如何在地铁复杂环境下，选择满足0-120km/h全速域、±0.5%精度及IP67防护的非接触式测速方案，确保运行安全？【轨道交通，ATC系统】

1. 地铁车辆的基本结构与速度检测的技术要求

地铁，作为城市交通的大动脉，其运行速度是确保安全、效率和乘客舒适度的核心参数。理解地铁的基本结构有助于我们更好地把握速度检测的需求。想象一下，一列地铁就像是由多个车厢连接而成的“移动城堡”，每个车厢底部都安装着转向架（俗称“转向架”），而转向架上则固定着车轮。这些车轮与钢轨直接接触，驱动列车前进。

传统的速度检测方式往往依赖于车轮的转动，比如通过传感器检测车轮每转一圈产生的脉冲信号。但这种方式有一个天然的缺陷：如果车轮在钢轨上打滑（尤其是在湿滑、有异物或加速/制动过猛时），车轮转了，但列车实际移动的距离和速度却不匹配，这就好比我们跑步时脚下打滑，双腿快速蹬踏，身体却没怎么往前冲。这种“假速度”信息，对于列车控制系统来说，可能会带来严重的安全隐患，比如在应该停车时未能及时制动，或者在需要精确速度匹配时出现偏差。

因此，为了降低对列车及乘客的安全风险，地铁的速度检测需要满足以下关键技术要求：

• 非接触性： 这是核心要求，避免与车轮或轨道产生物理接触，消除磨损、打滑等带来的误差，确保测量的是列车相对于地面的真实速度。

• 高精度与高分辨率： 速度数据必须足够精确，才能支持列车自动控制系统（ATC）进行精准的加减速和停车控制，尤其是在进站停车时对位置精度的要求极高。

• 快速响应与实时性： 列车速度瞬息万变，传感器需要能迅速捕捉速度变化并及时反馈，确保控制系统能立即做出调整。

• 全速域覆盖： 从启动时的极低速度（比如0.8km/h）到高速运行（如120km/h甚至更高），传感器都应能稳定、准确地测量。

• 环境适应性强： 地铁运行环境复杂，如隧道内的灰尘、湿气、温度变化、电磁干扰以及车辆自身的振动冲击，传感器必须能在这些严苛条件下可靠工作。

• 高可靠性与冗余设计： 速度数据是安全关键信息，系统应具备高可靠性，甚至考虑多传感器冗余配置，确保即使某个传感器失效，系统仍能正常运行。

2. 地铁速度监测参数简介

在地铁运营中，速度检测不仅仅是一个数字，它背后承载着多重安全和运行效率考量。我们通常会关注以下几个核心监测参数：

• 列车瞬时速度： 这是指列车在某一时刻相对于地面的移动快慢，通常以公里/小时（km/h）或米/秒（m/s）表示。它的评价方法就是通过传感器实时采集数据，并与预设的运行曲线或限速值进行比较。

• 列车运行距离（里程）： 通过对瞬时速度进行积分计算，可以得到列车在一段时间内行驶的总距离。这个参数对于列车精确停车、站台门精准对位至关重要。它的评价通常是在固定区间内，通过对比实际测量距离与已知参考距离来判断准确性。

• 加减速度： 瞬时速度随时间的变化率就是加减速度。列车启动时的加速性能、制动时的减速性能都会影响乘客体验和运行安全。过大的加减速度会造成乘客不适甚至跌倒，过小的则会影响运行效率。评价方法通常是根据速度变化曲线计算，并与设计规范进行对比。

• 速度测量精度： 这是衡量传感器性能的关键指标，表示测量值与真实值之间的偏差程度。高精度意味着数据更可靠，决策更精准。它通常以百分比（相对精度）或固定误差值（绝对精度）来表示，例如“±0.5%”或“±0.15m/s”。

• 速度更新率/响应时间： 指传感器每秒能提供多少次速度数据更新，以及从速度变化到传感器输出相应数据所需的时间。更高的更新率和更短的响应时间，意味着系统能更及时地感知和应对速度变化，这对于自动驾驶或紧急制动场景尤其重要。

3. 实时监测/检测技术方法

为了实现地铁的非接触式速度检测，市面上已经发展出了多种先进的技术方案。这些技术各有特点，就像不同的工具箱，针对不同的需求和场景，提供不同的解决方案。

3.1 市面上各种相关技术方案

3.1.1 雷达多普勒测速技术

工作原理和物理基础：

雷达多普勒测速技术是基于“多普勒效应”原理来工作的，这听起来有点专业，但其实我们日常生活中很常见。想象一下，当一辆救护车鸣着警笛向你驶来时，你会感觉警笛声变得尖锐，而当它远离你时，警笛声又会变得低沉。这就是多普勒效应，声波的频率因为声源（救护车）相对于观察者（你）的运动而发生了变化。

雷达测速也是利用了类似原理，只不过它使用的是微波信号而不是声波。传感器会向被测物体（比如地铁下方的地面或轨道）发射一束固定频率的微波信号。当这束微波信号碰到移动的地面或轨道后，一部分信号会反射回传感器。由于地铁在移动，反射回来的微波信号的频率就会因为多普勒效应发生一个微小的变化，这个变化我们称之为“多普勒频移”（F_d）。

传感器接收到反射信号后，会精确地测量发射信号和反射信号之间的频率差。这个频率差F_d与物体的相对速度V成正比，与雷达发射的微波频率F_t成正比，也与微波的波长λ（波长 = 光速 / 频率）有关，同时还受到雷达波束与物体运动方向夹角θ的影响。

它的核心物理公式可以表示为：

Fd = (2 * Vt * cos(theta)) / lambda

或者

Fd = (2 * Vt * cos(theta) * Ft) / c

其中：* Fd 是多普勒频移（频率差）。* Vt 是被测物体（地铁）相对于传感器的速度。* theta 是雷达波束方向与物体运动方向之间的夹角。* lambda 是发射微波的波长。* Ft 是发射微波的频率。* c 是光速（约3 x 10^8 m/s）。

通过测量F_d，并已知F_t、λ和θ（通常在安装时固定），传感器就能反向计算出地铁的真实地面速度V_t。整个过程是非接触式的，不受车轮打滑、磨损或轮径变化的影响，测量的是地铁相对于地面的真实速度。此外，由于输出通常是与速度成正比的脉冲信号，累积这些脉冲数，就可以精确地计算出行驶距离。

核心性能参数的典型范围：* 测量范围： 通常可以覆盖从极低速（如0.15 m/s）到高速（如100 m/s，即360 km/h）的宽广范围。* 测量精度： 典型精度可以达到±0.3%到±0.5%（相对值）或±0.15m/s（绝对值）。* 响应时间： 普遍较快，更新周期在毫秒级别（如0.01秒），能实现实时速度监测。* 工作频率： 常用的有K波段（约24 GHz）和Ka波段（约35 GHz）。

技术方案的优缺点：* 优点： * 非接触式： 避免了机械磨损，测量的是真实的地面速度，不受车轮打滑、磨损或轮径变化的影响，对于地铁这种高安全要求的应用场景非常关键。 * 环境适应性强： 微波信号穿透能力强，不易受灰尘、烟雾、雨雪等恶劣天气影响，适合地铁隧道和户外环境。 * 安装维护简便： 通常安装在车辆底部，无需复杂校准，后期维护成本相对较低。 * 宽速度范围测量： 能够应对地铁从启动到高速运行的各种速度场景。* 缺点： * 方向敏感性： 测量精度受雷达波束与运动方向夹角影响，安装时需要精确校准。 * 对目标表面反射特性有要求： 如果地面反射信号较弱，可能会影响测量稳定性，但对于混凝土或钢轨表面通常不是大问题。 * 可能受其他雷达信号干扰： 在多雷达设备共存的环境中可能需要考虑抗干扰设计，但通常通过频率和编码优化可以解决。* 成本考量： 中等偏高，但考虑到其高精度、高可靠性和非接触性带来的长期维护优势，总体性价比很高。

3.1.2 惯性导航系统（INS）与GNSS组合导航技术

工作原理和物理基础：

惯性导航系统（INS）与全球导航卫星系统（GNSS，如GPS、北斗等）组合导航，可以理解为“双保险”的导航方式。INS系统内部包含高精度的加速度计和陀螺仪。加速度计就像我们坐车时感受到的推背感，能测量列车在三个方向上的直线加速度；陀螺仪则能测量列车在三个轴向上的转动角速度，比如列车转弯或颠簸时的姿态变化。通过对加速度计的数据进行两次积分，就能推算出列车的位置；对角速度数据进行一次积分，就能得到列车的姿态。这种方法的好处是数据更新率极高，且完全不受外部信号干扰。

然而，INS系统有一个固有问题：误差会随着时间累积，就像一个完美跑者，虽然每一步都精确，但时间一长，小小的步长误差累积起来就会偏离很远。这就是为什么需要GNSS来修正。GNSS通过接收卫星信号，能提供绝对的定位和速度信息。GNSS的优点是定位精度高，没有累积误差，但缺点是容易受环境遮挡（如地铁隧道、高楼峡谷）影响，信号可能中断或变弱。

因此，组合导航技术就是将两者的优势结合起来：GNSS提供长期的高精度绝对位置和速度信息，用来校正INS的累积误差；而INS则在GNSS信号不佳或中断时，提供短时高精度的连续位置、速度和姿态信息。两者通过卡尔曼滤波器等高级算法进行融合，实现互补，提供连续、鲁棒、高精度的地铁速度信息。

核心性能参数的典型范围：* 速度精度： 典型可达0.02 m/s (水平，后处理模式)。* 定位精度： 典型可达0.01-0.02 m (水平，后处理模式)。* 更新率： 最高可达 200 Hz。* 工作温度： 宽泛，如-40°C至+65°C。

技术方案的优缺点：* 优点： * 全方位数据： 不仅提供速度，还能提供位置、姿态等六自由度数据，为列车控制和安全监测提供更全面的信息。 * 鲁棒性高： 在GNSS信号受限的地铁隧道环境中，仍能依靠INS提供连续、高精度的速度和位置信息，抗干扰能力出色。 * 高精度： 通过融合算法，能达到非常高的速度和位置精度。* 缺点： * 成本较高： 惯性测量单元（IMU）和高精度GNSS接收机通常价格不菲，系统集成复杂。 * GNSS依赖性： 尽管有INS补偿，但长时间的GNSS信号中断仍会影响整体精度，需要地面信标等辅助定位系统配合。 * 初始化时间： 部分系统可能需要一定的初始化时间才能达到最佳精度。* 成本考量： 较高。

3.1.3 机器视觉光流测速技术

工作原理和物理基础：

机器视觉光流测速技术，就像给地铁安装了一双能够“看”到地面运动的眼睛。它通过在地铁底部安装专用的高速工业相机，持续不断地拍摄地铁下方地面或轨道的图像序列。想象一下，当列车移动时，地面上的纹理、石子、轨道接缝等特征点，在连续拍摄的图像中会发生位移。

光流测速算法就是识别这些图像中的视觉特征点（比如一个明显的石子或轨道上的一个标记），然后跟踪它们在连续两帧或多帧图像之间的移动。通过计算这些特征点在图像平面上“跑了多远”以及“花了多长时间”，就可以得到它们在图像上的运动速度，这就是“光流”。

接下来，系统会结合相机的焦距、像素尺寸、相机安装高度以及与地面之间的几何关系等参数，运用透视投影原理，将图像平面上的光流速度转换成地铁相对于地面的实际物理速度。这种方法是非接触式的，完全依赖于图像处理，能有效规避车轮打滑带来的误差。

核心性能参数的典型范围：* 相机帧率： 数百至数千帧/秒，保证捕捉到连续的运动细节。* 图像分辨率： 从百万到数千万像素，提供丰富的图像信息。* 测量精度： 典型可达±0.1% - ±1% (相对速度)，取决于相机质量、标定精度和算法优化。

技术方案的优缺点：* 优点： * 非接触式： 彻底避免了车轮打滑、磨损或轮径变化的影响，提供真实的地面速度。 * 信息丰富： 除了速度，还能同时进行轨道异物检测、轨面状态分析、甚至判断列车是否脱轨等多种视觉检测任务。 * 高通用性和扩展性： 强大的图像处理平台，易于根据需求进行功能扩展和算法升级。* 缺点： * 环境光照敏感： 地面图像质量受光照条件影响较大，在黑暗隧道、光线变化剧烈区域可能需要补光，或通过更复杂的图像增强算法来克服。 * 计算资源消耗大： 高速图像采集和复杂算法处理需要强大的计算能力。 * 对地面纹理有要求： 在过于平滑或纹理单一的地面上，特征点跟踪可能受限。* 成本考量： 中等偏高，尤其在需要高性能相机和处理平台时。

3.1.4 光学相关测速技术

工作原理和物理基础：

光学相关测速技术可以想象成给地铁底部安装了一个“光学指纹识别器”。传感器会向地铁下方的地面或轨道表面发射一束调制过的光源（比如红外激光），这束光会在物体表面形成一个特定的光斑。当列车移动时，地面上的微小纹理和粗糙度会使得反射回来的光信号带有独特的“光学指纹”。

传感器内部通常有两个或多个接收器，它们以一个非常精确且固定的距离间隔排列。当列车移动时，这些接收器会依次接收到由于地面纹理移动而产生的相似光信号模式（就像我们看到云朵飘过，不同位置的人依次看到同一朵云）。传感器内部的高速数字信号处理器会利用“互相关算法”或“模式匹配技术”，精确地计算出这个相同的光信号模式通过两个接收器之间所需的时间差。

假设两个接收器之间的物理距离是D_baseline，而算法测得的光信号模式通过这两个接收器的时间差是T_delay。那么，地铁相对于地面的瞬时速度V就可以通过以下公式推算出来：

V = D_baseline / T_delay

这种方法也是完全非接触式的，且对环境光照的依赖性相对较低，能提供非常精确的实时速度信息。光学相关测速技术的测量精度通常可以达到约±0.05%（取决于表面特性和速度范围）。

核心性能参数的典型范围：* 测量范围： 0.1 m/min 至 3,000 m/min (0.0017 m/s 至 50 m/s)。* 测量精度： 典型可达±0.05% (取决于表面特性和速度范围)。* 工作距离： 通常在几十毫米到一百多毫米的范围，例如80 mm ±20 mm。

技术方案的优缺点：* 优点： * 非接触式： 避免了机械磨损和车轮打滑，确保测量精度。 * 高精度与高重复性： 采用先进的光学相关算法，即使在物体表面存在轻微振动或环境光变化时，也能保持高精度。 * 结构紧凑： 传感器通常集成度高，体积小巧，易于安装在地铁车辆底部等有限空间。 * 适用性广： 适用于多种材质的表面测速。* 缺点： * 工作距离有限： 相对于雷达，光学传感器的工作距离通常较短，需要更精确的安装高度控制。 * 对表面纹理有一定要求： 过于光滑的镜面或完全无纹理的表面可能影响测量效果，但钢轨和地面通常具备足够的纹理。 * 易受脏污影响： 光学镜头如果被严重遮挡或污染，会影响测量性能。* 成本考量： 中等。

3.2 市场主流品牌/产品对比

接下来，我们来看看市面上几个知名品牌在地铁速度检测领域的技术方案和产品特点。

• 美国天宝

  • 采用技术： 惯性导航系统（INS）与全球导航卫星系统（GNSS）组合导航。

  • 核心参数： 速度精度0.02 m/s (水平，后处理模式)，定位精度0.01-0.02 m (水平，后处理)，更新率最高200 Hz。

  • 应用特点和优势： 美国天宝的解决方案强项在于其极高的定位精度和在GNSS信号受限（如地铁隧道）环境下的鲁棒性。它能提供全面的六自由度数据，为地铁运营提供多维度的支持，不仅是速度，还有精确的位置和姿态信息。其在铁路行业应用广泛且成熟。

• 英国真尚有

  • 采用技术： 雷达多普勒测速。

  • 核心参数： 测量范围0.8km/h至480km/h，精度±0.34% (在1英里/小时时)，更新周期0.01秒，最远检测约300米外的车辆。

  • 应用特点和优势： 英国真尚有的产品以其广阔的速度测量范围和高精度著称，适用于从低速启动到高速运行的各种地铁场景。其快速响应能力确保了实时速度监测的及时性，特别是在需要频繁加减速的地铁应用中优势明显。非接触式测量避免了车轮打滑问题，Ka频带的使用也增强了抗干扰能力，适应各种复杂环境。此外，该传感器重量轻便，仅230克，易于安装和移动。

• 德国西克

  • 采用技术： 雷达多普勒测速。

  • 核心参数： 测量范围0.15 m/s至100 m/s (0.54 km/h至360 km/h)，精度±0.5% (相对值) 或 ±0.15 m/s (绝对值)，工作频率K波段 (24 GHz)，防护等级IP67。

  • 应用特点和优势： 德国西克的测速传感器同样基于多普勒雷达原理，其产品以坚固耐用的工业级设计和优秀的防尘防水能力（IP67）脱颖而出，非常适合地铁运行中严苛的振动、灰尘、温度变化等恶劣环境。其安装简便，维护成本低。

• 日本基恩士

  • 采用技术： 机器视觉光流测速。

  • 核心参数： 相机帧率可达数百至数千帧/秒，图像分辨率可达数百万像素，测量精度典型可达±0.1% - ±1% (相对速度)。

  • 应用特点和优势： 日本基恩士的方案提供了一种高度智能化的非接触式测速手段，其优势在于除了速度检测，还能通过强大的机器视觉系统同时进行轨道异物检测、轨面状态分析等多任务处理，为地铁综合运营监控提供了极大的扩展性。

• 瑞士堡盟

  • 采用技术： 光学相关测速。

  • 核心参数： 测量范围0.1 m/min至3,000 m/min (0.0017 m/s至50 m/s)，精度±0.05% (典型值)，工作距离80 mm ±20 mm，防护等级IP67。

  • 应用特点和优势： 瑞士堡盟的光学传感器以其极高的测量精度和紧凑的设计见长。它通过非接触式光学相关算法，在较短的工作距离内提供高精度、高重复性的速度数据，尤其适合需要精确测量地面速度且安装空间有限的场景。

3.3 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在为地铁选择非接触式速度检测设备时，我们需要像挑选精密仪器一样仔细考量各项指标，因为它们直接影响着最终的测量效果和系统可靠性。

1. 测量精度： 这是衡量传感器好坏的“硬指标”。它决定了速度数据的可靠性，比如列车在进站时需要精准停靠在站台门前，差之毫厘可能就导致安全隐患。

   • 实际意义： 精度越高，列车控制系统就能更精准地控制速度和位置。

   • 选型建议： 对于安全关键应用，如列车自动控制（ATC）和精准停车，应选择相对精度在±0.1%到±0.5%以内的传感器。在隧道中，应更关注传感器在恶劣环境下的绝对精度保持能力。

2. 测量范围： 指传感器能够准确测量的最低和最高速度。地铁从启动到高速行驶，速度变化很大。

   • 实际意义： 确保传感器能覆盖地铁运行的所有速度区间，特别是起步和紧急制动时的低速，以及高速运行时的上限。

   • 选型建议： 确保所选传感器的速度范围能涵盖地铁的额定最高运行速度，并向下延伸至0-1km/h的极低速度范围，以满足精确停车和启动的需求。

3. 响应时间与更新率： 响应时间是传感器从速度变化到输出新数据所需的时间，更新率是每秒输出数据点的数量。

   • 实际意义： 越短的响应时间和越高的更新率，意味着系统能越快地感知和处理速度变化，对于高速运行和紧急情况下的快速决策至关重要。

   • 选型建议： 建议选择响应时间在几十毫秒以内，更新率在100Hz以上的传感器，以满足实时控制系统的需求。

4. 环境适应性： 包括工作温度范围、防尘防水等级（IP等级）、抗振动和抗电磁干扰能力。地铁环境复杂，隧道内常有灰尘、湿气，同时存在强电磁场和列车运行带来的剧烈振动。

   • 实际意义： 确保传感器在恶劣环境下能够长期稳定、可靠地工作，减少故障率和维护成本。

   • 选型建议：

     • 温度： 考虑到南北方温差及隧道内环境，选择宽温范围（如-40°C至+70°C）的产品。

     • 防护等级： 至少达到IP67，能有效防止灰尘侵入和短时浸水。

     • 抗振动/冲击： 关注产品是否有相应的测试报告，确保能承受轨道交通的机械冲击。

     • 抗电磁干扰（EMC）： 确认产品符合相关电磁兼容性标准，避免受到地铁供电系统或信号设备的干扰。

5. 安装方式与空间限制： 地铁车辆底部空间有限，传感器的尺寸、重量和安装便利性都需要考虑。

   • 实际意义： 影响安装的便捷性、是否需要对车辆进行大改动，以及后续维护的难易程度。

   • 选型建议： 优先选择体积小巧、重量轻、安装接口标准化（如易于固定在转向架或车体底部）的传感器。

6. 输出接口与集成度： 传感器提供的数据输出格式（如脉冲、模拟量、CANopen、Ethernet等）是否便于与列车控制系统集成。

   • 实际意义： 关系到系统集成的复杂度、成本和数据传输的效率与可靠性。

   • 选型建议： 选择与现有列车控制系统兼容的输出接口，并考虑供应商是否提供完善的SDK或集成方案。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在地铁非接触式速度检测的实际应用中，尽管技术先进，但仍可能遇到一些挑战。

1. 问题：环境因素干扰（灰尘、水汽、隧道内光照变化等）

   • 原因及影响： 灰尘和水汽可能覆盖光学传感器的镜头或雷达传感器的天线，影响信号发射和接收。隧道内光照变化剧烈，对于机器视觉类传感器，可能导致图像质量下降，影响特征识别和跟踪。这些都会导致测量误差增大，甚至数据中断。

   • 解决建议：

     • 选用高防护等级产品： 优先选择IP67或更高防护等级的传感器，并考虑加装防护罩。

     • 定期清洁与维护： 制定合理的清洁计划，定期擦拭传感器镜头或天线表面。

     • 加强环境适应性设计： 对于光学传感器，考虑增加自动加热除雾、气幕吹扫等功能，或选用自带补光功能的视觉系统。

     • 多源融合： 考虑采用多传感器融合技术，例如雷达与惯导系统结合，即使单一传感器受干扰，也能保证整体系统的鲁棒性。

2. 问题：电磁兼容性（EMC）问题

   • 原因及影响： 地铁运行环境中的高压供电、牵引电机、无线通信等会产生复杂的电磁干扰，可能影响传感器的电子元件或信号传输，导致数据异常或通信中断。

   • 解决建议：

     • 选用EMC性能优异的产品： 严格筛选符合相关EMC标准的传感器，并查看供应商的测试报告。

     • 良好的接地设计： 确保传感器和车辆控制系统有良好的接地，以抑制共模干扰。

     • 屏蔽与隔离： 对传感器及其连接线缆进行有效屏蔽，必要时采用光纤等电磁免疫的传输介质。

     • 电源滤波： 在传感器供电回路中增加滤波模块，消除电源噪声。

3. 问题：安装位置与角度偏差

   • 原因及影响： 传感器安装位置（如高度）或波束角度与设计值存在偏差，尤其是对于雷达多普勒或光学相关测速，会直接影响速度计算的准确性。长期运行中车辆振动也可能导致安装角度发生微小变化。

   • 解决建议：

     • 精确安装与校准： 严格按照制造商提供的安装指南进行，使用专用工装确保安装位置和角度的精确性。

     • 结构优化： 设计坚固的安装支架，减少振动带来的影响。

     • 定期检查与再校准： 定期检查传感器的物理安装状态，并在必要时进行重新校准。部分高级传感器可能具备自校准功能。

4. 问题：数据冗余与系统集成复杂性

   • 原因及影响： 为了提高安全性和可靠性，通常会部署多个传感器或采用多种技术组合，但这会增加系统集成的复杂性，如何有效融合多源数据并处理潜在的冲突，是系统设计者面临的挑战。

   • 解决建议：

     • 统一接口标准： 尽量选择支持通用通信协议（如CANopen、Ethernet等）的传感器，简化集成。

     • 数据融合算法： 采用如卡尔曼滤波等成熟的多传感器数据融合算法，优化数据处理逻辑，提升系统整体的鲁棒性。

     • 冗余设计： 规划合理的传感器冗余方案，例如两路独立速度检测系统，确保一路故障时，另一路能接管。

4. 应用案例分享

• 列车自动控制系统（ATC）的速度输入： 非接触式速度传感器为ATC系统提供实时、高精度的列车真实地面速度，确保列车按照预定曲线精确运行，自动加减速，并在车站精准停车。例如，英国真尚有的雷达多普勒测速传感器，凭借其快速响应和高精度，可以为ATC系统提供可靠的速度信息。

• 列车制动距离优化： 精确的速度数据对于制动系统至关重要，它帮助列车根据实时速度和目标停车点，计算出最佳的制动曲线，减少能耗，提高安全性，同时保证乘客舒适度。

• 站台门精准对位： 在地铁站台，非接触式速度检测结合里程累积功能，能够确保列车在进站时，车门与站台安全门实现厘米级的精准对位，保障乘客上下车的安全。

• 轨道状态与车轮打滑监测： 通过非接触式速度传感器获取的真实地面速度与传统车轮编码器测量的车轮转速进行对比，可以实时发现车轮打滑现象，并及时预警，有助于采取干预措施，避免安全风险。

• 列车性能测试与调校： 在地铁新车测试或日常维护中，非接触式测速设备可用于精确测量列车的加速、减速性能，以及列车在不同工况下的实际运行速度，为列车性能评估和系统调校提供可靠数据。

在选择地铁速度检测方案时，需要综合考虑精度、范围、响应时间、环境适应性、安装限制和成本等因素。没有一种技术方案是完美适用于所有场景的，因此需要根据具体的应用需求和预算，进行权衡和选择。