一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)及應(yīng)用，該系統(tǒng)與軌道交通信號系統(tǒng)連接，所述的安全防撞系統(tǒng)包括電源、通信控制單元、感應(yīng)環(huán)線、感應(yīng)環(huán)線接收盒和報(bào)警裝置，所述的通信控制單元分別與電源、感應(yīng)環(huán)線接收盒、報(bào)警裝置和軌道交通信號系統(tǒng)連接，所述的感應(yīng)環(huán)線接收盒與感應(yīng)環(huán)線連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有能夠準(zhǔn)確判斷列車行駛限界范圍內(nèi)是否存在金屬障礙物，還能夠提前告知司機(jī)起到預(yù)警的作用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種軌道交通平交路口安全報(bào)警領(lǐng)域，尤其是涉及一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源的日益普及和目前國內(nèi)嚴(yán)峻的環(huán)境與交通壓力，市內(nèi)有軌電車是一種行之有效的解決方案。但是，從安全方面考量，有軌電車在平交路口與公路交通接口存在一定的安全風(fēng)險?？赡艽嬖谄囋谲壍郎舷ɑ鸬那闆r，導(dǎo)致列車與汽車相撞。鐵路系統(tǒng)在一些無人值守道口也存在相同的風(fēng)險。
[0003]目前，公知的軌道交通與平交路口安全保障方式分為以下幾種:通過降低列車通過道口的速度保障；通過電動攔木機(jī)或者電動攔柵保障。
[0004]其存在欄柵范圍內(nèi)的情況無法確認(rèn)和不能提前告知司機(jī)的弊端。降低了列車通過平交路口系統(tǒng)整體的可用性和自動化程度。如果運(yùn)用攝像頭技術(shù)完成自動化處理，存在成本高和軟件開發(fā)的困難性，同時對于夜晚情況也存在局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，從而不僅能能夠準(zhǔn)確判斷列車行駛限界范圍內(nèi)是否存在金屬障礙物，還能夠提前告知司機(jī)起到預(yù)警的作用。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)與軌道交通信號系統(tǒng)連接，其特征在于，所述的安全防撞系統(tǒng)包括電源、通信控制單元、感應(yīng)環(huán)線、感應(yīng)環(huán)線接收盒和報(bào)警裝置，所述的通信控制單元分別與電源、感應(yīng)環(huán)線接收盒、報(bào)警裝置和軌道交通信號系統(tǒng)連接，所述的感應(yīng)環(huán)線接收盒與感應(yīng)環(huán)線連接。
[0008]感應(yīng)環(huán)線與感應(yīng)環(huán)線接收盒相連接，用于轉(zhuǎn)換環(huán)線的信號將其輸入給通信控制單元。通信控制單元與軌道交通信號系統(tǒng)相連接，可以獲得上下行是否有列車正在通過，以及軌道交通路口信號機(jī)狀態(tài)。
[0009]所述的感應(yīng)環(huán)線為金屬感應(yīng)環(huán)線，用于作為障礙物探測傳感器。
[0010]所述的金屬感應(yīng)環(huán)線探測一定范圍內(nèi)是否存在金屬物體，并根據(jù)實(shí)際路口車道情況進(jìn)行合理布置，確保探測列車行駛限界范圍內(nèi)的金屬障礙物，判斷是否對列車運(yùn)行有害。
[0011]所述的金屬感應(yīng)環(huán)線分別設(shè)在列車上行兩股軌道之間和下行兩股軌道之間。
[0012]所述的金屬感應(yīng)環(huán)線為矩形結(jié)構(gòu)，其1000mm*500mm,感應(yīng)范圍環(huán)線外0.5米范圍以內(nèi)。
[0013]所述的報(bào)警裝置包括軌旁報(bào)警裝置和車載報(bào)警裝置，所述的軌旁報(bào)警裝置分別與通信控制單元、軌道交通信號系統(tǒng)連接，所述的車載報(bào)警裝置與軌道交通信號系統(tǒng)連接。
[0014]一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟:[0015]I)初始化系統(tǒng)，加載參數(shù)并激活系統(tǒng)；
[0016]2)通信控制單元判斷與各接口系統(tǒng)通信是否正常，若為是，同時執(zhí)行步驟3)和步驟4)，否則，停止工作；
[0017]3)通信控制單元根據(jù)感應(yīng)環(huán)線接收盒確認(rèn)在感應(yīng)環(huán)線范圍內(nèi)是否存在金屬物體，并執(zhí)行步驟5)；
[0018]4)通信控制單元通過與軌道交通信號系統(tǒng)接口，確認(rèn)是否有列車正在通過路口并接收路口軌道交通信號機(jī)狀態(tài)信息，并執(zhí)行步驟5)；
[0019]5)通信控制單元執(zhí)行條件判斷1、2、3、4、5、6和7，并獲得是否需要報(bào)警的結(jié)果，若為是，執(zhí)行步驟6)，否則返回步驟2)；
[0020]6)通信控制單元將需要報(bào)警的結(jié)果發(fā)送給軌道交通信號系統(tǒng)和報(bào)警裝置；
[0021]7)軌旁報(bào)警裝置根據(jù)通信控制單元的報(bào)文或繼電信息采取相對應(yīng)的報(bào)警措施；車載報(bào)警裝置根據(jù)軌道交通信號系統(tǒng)的報(bào)文信息采取相對應(yīng)的報(bào)警措施；
[0022]8)報(bào)警裝置將實(shí)際報(bào)警狀態(tài)發(fā)送給軌道交通信號系統(tǒng)，并返回步驟2)。
[0023]所述的通信控制單元執(zhí)行條件判斷1、2、3、4、5、6和7，并獲得是否需要報(bào)警的結(jié)果具體為:
[0024]條件I是軌道交通上行路口信號機(jī)狀態(tài)是否為綠燈通行狀態(tài)，如果為綠燈通行狀態(tài)反饋O，如果非綠燈反饋I，記為狀態(tài)A ;
[0025]條件2是軌道交通上行路口環(huán)線是否感應(yīng)到其探測范圍內(nèi)存在金屬障礙物，如果有障礙物狀態(tài)反饋0，如果無障礙物反饋1，記為狀態(tài)B ；
[0026]條件3是軌道交通上行路口列車是否正在通過，如果已經(jīng)駛?cè)敕答両，如果沒有駛?cè)敕答丱,記為狀態(tài)C ；
[0027]條件4是軌道交通下行路口信號機(jī)狀態(tài)是否為綠燈通行狀態(tài)，如果為綠燈通行狀態(tài)反饋O，如果非綠燈反饋I，記為狀態(tài)D ;
[0028]條件5是軌道交通下行路口環(huán)線是否感應(yīng)到其探測范圍內(nèi)存在金屬障礙物，如果有障礙物狀態(tài)反饋0，如果無障礙物反饋1，記為狀態(tài)E ；
[0029]條件6是軌道交通下行路口列車是否正在通過,如果正在通過反饋O,如果不是正在通過反饋I，記為狀態(tài)F ；
[0030]條件7是對狀態(tài)A、B、C、D、E、F進(jìn)行布爾邏輯判斷，G = (A+B+C) * (D+E+F)，狀態(tài)G為是否需要報(bào)警的反饋，當(dāng)G = O是需要報(bào)警，如果G = I不需要報(bào)警。
[0031]區(qū)分軌道交通上下行的障礙物影響情況，不會產(chǎn)生不必要的誤報(bào)情況。
[0032]當(dāng)列車已經(jīng)駛?cè)肼房跁r，環(huán)線會探測到列車，此時環(huán)線無法區(qū)分是由于障礙物還是列車駛?cè)氘a(chǎn)生感應(yīng)，特此邏輯中認(rèn)為當(dāng)列車駛?cè)肼房跁r對于障礙物的探測由司機(jī)負(fù)責(zé)，軌道交通平交路口防撞安全系統(tǒng)將不再對其報(bào)警，其主要功能在于列車駛?cè)肼房谇暗念A(yù)防性報(bào)警。
[0033]所述的軌旁報(bào)警裝置為燈光報(bào)警裝置，所述的車載報(bào)警裝置為聲音報(bào)警裝置。
[0034]當(dāng)某方向存在可能發(fā)生沖撞的可能性，未避免對向列車駛?cè)胧鹿蕝^(qū)域，對于對向行駛列車同樣需要報(bào)警。
[0035]燈光報(bào)警可以通過在軌旁設(shè)置預(yù)警信號燈來提示司機(jī)。
[0036]聲音報(bào)警可以通過軌道交通信號系統(tǒng)直接發(fā)送到列車車載系統(tǒng)，用于報(bào)警。[0037]軌道交通信號系統(tǒng)由軌道交通平交路口防撞安全系統(tǒng)獲得是否需要報(bào)警的信息和是否已經(jīng)正確采取報(bào)警措施的信息，結(jié)合其軌道交通信號系統(tǒng)本身的列車位置信息以此監(jiān)控平交路口列車行駛安全。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0039]1、與視頻處理技術(shù)相比較，本發(fā)明專利具有快速反饋和快速處理線路信息的能力。
[0040]2、提前提示司機(jī)，告知其平交路口區(qū)段軌道是否存在侵限。
[0041]3、區(qū)分上下行侵限風(fēng)險，不會產(chǎn)生誤報(bào)提高系統(tǒng)可用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0043]圖2為本發(fā)明的感應(yīng)環(huán)線安裝示意圖；
[0044]圖3為本發(fā)明的應(yīng)用流程圖；
[0045]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中感應(yīng)環(huán)線的布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0047]實(shí)施例
[0048]根據(jù)圖4所示，目前列車上行行駛方向由左向右，側(cè)向機(jī)動車道雙向4車道。
[0049]針對每個車道，在列車上行兩股軌道和下行兩股軌道之間分別設(shè)置感應(yīng)環(huán)線，I至8號。其中奇數(shù)環(huán)線用于下行，偶數(shù)環(huán)線用于上行。
[0050]其環(huán)線尺寸為1000mm*500mm,感應(yīng)范圍環(huán)線外0.5米范圍以內(nèi)。
[0051]感應(yīng)環(huán)線a與感應(yīng)環(huán)線接收盒b之間通過電纜連接；感應(yīng)環(huán)線接收盒b與通信控制單元c之間通過串口連接報(bào)文接口 ；通信控制單元c通過網(wǎng)絡(luò)接口與軌道交通信號系統(tǒng)e相連接；軌道交通信號系統(tǒng)c通過無線網(wǎng)絡(luò)與車載報(bào)警裝置f相通信；通信控制單元c通過報(bào)文接口或者繼電接口與軌旁報(bào)警裝置d相連接。連接關(guān)系詳見圖1和圖2。
[0052]當(dāng)啟動軌道交通平交路口防撞安全系統(tǒng)時，系統(tǒng)將按照如下步驟運(yùn)行:
[0053]I)初始化系統(tǒng)，加載通信控制單元c參數(shù)并激活應(yīng)用系統(tǒng)；
[0054]2)通信控制單元判斷與各接口系統(tǒng)通信是否正常，若為是，執(zhí)行步驟3)，否則，停止工作；
[0055]3)通信控制單元根據(jù)感應(yīng)環(huán)線接收盒確認(rèn)在感應(yīng)環(huán)線范圍內(nèi)是否存在金屬物體；
[0056]4)通信控制單元通過與軌道交通信號系統(tǒng)接口，確認(rèn)是否有列車正在通過路口和路口軌道交通信號機(jī)狀態(tài)；
[0057]5)通信控制單元執(zhí)行條件判斷1、2、3、4、5、6和7，并獲得是否需要報(bào)警的結(jié)果；
[0058]6)通信控制單元將是否需要報(bào)警的結(jié)果發(fā)送給軌道交通信號系統(tǒng)和報(bào)警裝置；
[0059]7)軌旁報(bào)警裝置根據(jù)通信控制單元的報(bào)文或繼電信息采取相對應(yīng)的報(bào)警措施，例如燈光報(bào)警；車載報(bào)警裝置根據(jù)軌道交通信號系統(tǒng)的報(bào)文信息采取相對應(yīng)的報(bào)警措施，例如聲音報(bào)警；[0060]8)報(bào)警裝置將實(shí)際報(bào)警狀態(tài)發(fā)送給軌道交通信號系統(tǒng)，并返回步驟2)。
[0061]上述的條件I是軌道交通上行路口信號機(jī)狀態(tài)是否為綠燈通行狀態(tài)，如果為綠燈通行狀態(tài)反饋0，如果非綠燈反饋I，記為狀態(tài)A ；
[0062]條件2是軌道交通上行路口環(huán)線是否感應(yīng)到其探測范圍內(nèi)存在金屬障礙物，如果有障礙物狀態(tài)反饋0，如果無障礙物反饋1，記為狀態(tài)B ；
[0063]條件3是軌道交通上行路口列車是否正在通過，如果已經(jīng)駛?cè)敕答両，如果沒有駛?cè)敕答丱,記為狀態(tài)C ；
[0064]條件4是軌道交通下行路口信號機(jī)狀態(tài)是否為綠燈通行狀態(tài)，如果為綠燈通行狀態(tài)反饋O，如果非綠燈反饋I，記為狀態(tài)D ;
[0065]條件5是軌道交通下行路口環(huán)線是否感應(yīng)到其探測范圍內(nèi)存在金屬障礙物，如果有障礙物狀態(tài)反饋0，如果無障礙物反饋1，記為狀態(tài)E ；
[0066]條件6是軌道交通下行路口列車是否正在通過,如果正在通過反饋O,如果不是正在通過反饋I，記為狀態(tài)F ；
[0067]條件7是對狀態(tài)A、B、C、D、E、F進(jìn)行布爾邏輯判斷，G = (A+B+C) * (D+E+F)，狀態(tài)E為是否需要報(bào)警的反饋，當(dāng)G = O是需要報(bào)警，如果G = I不需要報(bào)警。
[0068]本發(fā)明專利適用于有軌電車平交路口，廠礦線路平交路口和鐵路支線平交路口等非封閉的軌通交通平交路口報(bào)警。針對感應(yīng)環(huán)線探測范圍內(nèi)是否存在可能引起行車安全的金屬障礙物通行報(bào)警。環(huán)線的實(shí)際布置需要根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場情況和列車的侵限范圍而確定。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不限制于本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改遷等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，該系統(tǒng)與軌道交通信號系統(tǒng)連接，其特征在于，所述的安全防撞系統(tǒng)包括電源、通信控制單元、感應(yīng)環(huán)線、感應(yīng)環(huán)線接收盒和報(bào)警裝置，所述的通信控制單元分別與電源、感應(yīng)環(huán)線接收盒、報(bào)警裝置和軌道交通信號系統(tǒng)連接，所述的感應(yīng)環(huán)線接收盒與感應(yīng)環(huán)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述的感應(yīng)環(huán)線為金屬感應(yīng)環(huán)線，用于作為障礙物探測傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述的金屬感應(yīng)環(huán)線探測一定范圍內(nèi)是否存在金屬物體，并根據(jù)實(shí)際路口車道情況進(jìn)行合理布置，確保探測列車行駛限界范圍內(nèi)的金屬障礙物，判斷是否對列車運(yùn)行有害。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述的金屬感應(yīng)環(huán)線分別設(shè)在列車上行兩股軌道之間和下行兩股軌道之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述的金屬感應(yīng)環(huán)線為矩形結(jié)構(gòu)，其1000mm*500mm，感應(yīng)范圍環(huán)線外0.5米范圍以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)，其特征在于，所述的報(bào)警裝置包括軌旁報(bào)警裝置和車載報(bào)警裝置，所述的軌旁報(bào)警裝置分別與通信控制單元、軌道交通信號系統(tǒng)連接，所述的車載報(bào)警裝置與軌道交通信號系統(tǒng)連接。
7.—種如權(quán)利要求6所述的軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟: 1)初始化系統(tǒng)，加載參數(shù)并激活系統(tǒng)； 2)通信控制單元判斷與各接口系統(tǒng)通信是否正常，若為是，同時執(zhí)行步驟3)和步驟4)，否則，停止工作； 3)通信控制單元根據(jù)感應(yīng)環(huán)線接收盒確認(rèn)在感應(yīng)環(huán)線范圍內(nèi)是否存在金屬物體，并執(zhí)行步驟5)； 4)通信控制單元通過與軌道交通信號系統(tǒng)接口，確認(rèn)是否有列車正在通過路口并接收路口軌道交通信號機(jī)狀態(tài)信息，并執(zhí)行步驟5)； 5)通信控制單元執(zhí)行條件判斷1、2、3、4、5、6和7，并獲得是否需要報(bào)警的結(jié)果，若為是，執(zhí)行步驟6)，否則返回步驟2)； 6)通信控制單元將需要報(bào)警的結(jié)果發(fā)送給軌道交通信號系統(tǒng)和報(bào)警裝置； 7)軌旁報(bào)警裝置根據(jù)通信控制單元的報(bào)文或繼電信息采取相對應(yīng)的報(bào)警措施；車載報(bào)警裝置根據(jù)軌道交通信號系統(tǒng)的報(bào)文信息采取相對應(yīng)的報(bào)警措施； 8)報(bào)警裝置將實(shí)際報(bào)警狀態(tài)發(fā)送給軌道交通信號系統(tǒng)，并返回步驟2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述的通信控制單元執(zhí)行條件判斷1、2、3、4、5、6和7，并獲得是否需要報(bào)警的結(jié)果具體為: 條件I是軌道交通上行路口信號機(jī)狀態(tài)是否為綠燈通行狀態(tài)，如果為綠燈通行狀態(tài)反饋O，如果非綠燈反饋I，記為狀態(tài)A ; 條件2是軌道交通上行路口環(huán)線是否感應(yīng)到其探測范圍內(nèi)存在金屬障礙物，如果有障礙物狀態(tài)反饋O，如果無障礙物反饋1，記為狀態(tài)B ； 條件3是軌道交通上行路口列車是否正在通過，如果已經(jīng)駛?cè)敕答両，如果沒有駛?cè)敕答丱,記為狀態(tài)C ；條件4是軌道交通下行路口信號機(jī)狀態(tài)是否為綠燈通行狀態(tài)，如果為綠燈通行狀態(tài)反饋O，如果非綠燈反饋I，記為狀態(tài)D ; 條件5是軌道交通下行路口環(huán)線是否感應(yīng)到其探測范圍內(nèi)存在金屬障礙物，如果有障礙物狀態(tài)反饋O，如果無障礙物反饋1，記為狀態(tài)E ； 條件6是軌道交通下行路口列車是否正在通過，如果正在通過反饋O，如果不是正在通過反饋I，記為狀態(tài)F ； 條件7是對狀態(tài)A、B、C、D、E、F進(jìn)行布爾邏輯判斷，G = (A+B+C) * (D+E+F)，狀態(tài)G為是否需要報(bào)警的反饋，當(dāng)G = O是需要報(bào)警，如果G = I不需要報(bào)警。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軌道交通平交路口安全防撞系統(tǒng)的應(yīng)用，其特征在于，所述的軌旁報(bào)警裝置為 燈光報(bào)警裝置，所述的車載報(bào)警裝置為聲音報(bào)警裝置。
【文檔編號】B61L29/30GK103895671SQ201410112263
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】李澍 申請人:卡斯柯信號有限公司