如何为400km/h以上高速列车，选择兼顾0.1%精度和0.1秒响应的非接触式地面真实速度传感器？【轨道交通运行控制】

1. 轨道交通车辆速度监测的基本结构与技术要求

轨道交通车辆的速度，是保障其安全、高效运行的核心参数。想象一下，一辆高速列车在铁轨上疾驰，它的“心脏”——控制系统，需要实时、精确地知道自己跑得有多快。这个“知道”的过程，就是速度监测。

轨道交通车辆的速度测量主要分为两种：轮周速度和地面真实速度。

• 轮周速度：这是通过测量车轮的旋转速度来推算的。就像我们骑自行车，车轮转多快，就能大概知道我们骑多快。这种方法简单直接，但有一个致命弱点：车轮可能打滑或空转。在启动、制动或者湿滑的铁轨上，车轮可能在转动，但车辆的实际位移却没那么大，或者相反，导致轮周速度与车辆的真实地面速度不符。

• 地面真实速度：这是指车辆相对于地面的实际移动速度。对于列车运行控制，尤其是高速列车和自动驾驶系统，地面真实速度才是最关键的。它直接反映了列车在轨道上的实际运动状态，能够有效避免因车轮打滑或空转导致的控制失误。

因此，对轨道交通车辆的速度监测，尤其是高精度、快速响应的地面真实速度监测，具有极其重要的技术要求：

• 高精度：速度数据的微小误差，都可能在高速运行中被放大，影响制动距离、运行间隔和列车定位。要求在各种运行条件下，都能达到极高的测量精度，通常要求精度优于0.5%，甚至0.1%。

• 快速响应：列车速度变化快，尤其在加速或减速时，监测系统必须能几乎同步地反馈速度变化。这就好比驾驶员踩油门或刹车，速度表要立刻显示出变化，而不是延迟几秒钟。这对于列车的紧急制动、防滑控制和ATO（自动列车运行）系统至关重要。

• 宽测量范围：从列车启动的极低速度（如0.1 km/h）到高速运行（如400 km/h以上），监测系统都必须能稳定可靠地工作。

• 恶劣环境适应性：轨道交通车辆运行环境复杂，传感器可能暴露在雨雪、风沙、振动、冲击以及宽广的温度变化中。设备必须坚固耐用，具备高防护等级和抗干扰能力。

• 非接触性：为了减少机械磨损、简化安装维护，非接触式测量方案越来越受到青睐。这就像是“遥感”列车速度，不需直接触碰地面或车轮。

2. 针对轨道交通速度监测的相关技术标准简介

在轨道交通领域，对速度监测的可靠性和准确性有着严格的规范，以确保列车运行的安全和效率。这些标准通常会定义一些关键的监测参数及其评价方法。

• 速度测量精度：这是衡量速度传感器输出值与实际值之间差异大小的指标。它通常表示为全量程的百分比（例如，优于0.1%FS），或者一个绝对的速度误差值（例如，±0.1 km/h）。评价方法通常是在受控的环境下，将传感器测得的速度与一个已知的高精度参考速度进行比对，计算其最大偏差或均方根误差（RMS）。对于轨道交通，这需要考虑从低速到高速的全范围精度。

• 响应时间：指的是传感器从接收到速度变化信号到输出稳定测量结果所需的时间。它包括传感器的更新周期、锁定延迟和解锁延迟等。一个快速响应的传感器能更快地反映列车的实际运动状态，这对列车的实时控制，如紧急制动和防滑保护，至关重要。评价时会通过阶跃响应实验来衡量，即突然改变目标速度，记录传感器输出达到稳定所需的时间。

• 测量范围：指传感器能够有效测量速度的上限和下限。例如，从0.1 km/h到450 km/h。这个范围需要覆盖列车从停车、启动、低速运行到高速巡航的全部工况。评价时会通过在整个速度范围内进行测试，确认传感器输出的有效性和精度。

• 非接触性：这是一个工作方式上的特性，指传感器无需与被测物体直接物理接触即可完成测量。这种特性可以减少机械磨损、提高传感器寿命，并简化安装和维护。评价通常是检查其工作距离、安装位置的灵活性以及对目标表面特征的要求。

• 环境适应性：包括传感器在不同温度、湿度、振动、冲击、电磁干扰等环境下保持性能稳定的能力。这通过严苛的环境可靠性测试来评估，例如高温、低温、湿热循环、盐雾腐蚀、振动冲击和电磁兼容性（EMC）测试等。

3. 实时监测/检测技术方法

3.1 市面上各种相关技术方案

在轨道交通速度测量领域，存在多种先进的非接触式技术，每种技术都有其独特的工作原理、性能特点和适用场景。

3.1.1 雷达多普勒测速技术

雷达多普勒测速技术，就像是一个“声呐”的微波版本，它通过发射电磁波并接收目标反射回来的信号，利用多普勒效应来测量速度。想象一下，一辆救护车鸣笛驶过，靠近时声音变尖，远离时声音变低，这就是多普勒效应在声波上的体现。雷达测速就是利用电磁波的这种频率变化来判断物体的运动速度。

工作原理和物理基础： 传感器向被测物体（如地面或轨道）发射一束已知频率的微波信号。当这些微波信号遇到移动的物体并反射回来时，其频率会发生变化。这种频率变化被称为多普勒频移（Fd）。多普勒频移的大小与被测物体的移动速度成正比。

具体来说，发射的电磁波频率为f0，波长为λ（其中λ = c / f0，c为光速）。如果目标物体以速度V相对于传感器运动，并且运动方向与雷达波束方向之间的夹角为θ，那么接收到的反射波频率将变为fr，发生的多普勒频移Fd为：

Fd = |f0 - fr| = (2 * V * cos(θ)) / λ

通过精确测量Fd，并已知f0、λ和安装角度θ，就可以计算出目标物体的速度V。

核心性能参数的典型范围：

• 速度范围： 典型可测量速度范围从0.1 km/h到480 km/h，覆盖了轨道交通的低速到高速需求。

• 精度： 在较高速度下，精度通常能达到0.1%至0.5%（满量程或读数）。

• 响应时间： 通常可以做到非常快，更新周期在0.01秒到0.1秒之间，能够实现实时监测。

• 工作距离： 可远距离检测，例如从几米到上百米（取决于功率和目标反射特性）。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 非接触式测量： 无需与被测表面接触，避免磨损，安装灵活。

  • 全天候工作： 微波具有较强的穿透能力，受雨、雪、雾、灰尘等恶劣天气影响较小，非常适合户外轨道交通环境。

  • 测量地面真实速度： 直接测量车辆相对地面的速度，不受车轮打滑或空转的影响。

  • 快速响应和宽广的测量范围： 适用于各种速度场景和动态变化。

• 缺点：

  • 角度依赖性： 测量精度受安装角度θ影响，需要精确校准和固定安装。

  • 地面反射特性影响： 不同的地面材质和状态（如干燥、潮湿、有积水）可能影响信号反射强度和质量。

  • 多径效应： 在复杂环境中，微波可能通过多条路径反射回传感器，产生干扰，需要复杂的信号处理算法。

  • 成本： 相较于简单的轮速编码器，雷达测速模块的成本较高。

3.1.2 激光多普勒测速技术（LDV）

激光多普勒测速技术利用激光作为探测介质，其原理与雷达类似，但由于激光波长更短，通常能提供更高的测量精度和更小的测量点。

工作原理和物理基础： 传感器发射两束相干激光束，在被测表面交汇形成一个精密的干涉条纹区域。当物体表面移动时，位于该区域的微小颗粒会散射激光。由于多普勒效应，散射光的频率会发生变化。通过检测散射光的频率变化，并利用傅里叶变换等信号处理技术，可以精确计算出物体的速度。

多普勒频移Fd与速度V的关系为：Fd = (2 * V * sin(φ/2)) / λ其中，φ是两束激光束的夹角，λ是激光波长。

核心性能参数的典型范围：

• 速度范围： 典型可达几米/秒至2500米/分钟（约150 km/h），适用于中高速场景。

• 精度： 极高，激光多普勒测速的精度通常优于±0.05%，在某些精密应用中甚至更高。

• 响应时间： 测量频率可达数百千赫兹，响应非常迅速。

• 工作距离： 典型工作距离较短，通常在100-300毫米之间，对安装位置有较高要求。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 极高精度： 能够提供卓越的速度测量精度，适用于对精度要求极致的场合。

  • 非接触式、无磨损： 避免了机械接触带来的磨损和校准需求。

  • 无需校准： 一旦安装正确，通常不需要额外的校准。

• 缺点：

  • 工作距离短： 对传感器的安装位置和被测物体的距离有严格要求。

  • 环境敏感： 易受灰尘、水汽、目标表面反光特性等环境因素影响，在恶劣天气下性能可能下降。

  • 成本高昂： 技术复杂，通常成本较高。

3.1.3 GNSS/IMU组合导航技术

GNSS（全球导航卫星系统，如GPS、北斗）与IMU（惯性测量单元）的组合导航技术，就像是把“卫星定位”和“惯性导航”两种方法结合起来，取长补短，实现更精准、更可靠的定位和测速。

工作原理和物理基础： GNSS通过接收卫星信号计算出车辆的绝对位置和速度信息，提供高精度的长周期定位和速度测量。然而，GNSS信号容易在隧道、高楼峡谷或树木茂密区丢失。IMU则由陀螺仪（测量角速度）和加速度计（测量线性加速度）组成，通过积分这些数据可以自主推算车辆的位置、速度和姿态变化，但它的误差会随时间累积（漂移）。

组合导航技术通过卡尔曼滤波等高级算法，将GNSS和IMU的数据进行融合。在GNSS信号良好时，GNSS数据校正IMU的漂移；在GNSS信号中断时，IMU可以依靠自身数据在短时间内维持高精度的定位和速度输出。

核心性能参数的典型范围：

• 速度精度： 可达0.01 - 0.05 m/s (RMS)，在高精度应用中表现卓越。

• 定位精度： 水平精度可达厘米级。

• 输出速率： 高达100-200 Hz，提供快速更新。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 高精度和多参数输出： 不仅提供速度，还能提供精确的位置、姿态（俯仰、横滚、航向）信息。

  • 鲁棒性强： 在GNSS信号短暂中断时，仍能依靠IMU维持高精度输出。

  • 全球覆盖： GNSS提供全球范围的绝对位置和速度。

• 缺点：

  • 依赖外部信号： GNSS信号可能受遮挡、干扰影响。

  • IMU漂移： 若GNSS信号长时间丢失，IMU误差会累积，导致精度下降。

  • 成本高昂： 高精度IMU和GNSS接收机价格不菲。

3.1.4 增量式旋转编码器测速技术

增量式旋转编码器是传统的轮速测量方案，它直接测量车轮或车轴的转速。想象一下，自行车轮子上的一个磁铁，每转一圈就从传感器旁边经过一次，数一下单位时间经过多少次，就知道车轮转多快了。

工作原理和物理基础： 编码器直接安装在列车的轮轴或电机轴上。当轴旋转时，编码器内部的刻度盘（通常是光栅盘）也随之旋转。光电元件检测光栅盘上的刻度变化，并输出一系列脉冲信号。通过计算单位时间内产生的脉冲数量，结合车轮的直径（或编码器的每转脉冲数PPR），就可以计算出车轮的转速，进而推算出列车的轮周速度。

车轮的圆周速度V与编码器输出脉冲数N_pulse的关系为：V = (N_pulse / (PPR * t)) * (π * D)其中，PPR是编码器每转的脉冲数，t是测量时间，D是车轮直径。

核心性能参数的典型范围：

• 分辨率： 典型分辨率高达数千脉冲/转（PPR）。

• 响应频率： 工业级产品最大响应频率可达100 kHz。

• 精度： 通常能达到0.5% - 1%左右，取决于车轮直径的精度和磨损程度。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 技术成熟可靠： 经过长时间验证，是广泛使用的传统方案。

  • 成本效益高： 相较于其他高精度非接触式方案，成本较低。

  • 安装简便： 直接安装在轮轴上即可。

  • 坚固耐用： 对振动、冲击和恶劣环境具有较强的适应性。

• 缺点：

  • 受轮轨关系影响： 测量的是轮周速度，当车轮打滑或空转时，无法反映真实的地面速度。

  • 车轮磨损影响： 车轮直径会随磨损而变化，需要定期校准或补偿。

  • 机械接触： 尽管编码器本身不直接接触地面，但它与车轮的机械连接意味着存在磨损和故障的可能。

3.2 市场主流品牌/产品对比

这里我们将对比几款在轨道交通速度测量领域具有代表性的品牌及其所采用的技术方案。

• 德国赫尔曼 (采用雷达多普勒测速技术) 德国赫尔曼专注于轨道交通领域，其地面速度传感器如RS400/RS450系列，就是典型的雷达多普勒测速产品。它向地面发射微波信号，通过接收反射信号的多普勒频移来计算列车的实时地面速度。这款传感器以其在恶劣天气（如雨、雪、泥土）下仍能保持高精度测量而闻名，并且具有坚固耐用、抗震动冲击的特点。其测量范围为0.1 km/h至450 km/h，精度通常优于0.1%或0.1 km/h，防护等级高达IP67/IP69K，非常适合轨道交通的严苛环境。

• 英国真尚有 (采用雷达多普勒测速技术) 英国真尚有的LP-DS100是一款高性能的多普勒雷达测速传感器，适用于各种非接触式速度测量应用。它采用Ka频带35.5 ±0.1 GHz的微波频率，通过分析反射信号的多普勒频移来精确测量速度，可用于测量车速、输送机速度等。该传感器的测量范围为0.8 km/h到480 km/h，在1英里/小时的速度下，测量精度可达±0.34%。英国真尚有LP-DS100的突出特点在于其快速响应能力，更新周期仅0.01秒，锁定延迟0.02秒，解锁延迟0.05秒，能够实现快速的速度监测。该产品重量轻便，仅230克，工作温度范围为-17至60°C，适应不同环境条件。此外，英国真尚有LP-DS100还具有良好的抗干扰能力和耐候性。

• 英国测量科学 (采用激光多普勒测速技术) 英国测量科学的DS-2000系列非接触式速度与长度传感器，采用了激光多普勒测速原理（LDV）。它发射两束相干激光，通过测量散射光的多普勒频移来计算速度。这种技术以其极高的精度而著称，精度优于±0.05%，并且无需校准、无机械磨损。其速度测量范围可达2500米/分钟（约150 km/h）。尽管其工作距离较短（典型值100-300毫米），但其在需要极高速度精度和长度测量（如轨道几何测量车）的应用中表现出色，但可能对环境条件较为敏感。

• 美国泰利斯安佩克斯 (采用GNSS/IMU组合导航技术) 美国泰利斯安佩克斯的POS LV系列（如POS LV 220）采用紧密耦合的GNSS与IMU组合导航技术。GNSS提供绝对位置和速度，IMU测量车辆姿态和加速度，通过卡尔曼滤波融合数据，即使在GNSS信号短暂中断时也能维持高精度。它能提供0.01-0.02 m/s (RMS)的速度精度，水平精度达0.02-0.05米，并输出高达200 Hz的数据，同时提供完整的车辆姿态信息。其优势在于在挑战性GNSS环境下仍能提供卓越的定位和测速精度，广泛应用于高精度移动测绘和轨道线路检测。

• 日本多摩川 (采用增量式旋转编码器技术) 日本多摩川的TS5213N系列铁路车辆用增量式旋转编码器，是基于传统轮速测量方案的产品。编码器直接安装在列车轮轴或电机轴上，通过光电元件检测光栅盘旋转产生的脉冲信号，从而计算轮周速度。该产品技术成熟可靠，抗震动、抗冲击、防尘防水性能优异，防护等级达到IP67，工作温度范围-40°C至+85°C。其分辨率高达2500脉冲/转（PPR），安装简便，成本效益高，广泛应用于列车控制、防滑保护和里程计数，但其测量的是轮周速度而非真实地面速度。

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

选择轨道交通的速度监测设备，需要像挑选定制服装一样，充分考虑“合身”与“实用”。以下是几个关键的技术指标及其选型建议：

1. 精度 (Accuracy)

   • 实际意义： 决定了测量结果与真实值之间的接近程度。精度越高，速度数据越可靠。对于轨道交通，这直接关系到列车运行的安全性（如制动距离的精确计算）和效率（如精确的停靠控制）。

   • 影响： 低精度可能导致累积误差，影响列车定位、速度控制和里程统计。

   • 选型建议：

     • 对安全性要求极高或需要精确定位/测绘的场景： 优先选择GNSS/IMU组合导航或激光多普勒测速，其精度可达0.1%甚至更高。例如，用于轨道几何测量车，毫米级的误差都无法接受。

     • 常规列车运行控制和防滑保护： 雷达多普勒测速（精度0.1%-0.5%）通常能满足要求，提供稳定的地面真实速度。

     • 仅作辅助性速度显示或里程统计： 旋转编码器（精度0.5%-1%）可能已足够，但需注意车轮滑移的影响。

2. 响应时间 (Response Time)

   • 实际意义： 传感器从速度变化到输出新稳定数据所需的时间。响应越快，系统对列车速度变化的感知越及时。

   • 影响： 响应迟缓会导致控制系统滞后，尤其在紧急制动、防滑/防空转或高速变道时，可能引发危险或效率降低。

   • 选型建议：

     • 高速列车控制、防滑保护、ATO系统： 必须选择响应时间极短的传感器（更新周期0.01-0.1秒），如高性能的雷达多普勒或GNSS/IMU系统。这些应用要求系统能迅速察觉并响应哪怕是毫秒级的速度波动。

     • 非实时性或变化缓慢的监测： 响应时间要求可适当放宽。

3. 测量范围 (Measurement Range)

   • 实际意义： 传感器能够有效测量速度的上限和下限。

   • 影响： 如果传感器测量范围不足，可能无法覆盖列车从启动到最高速的全工况，导致部分速度段的数据缺失或不准确。

   • 选型建议：

     • 覆盖全速域的轨道交通应用： 雷达多普勒测速通常能提供宽广的测量范围（0.1 km/h - 480 km/h），能满足从列车启动到最高运行速度的需求。

     • 特殊低速或超高速应用： 需要具体评估所选传感器的上下限是否符合要求。例如，某些激光多普勒传感器在极高速（如工业生产线）下表现优异，但在超低速下可能表现不佳。

4. 环境适应性 (Environmental Robustness)

   • 实际意义： 传感器在各种恶劣工况下（如温度、湿度、振动、冲击、灰尘、雨雪、电磁干扰）保持稳定工作性能的能力。

   • 影响： 环境适应性差会导致传感器故障、数据异常，增加维护成本，甚至影响列车运行安全。

   • 选型建议：

     • 户外或严苛环境下使用： 优先考虑防护等级高（如IP67/IP69K）、宽工作温度范围、抗振动冲击设计的产品，如专门为轨道交通设计的雷达多普勒传感器或增量式编码器。GNSS/IMU系统也需要考虑外壳防护和内部元器件的工业级标准。

     • 室内或受控环境： 对环境适应性的要求可适当降低。

5. 成本 (Cost) 与维护 (Maintenance)

   • 实际意义： 设备的采购、安装、日常维护和故障维修的总投入。

   • 影响： 高昂的成本可能超出预算，复杂的维护会增加运营负担。

   • 选型建议：

     • 预算敏感且对精度要求非极致： 增量式旋转编码器通常成本最低，但需考虑因轮滑带来的误差和机械接触的维护。

     • 需要高精度地面速度且注重非接触和免维护： 雷达多普勒传感器是性价比较高的选择。

     • 要求极致精度、位置、姿态信息且预算充足： GNSS/IMU组合导航或激光多普勒（视具体场景）是最佳选择，但其初始投入和技术支持成本较高。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在轨道交通的速度监测实际应用中，即使是高性能的传感器也可能面临挑战。了解这些潜在问题并预先制定解决方案至关重要。

1. 车轮打滑或空转导致的轮周速度与地面速度不符

   • 问题原因： 尤其在启动、制动或雨雪天气下，列车车轮与钢轨之间的附着力不足，导致车轮转速与列车实际地面移动速度不一致。如果仅依赖轮周速度传感器（如旋转编码器），输出的速度值将是错误的。

   • 影响： 错误的轮速信息会导致列车防滑/防空转系统误判，制动距离不准确，影响列车控制和行车安全。

   • 解决建议：

     • 采用地面真实速度传感器： 优先选用非接触式雷达多普勒测速传感器或GNSS/IMU组合导航系统，它们直接测量车辆相对于地面的真实速度，不受轮滑影响。

     • 组合测量方案： 将轮周速度传感器与地面真实速度传感器结合使用。以地面速度为主要参考，轮周速度作为辅助或冗余，通过算法融合和比较，及时发现轮滑现象并校正。

     • 定期校准与磨损补偿： 对于轮周速度传感器，需要定期检查车轮直径，并根据磨损情况进行校准或软件补偿。

2. 恶劣天气（雨、雪、雾、沙尘）对传感器性能的影响

   • 问题原因： 强降雨、大雪、浓雾或沙尘天气可能阻碍传感器发射的信号（微波或激光），导致信号衰减、反射不佳或被散射，进而影响测量精度和可靠性。

   • 影响： 速度数据不稳定、精度下降甚至丢失，可能触发告警或导致控制系统降级运行。

   • 解决建议：

     • 选择抗干扰能力强的传感器： 雷达多普勒传感器，特别是工作在较高频段（如Ka频带）的雷达，对雨雪雾的穿透能力通常优于激光。

     • 传感器防护设计： 选用具备高防护等级（如IP67/IP69K）且具备自清洁或加热功能的传感器。例如，在传感器窗口处增加防污涂层、设计空气吹扫接口或加热元件，以防止水滴、冰雪或灰尘堆积。

     • 冗余配置： 部署多个不同类型的传感器，或同类型传感器的多路冗余，以在恶劣条件下互相验证或切换，提高系统可靠性。

3. GNSS信号在隧道、高楼或遮蔽区域的丢失

   • 问题原因： GNSS接收机依赖于卫星信号，在隧道、地下、高楼林立的城市峡谷或茂密的树林中，卫星信号容易被遮挡或衰减，导致定位和测速中断。

   • 影响： 依赖GNSS的系统将无法提供准确的速度和位置信息，影响列车运行。

   • 解决建议：

     • 采用GNSS/IMU组合导航： IMU（惯性测量单元）在GNSS信号丢失时能自主提供短期的导航信息，维持一段时间的高精度。

     • 融合其他传感器数据： 将GNSS/IMU数据与雷达测速、里程计（如旋转编码器或车轮直径补偿后的轮速）等数据进行多源融合，通过卡尔曼滤波等算法，在GNSS信号中断时利用其他传感器数据进行补充和修正。

     • 部署地面信标： 在隧道等特定区域部署地面信标（如RFID标签），为列车提供额外的定位参考点。

4. 电磁干扰 (EMI) 和振动冲击

   • 问题原因： 轨道交通环境中存在大量的电力设备、通信设备和高压线路，容易产生复杂的电磁干扰。列车高速运行带来的强烈振动和冲击也可能影响传感器内部元件或连接的稳定性。

   • 影响： 电磁干扰可能导致传感器数据失真或误码，振动冲击则可能导致机械结构松动、内部电路故障甚至永久性损坏。

   • 解决建议：

     • 选用EMC设计优异的产品： 选择符合相关EMC标准、具备良好屏蔽和滤波设计的传感器。

     • 安装减振措施： 在传感器安装座与车辆之间增加减振垫或减振支架，以隔离大部分机械振动。

     • 坚固的结构设计： 选用具备抗冲击、抗振动设计，工业级或车规级的传感器产品。

     • 电源纯净度： 确保为传感器提供稳定、纯净的电源，避免电源波动引起的干扰。

4. 应用案例分享

• 高速列车运行控制系统：多普勒雷达测速传感器直接测量列车相对于地面的真实速度，为列车的自动驾驶（ATO）、列车控制系统（TCS）提供精确的输入，确保列车在高速运行时的安全间隔和准点率。例如，选用具有快速响应特性的雷达测速传感器，能够更迅速地反馈速度变化，提高控制系统的实时性。

• 列车防滑/防空转系统：通过比较轮周速度（由编码器获得）与地面真实速度（由雷达测速获得），系统能准确判断车轮是否打滑或空转，从而及时调整牵引或制动力的输出，保障列车平稳运行和车轮寿命。

• 轨道线路检测车：高精度的激光多普勒测速传感器或GNSS/IMU组合导航系统，能够为轨道检测设备提供极其精确的速度和位置参考，从而实现对轨道几何参数、轨距、水平等关键指标的厘米级甚至毫米级检测。

• 列车里程累计与维护管理：精确的速度测量可以用于累计列车的行驶里程，这对于列车的定期维护、部件寿命评估以及运营成本核算都至关重要。

• 地铁车辆精准停靠：在地铁或轻轨系统中，通过精确的速度测量，结合地面信标等辅助定位技术，可以实现列车在站台的精准停靠，提高乘客上下车的效率和安全性。