内部结构，导致测量读数不稳定、精度下降甚至损坏。

   • 解决建议：

     • 选择坚固耐用的工业级传感器：优先选择采用坚固外壳、内部灌封设计，并明确标注抗振动和抗冲击性能的传感器。

     • 减震安装：在传感器安装时，使用减震支架或减震材料，隔离车辆本体的振动和冲击。

     • 定期检查：对传感器及其安装结构进行定期检查，确保紧固件无松动，传感器本体无损坏。

4. 应用案例分享

• 列车运行控制系统：多普勒雷达测速传感器可以提供不受车轮打滑影响的地面速度数据，用于列车自动驾驶（ATO）系统、列车超速防护（ATP）系统和列车自动控制（ATC）系统，确保列车安全准时运行。

• 车辆动力学测试与性能评估：GNSS+IMU融合系统或光学相关测速仪常用于高速列车的加减速性能、制动距离、曲线通过性能等测试，为列车设计优化提供精确数据支持。

• 轨道维护车辆与工程机械：在铺轨机、捣固车等轨道工程车辆上，测速传感器用于精确控制车辆行驶速度和作业速度，以保证轨道施工质量和效率。

• 货运列车编组与调车：在铁路货场，雷达多普勒传感器可以精确测量车厢的实时速度，辅助调车机器人或人工进行车厢的精确对位和编组，防止碰撞。

• 防打滑/滑行控制系统：在列车启动或紧急制动时，通过比对车轮转速与雷达多普勒测量的真实地面速度，可以实时检测车轮打滑或滑行，并及时调整牵引或制动力，提高行驶安全性和制动效率。