本發(fā)明涉及一種鐵路交通和信息技術(shù)交叉領(lǐng)域，尤其是一種鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著鐵路交通的快速發(fā)展，列車運行速度和密度的提高使得鐵路人身安全問題日益凸顯。傳統(tǒng)的鐵路安全防護手段往往依賴于人工監(jiān)控和現(xiàn)場調(diào)度，這種方式不僅效率低下，而且難以全面覆蓋和實時響應(yīng)各種安全風險。

2、現(xiàn)有的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)在功能和性能上仍存在一定的局限性。例如，部分平臺在安全風險預(yù)測方面可能存在誤報或漏報的情況，導(dǎo)致預(yù)警信息不準確或不及時。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述狀況，有必要提供一種解決上述至少一種問題的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，包括：

2、定位層，負責接收并處理鐵路列車和現(xiàn)場施工作業(yè)人員的定位信息；

3、數(shù)據(jù)處理層，接受并對所述定位信息的分析和比對，識別列車和作業(yè)人員的運動軌跡和位置變化，根據(jù)以下具體判斷條件進行安全風險預(yù)測：

4、列車與作業(yè)人員的實時距離是否小于預(yù)設(shè)的最小安全距離閾值，若滿足該條件，則進一步判斷列車速度是否超過一定范圍，兩個條件均滿足時，判定存在碰撞風險；

5、判定存在碰撞風險的基礎(chǔ)上，所述數(shù)據(jù)處理層還進一步判斷列車是否接近彎道或道岔區(qū)域，并檢查列車制動系統(tǒng)是否在預(yù)設(shè)時間內(nèi)作出響應(yīng)，若列車速度超過該區(qū)域允許的最大速度且制動系統(tǒng)未響應(yīng)，則判定存在彎道或道岔超速風險；

6、若作業(yè)人員未經(jīng)授權(quán)進入預(yù)設(shè)的禁止進入?yún)^(qū)域，或者長時間停留在列車行駛路徑上，判定存在違規(guī)進入風險；

7、若作業(yè)區(qū)域附近的多輛列車運行軌跡存在交叉，且沒有相應(yīng)的調(diào)度指令，判定存在多車交會風險；

8、預(yù)警層，基于數(shù)據(jù)處理層的風險預(yù)測結(jié)果，自動判斷是否需要觸發(fā)預(yù)警機制，并根據(jù)風險類型和等級生成相應(yīng)的預(yù)警信息；

9、通信層，建立平臺與其他相關(guān)系統(tǒng)或設(shè)備之間的通信鏈路；

10、控制層，負責接收來自調(diào)度人員的操作指令，并根據(jù)指令對平臺進行相應(yīng)的控制和調(diào)整，包括調(diào)整預(yù)警閾值、啟動或關(guān)閉特定區(qū)域的預(yù)警機制。

11、優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理層還根據(jù)以下判斷條件進行安全風險預(yù)測：

12、若列車接近彎道或道岔時，其速度超過該區(qū)域所允許的最大速度，并且列車制動系統(tǒng)未在預(yù)設(shè)時間內(nèi)作出響應(yīng)，判定存在彎道或道岔超速風險；

13、若列車在夜間或能見度低的環(huán)境下行駛，且車頭燈光亮度不足或照明系統(tǒng)發(fā)生故障，同時列車速度未相應(yīng)降低，判定存在夜間或低能見度行駛風險；

14、若作業(yè)人員所攜帶的個人定位設(shè)備信號突然中斷，且無法在短時間內(nèi)恢復(fù)，同時該作業(yè)區(qū)域存在其他列車運行，判定存在作業(yè)人員失聯(lián)風險；

15、若作業(yè)區(qū)域內(nèi)的軌道溫度超過預(yù)設(shè)的安全閾值，且列車車輪溫度也異常升高，同時列車未采取減速或停車措施，判定存在軌道熱變形與列車運行風險。

16、優(yōu)選地，所述預(yù)警層在觸發(fā)預(yù)警機制時，還包括以下判斷條件：

17、若同一作業(yè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)觸發(fā)多次預(yù)警，且預(yù)警類型相同或相似，判定存在持續(xù)安全風險，自動提高預(yù)警級別并啟動應(yīng)急響應(yīng)程序；

18、若預(yù)警信息發(fā)送后，未在規(guī)定時間內(nèi)收到調(diào)度人員或作業(yè)人員的反饋確認，判定存在響應(yīng)延遲風險。

19、優(yōu)選地，所述通信鏈路具備冗余備份功能，當主通信鏈路發(fā)生故障時，能夠自動切換到備用通信鏈路。

20、優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理層在判定存在碰撞風險的基礎(chǔ)上，進一步判斷列車是否接近作業(yè)區(qū)域，并檢測列車速度是否超過預(yù)設(shè)的安全速度限制，若未收到作業(yè)人員的安全確認信號且列車速度超過限制，則判定存在未確認超速風險，并自動提升預(yù)警級別。

21、優(yōu)選地，在判定存在未確認超速風險后，所述預(yù)警層觸發(fā)預(yù)警機制，通過通信層向調(diào)度人員和作業(yè)人員發(fā)送緊急減速指令。

22、優(yōu)選地，當判定存在違規(guī)進入風險時，所述數(shù)據(jù)處理層進一步分析作業(yè)人員的行為模式，若作業(yè)人員多次未經(jīng)授權(quán)進入禁止區(qū)域或長時間停留，則判定存在習慣性違規(guī)風險。

23、優(yōu)選地，在判定存在習慣性違規(guī)風險后，所述控制層啟動預(yù)警機制，并且限制該作業(yè)人員在特定區(qū)域內(nèi)的活動權(quán)限。

24、優(yōu)選地，在判定存在多車交會風險時，所述數(shù)據(jù)處理層進一步評估多輛列車的相對速度和位置，若存在列車速度過快或位置過近的情況，則判定存在緊急交會風險，并自動調(diào)整相關(guān)列車的運行計劃。

25、優(yōu)選地，在判定存在緊急交會風險后，所述預(yù)警層觸發(fā)高級別的預(yù)警機制，通過所述通信層向所有相關(guān)列車發(fā)送緊急制動指令。

技術(shù)特征：

1.一種鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理層還根據(jù)以下判斷條件進行安全風險預(yù)測：

3.如權(quán)利要求1所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警層在觸發(fā)預(yù)警機制時，還包括以下判斷條件：

4.如權(quán)利要求1所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述通信鏈路具備冗余備份功能，當主通信鏈路發(fā)生故障時，能夠自動切換到備用通信鏈路。

5.如權(quán)利要求1所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理層在判定存在碰撞風險的基礎(chǔ)上，進一步判斷列車是否接近作業(yè)區(qū)域，并檢測列車速度是否超過預(yù)設(shè)的安全速度限制，若未收到作業(yè)人員的安全確認信號且列車速度超過限制，則判定存在未確認超速風險，并自動提升預(yù)警級別。

6.如權(quán)利要求5所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，在判定存在未確認超速風險后，所述預(yù)警層觸發(fā)預(yù)警機制，通過通信層向調(diào)度人員和作業(yè)人員發(fā)送緊急減速指令。

7.如權(quán)利要求1所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，當判定存在違規(guī)進入風險時，所述數(shù)據(jù)處理層進一步分析作業(yè)人員的行為模式，若作業(yè)人員多次未經(jīng)授權(quán)進入禁止區(qū)域或長時間停留，則判定存在習慣性違規(guī)風險。

8.如權(quán)利要求7所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，在判定存在習慣性違規(guī)風險后，所述控制層啟動預(yù)警機制，并且限制該作業(yè)人員在特定區(qū)域內(nèi)的活動權(quán)限。

9.如權(quán)利要求1所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，在判定存在多車交會風險時，所述數(shù)據(jù)處理層進一步評估多輛列車的相對速度和位置，若存在列車速度過快或位置過近的情況，則判定存在緊急交會風險，并自動調(diào)整相關(guān)列車的運行計劃。

10.如權(quán)利要求9所述的鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，在判定存在緊急交會風險后，所述預(yù)警層觸發(fā)高級別的預(yù)警機制，通過所述通信層向所有相關(guān)列車發(fā)送緊急制動指令。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鐵路人身安全防護預(yù)警系統(tǒng)，該平臺通過多個邏輯層協(xié)同工作，實現(xiàn)鐵路安全風險的實時監(jiān)測與預(yù)警。定位層負責接收列車和作業(yè)人員的定位信息；數(shù)據(jù)處理層對定位信息進行分析比對，預(yù)測安全風險，包括碰撞風險、彎道或道岔超速風險、違規(guī)進入風險和多車交會風險等；預(yù)警層基于風險預(yù)測結(jié)果觸發(fā)預(yù)警機制，生成預(yù)警信息；通信層建立通信鏈路，確保信息暢通；控制層接收調(diào)度指令，調(diào)整平臺控制和預(yù)警設(shè)置。該平臺具備全面、精準的風險預(yù)測能力，能夠及時發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對潛在的安全隱患，提高鐵路運營的安全性。同時，通過自動化的預(yù)警和控制機制，降低了人為干預(yù)的需求，提升了運營效率。

技術(shù)研發(fā)人員：趙先明,向陽,林昀
受保護的技術(shù)使用者：北京紅山信息科技研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10