一種軌道交通列車的防撞預警方法與流程

2023-07-26 01:48:56

本發明屬於軌道交通領域，具體涉及一種預警方法，具體涉及一種軌道交通列車的防撞預警方法。

背景技術：

隨著高速鐵路以及城市軌道交通的發展，列車自動控制系統能非常有效地保障列車的安全高效運行，避免軌道車輛碰撞等安全事故的發生。目前的軌道交通運行控制系統一般包括車載子系統、地面子系統及控制中心子系統，各子系統通過數字通信系統相連，且各子系統要求配合的環節多，內部結構龐大且功能也相對複雜，列車在運行過程中需要依賴通信網絡及各子系統協同工作。龐大的ATC系統在受到惡劣自然環境、突發外部強電磁幹擾、操作失誤或設備缺陷等因素的影響時可能會使得列車控制超出安全控制範圍等極端情況的出現，從而可能會造成整個系統出現控制異常，甚至發出錯誤控制信息，進而導致行車安全事故如列車衝突碰撞的發生。因此，非常有必要建立一套完全獨立於原有ATC系統以外的列車防撞系統，為列車的安全運行增加另一重額外保護，這對於列車的運行安全具有重要意義。

鑑於此，提出一種軌道交通列車的防撞預警方法本發明所要研究的課題。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的在於提供一種軌道交通列車的防撞預警方法，旨在建立一套完全獨立於原有ATC系統以外的列車防撞系統，為列車的安全運行增加另一重額外保護。

為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種軌道交通列車的防撞預警方法，預先建立一預警平臺，該預警平臺主要由伺服器、列車位置定位模塊、列車速度檢測模塊、網絡通信以及若干預警終端組成，在每輛列車中安裝一預警終端；

所述伺服器，包括用列車信息資料庫、判定模塊、信息交互模塊以及控制模塊；所述列車信息資料庫用於存儲各輛列車的形式狀態信息；所述判定模塊用於判定當前列車是否會與其它列車相撞；所述信息交互模塊用於實現伺服器與預警終端之間的信息交互；所述控制模塊用於控制預警終端預警；

所述列車位置定位模塊用於對當前列車的位置進行定位；

所述列車速度檢測模塊用於對當前列車的運行速度進行檢測；

所述通訊網絡包括無線通訊網絡和有線通訊網絡；

所述預警終端，包括微處理晶片、模數轉換模塊、信號處理模塊、預警模塊以及無線收發模塊，所述模數轉換模塊分別連接所述列車位置定位模塊、列車速度檢測模塊以及信號處理模塊連接，所述信號處理模塊、無線收發模塊分別與微處理晶片連接；所述預警終端用於對當前車輛可能或者即將發生碰撞的情形進行預警：

在工作狀態下，每輛運行的列車中的預警終端實時通過列車位置定位模塊和列車速度檢測模塊檢測自身的位置和運行速度，並將檢測到的位置信息和速度信息經過模數轉換後，發送給信號處理模塊，信號處理模塊再對接收到的列車的位置信息和速度信息進行處理，並通過網絡通信向伺服器發送當前車輛的狀態信息，所述的狀態信息包括以下信息：

(一)當前車輛的自身的身份信息；

(二)當前列車的位置信息，該位置信息從列車位置定位模塊處獲得；

(三)當前列車的運行方向信息；

(四)當前列車運行的時間信息；

伺服器在接收到列車發送的狀態信息後，通過判定模塊將當前列車和同時與該當前列車運行在同一時間段、同一行駛區域中的列車的狀態信息進行對比判斷，若發現當前列車存在與其它列車發生相撞的隱患，則通過控制模塊向該當前列車反饋預警信號，當預警終端接收到該預警信號後控制預警模塊發出預警提醒；其中，所述預警信號分按照危險程度逐次分為一級預警、二級預警、以及三級預警；

當預警終端接收到預警信號為一級預警時，則控制預警模塊發出緩慢報警音，並發送喚醒信號給列車的駕駛系統，以控制列車駕駛系統進入戒備狀態；當預警終端接收到預警信號為二級預警時，則控制預警模塊發出急促報警音，並發送減速信號給列車的駕駛系統，以控制列車自行將運動速度降低一級；當預警終端接收到的預警信號為三級預警時，則控制預警模塊發出緊急長鳴報警音，並發送強制停車信號給列車的駕駛系統，以控制列車強制停車；

若發現當前列車不存在與其它列車發生相撞的隱患，則預警模塊不提醒。

作為本發明的進一步改進，所述預警平臺還包括一超聲波檢測模塊，通過超聲波檢測模塊來檢測列車行駛前方有無行駛車輛，並將獲得的信息發送給伺服器，通過檢測前方有無車輛來篩除所述判定模塊判定是否存在列車相撞的隱患的時間。

作為本發明的進一步改進，所述預警平臺還包括一報錯模塊，用於檢測當前預警終端工作是否正常。

作為本發明的進一步改進，所述列車位置定位模塊由硬體或/和軟體構成，該電子地圖定位系統能夠獲取當前列車此刻在電子地圖中的位置點和方向。

作為本發明的進一步改進，所述預警平臺還包括列車振動檢測模塊，該列車振動檢測模塊通過信號處理模塊與微處理晶片連接。

作為本發明的進一步改進，所述預警終端還包括設在每列車廂前方的電子顯示屏，當預警模塊發出報警音進行預警時，同時在電子顯示屏中顯示預警信息。

作為本發明的進一步改進，所述預警平臺還包括熱釋電紅外傳感器模塊，該熱釋電紅外傳感器模塊與信號處理模塊連接，用於夜間檢測列車當前行駛前方情況。

作為本發明的進一步改進，所述預警平臺還包括圖像傳感器模塊，該圖像傳感器模塊與信號處理模塊連接，用於白天檢測列車行當前駛前方情況。

作為本發明的進一步改進，還包括遙控器和無線遙控收發模塊，該無線遙控收發模塊與所述圖像處理模塊連接，用於通過遙控器和無線遙控收發模塊實現遙控操作。

作為本發明的進一步改進，所述信號處理模塊採用TMS320DM642晶片。

本發明工作原理以及效果如下：

本發明涉及一種軌道交通列車的防撞預警方法，預先建立一預警平臺，該預警平臺主要由伺服器、列車位置定位模塊、列車速度檢測模塊、網絡通信以及若干預警終端組成，在每輛列車中安裝一預警終端；伺服器包括用列車信息資料庫、判定模塊、信息交互模塊以及控制模塊；列車位置定位模塊用於對當前列車的位置進行定位；列車速度檢測模塊用於對當前列車的運行速度進行檢測；通訊網絡包括無線通訊網絡和有線通訊網絡；預警終端包括微處理晶片、模數轉換模塊、信號處理模塊、預警模塊以及無線收發模塊。本發明可靠性好、實用性強，通過獨立於原有ATC系統以外的列車防撞系統，帶給列車雙重保護。

附圖說明

在此描述的附圖僅用於解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本申請公開的範圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用於幫助對本申請的理解，並不是具體限定本申請各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本申請的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本申請。在附圖中：

附圖1為本發明實施例的原理結構示意圖。

具體實施方式

下面實施例將進一步舉例說明本發明。這些實施例僅用於說明本發明，但不以任何方式限制本發明。

實施例：一種軌道交通列車的防撞預警方法

參見附圖1，預先建立一預警平臺，該預警平臺主要由伺服器1、列車位置定位模塊2、列車速度檢測模塊3、網絡通信以及若干預警終端4組成，在每輛列車中安裝一預警終端4。

所述伺服器1，包括用列車信息資料庫、判定模塊、信息交互模塊以及控制模塊；所述列車信息資料庫用於存儲各輛列車的形式狀態信息；所述判定模塊用於判定當前列車是否會與其它列車相撞；所述信息交互模塊用於實現伺服器1與預警終端4之間的信息交互；所述控制模塊用於控制預警終端4預警。

所述列車位置定位模塊2用於對當前列車的位置進行定位。

所述列車速度檢測模塊3用於對當前列車的運行速度進行檢測。

所述通訊網絡包括無線通訊網絡和有線通訊網絡。

所述預警終端4，包括微處理晶片40、模數轉換模塊41、信號處理模塊42、預警模塊43列車速度檢測模塊3以及無線收發模塊44，所述模數轉換模塊41分別連接所述列車位置定位模塊2和信號處理模塊42連接，所述信號處理模塊42、無線收發模塊44分別與微處理晶片40連接；所述預警終端4用於對當前車輛可能或者即將發生碰撞的情形進行預警。

在工作狀態下，每輛運行的列車中的預警終端4實時通過列車位置定位模塊和列車速度檢測模塊3檢測自身的位置和運行速度，並將檢測到的位置信息和速度信息經過模數轉換後，發送給信號處理模塊42，信號處理模塊42再對接收到的列車的位置信息和速度信息進行處理，並通過網絡通信向伺服器1發送當前車輛的狀態信息，所述的狀態信息包括以下信息：

(一)當前車輛的自身的身份信息；

(二)當前列車的位置信息，該位置信息從列車位置定位模塊2處獲得；

(三)當前列車的運行方向信息；

(四)當前列車運行的時間信息。

伺服器1在接收到列車發送的狀態信息後，通過判定模塊將當前列車和同時與該當前列車運行在同一時間段、同一行駛區域中的列車的狀態信息進行對比判斷，若發現當前列車存在與其它列車發生相撞的隱患，則通過控制模塊向該當前列車反饋預警信號，當預警終端4接收到該預警信號後控制預警模塊43發出預警提醒；其中，所述預警信號分按照危險程度逐次分為一級預警、二級預警、以及三級預警。

當預警終端4接收到預警信號為一級預警時，則控制預警模塊43發出緩慢報警音，並發送喚醒信號給列車的駕駛系統，以控制列車駕駛系統進入戒備狀態；當預警終端4接收到預警信號為二級預警時，則控制預警模塊43發出急促報警音，並發送減速信號給列車的駕駛系統，以控制列車自行將運動速度降低一級；當預警終端4接收到的預警信號為三級預警時，則控制預警模塊43發出緊急長鳴報警音，並發送強制停車信號給列車的駕駛系統，以控制列車強制停車。

若發現當前列車不存在與其它列車發生相撞的隱患，則預警模塊43不提醒。

作為本發明的進一步改進，所述預警平臺還包括一超聲波檢測模塊，通過超聲波檢測模塊來檢測列車行駛前方有無行駛車輛，並將獲得的信息發送給伺服器1，通過檢測前方有無車輛來篩除所述判定模塊判定是否存在列車相撞的隱患的時間。

進一步地，所述預警平臺還包括一超聲波檢測模塊，通過超聲波檢測模塊來檢測列車行駛前方有無行駛車輛，並將獲得的信息發送給伺服器1，通過檢測前方有無車輛來篩除所述判定模塊判定是否存在列車相撞的隱患的時間。

進一步地，所述預警平臺還包括一報錯模塊，用於檢測當前預警終端4工作是否正常。

進一步地，所述列車位置定位模塊2由硬體或/和軟體構成，該電子地圖定位系統能夠獲取當前列車此刻在電子地圖中的位置點和方向。

進一步地，所述預警平臺還包括列車振動檢測模塊，該列車振動檢測模塊通過信號處理模塊42與微處理晶片40連接。

進一步地，所述預警終端4還包括設在每列車廂前方的電子顯示屏，當預警模塊43發出報警音進行預警時，同時在電子顯示屏中顯示預警信息。

進一步地，所述預警平臺還包括熱釋電紅外傳感器模塊，該熱釋電紅外傳感器模塊與信號處理模塊42連接，用於夜間檢測列車當前行駛前方情況。

進一步地，所述預警平臺還包括圖像傳感器模塊，該圖像傳感器模塊與信號處理模塊42連接，用於白天檢測列車行當前駛前方情況。

進一步地，還包括遙控器和無線遙控收發模塊，該無線遙控收發模塊與所述圖像處理模塊連接，用於通過遙控器和無線遙控收發模塊實現遙控操作。

本發明涉及一種軌道交通列車的防撞預警方法，預先建立一預警平臺，該預警平臺主要由伺服器1、列車位置定位模塊2、列車速度檢測模塊3、網絡通信以及若干預警終端4組成，在每輛列車中安裝一預警終端4；伺服器1包括用列車信息資料庫、判定模塊、信息交互模塊以及控制模塊；列車位置定位模塊2用於對當前列車的位置進行定位；列車速度檢測模塊3用於對當前列車的運行速度進行檢測；通訊網絡包括無線通訊網絡和有線通訊網絡；預警終端4包括微處理晶片40、模數轉換模塊41、信號處理模塊42、預警模塊43以及無線收發模塊44。本發明可靠性好、實用性強，通過獨立於原有ATC系統以外的列車防撞系統，帶給列車雙重保護。

需要說明的是，在本申請的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

使用術語「包含」或「包括」來描述這裡的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構成的實施方式。這裡通過使用術語「可以」，旨在說明「可以」包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開「一」或「一個」並不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

應該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應用對本領域技術人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導的範圍不應該參照上述描述來確定，而是應該參照前述權利要求以及這些權利要求所擁有的等價物的全部範圍來確定。出於全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結合在本文中。在前述權利要求中省略這裡公開的主題的任何方面並不是為了放棄該主體內容，也不應該認為申請人沒有將該主題考慮為所公開的申請主題的一部分。

上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本申請的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本申請的保護範圍，凡未脫離本申請技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本申請的保護範圍之內。