CN101973290B - 高速列车铁路运行环境评价系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速列车铁路运行环境评价系统，该系统包括路况遥测系统、环境信息处理评价系统和通信指挥系统三大组成部分，其中路况遥测系统由遥测装置、数据传输设备和接收数据终端三部分组成；环境信息处理评价系统包括前方环境信息处理评价系统和全线环境信息处理评价系统；通信指挥系统包括调度指挥中心和列车终端。本发明的优点在于，可以对铁路设施的各类突发事故如地震破环、山体滑坡、泥石流、洪水等自然破坏以及人为破坏提前预测，从而保障铁路安全运行。

Description

高速列车铁路运行环境评价系统

技术领域

本发明涉及交通安全设施技术领域，具体涉及一种高速列车铁路运行环境评价系统。

背景技术

近年来随着经济的快速发展，高速铁路已在许多国家得到普及。目前，十分头痛的交通问题在于高速铁路的设施当遇到地震破坏、山体滑坡、泥石流、洪水等自然破坏或人为破坏时，容易发生恶性交通事故。即便事故发生之后救援速度迅速，也很难避免前方运行环境发生事故时进而影响后续铁路运输。

申请号为200910306103.X的中国专利公开了一种基于卫星移动通信、定位、遥感技术的高速机车监控系统，该监控系统分空间段和地面段两大组成部分，其中空间段由遥测遥感卫星、导航定位卫星和移动通信卫星组成；地面段由地面信关站、指挥中心和高速机车终端系统组成。本发明虽然能够对高速机车运行状况及其前方路况进行稳定有效的监控并在危险状况发生时及时发出预警控制机车快速制动的高速机车安全监控系统，但是由于缺乏运行环境评价系统因而造成对事故提前预测存在一些误判，从而影响整个交通运输的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对铁路运行前方的环境信息进行监控，分析危险因素，当发现前方危险路况时，通过及时与驾驶车辆通信发出控制指令从而保障铁路安全运行的高速列车铁路运行环境评价系统。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种高速列车铁路运行环境评价系统，所述系统包括路况遥测系统、环境信息处理评价系统和通信指挥系统三大组成部分，其中路况遥测系统由遥测装置、数据传输设备和接收数据终端三部分组成；环境信息处理评价系统包括前方环境信息处理评价系统和全线环境信息处理评价系统；通信指挥系统包括调度指挥中心和列车终端；上述各系统及其各模块之间通过彼此的信号发射器和接收器进行信号传输，

遥测装置对铁路路段进行监控，连续获得列车辆行驶前方路况信息；

数据传输设备通过发送端将被测参量转换成电信号发射，通过接收端接收并经解调器恢复出原始信号；

接收数据终端用于记录、处理和显示遥测所获信息；

前方环境信息处理评价系统和全线环境信息处理评价系统分别设有各自的初始环境数据库与实时环境采样数据库，上述两个评价系统中初始环境数据库与实时环境采样数据库两者的比较分析结果被分别发送至调度指挥中心，其中初始环境数据库是在运行前对运行线路进行一次全线环境遥测所得的信息数据，实时环境采样数据库为接收数据终端实时获得的环境数据；

调度指挥中心用于接收来自环境信息处理评价系统以及列车终端的处理结果，根据情况通过通信方式向列车终端传输安全指令或警戒指令。

前方环境信息处理评价系统与全线环境信息处理评价系统采用相同的初始环境数据库，前方环境信息处理评价系统中的实时环境采样数据库记录的是列车前进方向最近遥测装置至下一个遥测装置之间的路况信息；全线环境信息处理评价系统中的实时环境采样数据库记录的是全线的路况信息。

前方环境信息处理评价系统设于列车上，全线环境信息处理系统设于调度指挥中心。

列车终端包括指令发射装置、列车定位系统和列车显示装置，其中指令发射装置对前进方向最接近的遥测点发出遥测指令；列车定位系统将列车运行位置、状况等相关信息发送至调度指挥中心；列车显示装置用于显示输出发送自调度指挥中心的指令信息。

调度指挥中心设有随机指令发射装置，当列车运行时所述随机指令发射装置每隔一定时间间隔向路况遥测系统发出指令以获得全线路况信息；列车停运时所述随机指令发射装置立即向路况遥测系统发出指令以寻找事故发生点。

所述遥测装置为设置于铁路沿线的若干遥测点处的若干探头，每个遥测点的位置采用经度、纬度、海拔的三维坐标形式，相邻遥测点之间的距离由地形决定，直线路段距离加大，弯路地段距离减小。对于山体旁、涵洞口、河流等特殊地段，所述遥测装置为若干探头和在原有遥测点的基础上加设的遥感设备。全部的遥测点位置坐标保存在初始环境数据库中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：可以对铁路设施的各类突发事故如地震破环、山体滑坡、泥石流、洪水等自然破坏以及人为破坏进行提前预测，该信息实时、精确、可靠并具有针对性、提前性、宏观性，同时不受时间、地域和空间的限制，从而保障铁路安全运行。 

附图说明

    为了使本发明便于理解，现在结合附图描述本发明的具体实施例，其中：

    图1为本发明一具体实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种高速列车铁路运行环境评价系统，包括路况遥测系统1、环境信息处理评价系统2和通信指挥系统3三大组成部分，其中路况遥测系统由遥测装置101、数据传输设备102和接收数据终端103三部分组成；环境信息处理评价系统2包括前方环境信息处理评价系统21和全线环境信息处理评价系统22；通信指挥系统3包括调度指挥中心31和列车终端32；上述各系统及其各模块之间通过彼此的信号发射器和接收器进行信号传输，

遥测装置101对铁路路段进行监控，连续获得列车行驶前方路况信息；

数据传输设备102通过发送端将被测参量转换成电信号发射，通过接收端接收并经解调器恢复出原始信号；

接收数据终端103用于记录、处理和显示遥测所获信息；

前方环境信息处理评价系统21与全线环境信息处理评价系统22分别设有各自的初始环境数据库与实时环境采样数据库，上述两个评价系统中初始环境数据库与实时环境采样数据库比较分析的结果以指令形式分别发送至调度指挥中心301，其中初始环境数据库是在运行前对运行线路进行一次全线环境遥测所得的信息数据，实时环境采样数据库为接收数据终端103实时获得的环境数据。

调度指挥中心31用于接收来自环境信息处理评价系统2以及列车终端32的处理结果，根据情况通过通信方式向列车终端传输安全指令或警戒指令并采取应急措施。

前方环境信息处理评价系统21与全线环境信息处理评价系统22采用相同的初始环境数据库201，前方环境信息处理评价系统中的实时环境采样数据库                                                202记录的是列车前进方向最近遥测装置至下一个遥测装置之间的路况信息；全线环境信息处理评价系统22中的实时环境采样数据库 202’记录的是全线的路况信息。

前方环境信息处理评价系统21设于列车上，全线环境信息处理系统22设于调度指挥中心31。

列车终端32包括指令发射装置321、列车定位系统322和列车显示装置323，其中指令发射装置321对前进方向最接近的遥测点发出遥测指令；列车定位系统322将列车运行位置、状况等相关信息发送至调度指挥中心31；列车显示装置323用于显示输出发送自调度指挥中心31的指令信息。

调度指挥中心31设有随机指令发射装置311，当列车运行时所述随机指令发射装置311每隔一定时间间隔向路况遥测系统1发出指令以获得全线路况信息；列车停运时所述随机指令发射装置311立即向路况遥测系统1发出指令以寻找事故发生点。

其中遥测装置为设置于铁路沿线的若干遥测点处的若干探头101A、101B、101C等，每个遥测点的位置采用经度、纬度、海拔的三维坐标形式，相邻遥测点之间的距离由地形决定，直线路段距离加大，弯路地段距离减小；全部的遥测点位置坐标保存在初始环境数据库201中。对于山体旁、涵洞口、河流等特殊地段，在原有遥测点的基础上加设遥感设备，进行全方位的检测。

以上高速列车铁路运行环境评价系统是按照如下方式工作的：在运行前，以所有遥测点上对全线环境遥测获得的信息数据为基础建立初始环境数据库201，该数据库可以进行不断地完善、补充和修正。在列车实际运行过程中，列车终端32中的指令发射装置321对列车前进方向最接近的遥测点发出遥测指令，设置在该遥测点的探头向下一个遥测点进行近距离遥测，即1号点探头101A向2号点遥测，2号点探头101B向3号点遥测……并依次逐级延续最终获得即时采样、定点采样的实时环境数据库。其中前方路段的路况信息被发往设置于前方环境信息处理评价系统的实时环境采样数据库 202，全线的路况信息被发往设置于全线环境信息处理评价系统的实时环境采样数据库 202’，利用计算机强大的处理能力，两个环境信息处理评价系统对各自初始环境数据库中的信息与实时环境数据库采集的信息进行比对、分析得出处理结果。例如，在建立的初始环境数据库中桥梁是稳定的，若发生桥梁坍塌事故，桥梁发生大规模位移，此时即时采样获得的实时环境数据有很大变化，随着桥梁移动速度加快，数据信息变化加剧，两种信息通过计算机进行计算、分析、处理就会得出前方道路环境变化的结论，并分别将各自的处理结果发送至调度指挥中心31；与此同时，列车定位系统322将列车运行位置、状况等相关信息发送至调度指挥中心31。调度指挥中心31接收来自于环境信息处理评价系统2以及列车定位系统322的处理结果后，根据实际情况通过通信方式向列车终端32发送前方路段桥梁坍塌的警戒指令并在列车显示装置323上输出，从而实现铁路运行环境的评价。

上述各系统模块的工作原理以及各模块之间的信息传输均属于现有技术，以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种高速列车铁路运行环境评价系统，所述系统包括路况遥测系统、环境信息处理评价系统和通信指挥系统三大组成部分，其特征在于：所述路况遥测系统由遥测装置、数据传输设备和接收数据终端三部分组成；所述环境信息处理评价系统包括前方环境信息处理评价系统和全线环境信息处理评价系统；所述通信指挥系统包括调度指挥中心和列车终端；上述各系统及其各模块之间通过彼此的信号发射器和接收器进行信号传输， 

所述遥测装置对铁路路段进行监控，连续获得列车辆行驶前方路况信息；

所述数据传输设备通过发送端将被测参量转换成电信号发射，通过接收端接收并经解调器恢复出原始信号；

所述接收数据终端用于记录、处理和显示遥测所获信息；

所述前方环境信息处理评价系统和所述全线环境信息处理评价系统分别设有各自的初始环境数据库与实时环境采样数据库，上述两个评价系统中初始环境数据库与实时环境采样数据库两者的比较分析结果被分别发送至调度指挥中心，其中所述初始环境数据库是在运行前对运行线路进行一次全线环境遥测所得的信息数据，所述实时环境采样数据库为接收数据终端实时获得的环境数据；

所述调度指挥中心用于接收来自所述环境信息处理评价系统以及所述列车终端的处理结果，根据情况通过通信方式向所述列车终端传输安全指令或警戒指令；

所述前方环境信息处理评价系统与所述全线环境信息处理评价系统采用相同的初始环境数据库，所述前方环境信息处理评价系统中的实时环境采样数据库记录的是列车前进方向最近遥测装置至下一个遥测装置之间的路况信息；所述全线环境信息处理评价系统中的实时环境采样数据库记录的是全线的路况信息；

所述前方环境信息处理评价系统设于列车上，所述全线环境信息处理评价系统设于所述调度指挥中心；

所述列车终端包括指令发射装置、列车定位系统和列车显示装置，其中所述指令发射装置对前进方向最接近的遥测点发出遥测指令；所述列车定位系统将列车运行位置、状况信息发送至调度指挥中心；所述列车显示装置用于显示输出发送自调度指挥中心的指令信息；

所述调度指挥中心设有随机指令发射装置，当列车运行时所述随机指令发射装置每隔一定时间间隔向路况遥测系统发出指令以获得全线路况信息；列车停运时所述随机指令发射装置立即向路况遥测系统发出指令以寻找事故发生点。

2.如权利要求1所述的高速列车铁路运行环境评价系统，其特征在于：所述遥测装置为设置于铁道沿线的若干遥测点处的若干探头。

3.如权利要求2所述的高速列车铁路运行环境评价系统，其特征在于：所述遥测点的位置采用经度、纬度、海拔的三维坐标形式，相邻遥测点之间的距离由地形决定，直线路段距离加大，弯路地段距离减小。

4.如权利要求1所述的高速列车铁路运行环境评价系统，其特征在于：对于山体旁、涵洞口、河流的特殊地段，所述遥测装置为若干探头和在原有遥测点的基础上加设的遥感设备。

5.如权利要求4所述的高速列车铁路运行环境评价系统，其特征在于：所述遥测点的位置采用经度、纬度、海拔的三维坐标形式，相邻遥测点之间的距离由地形决定，直线路段距离加大，弯路地段距离减小。

6.如权利要求3或5所述的高速列车铁路运行环境评价系统，其特征在于：所述遥测点的位置坐标保存在所述初始环境数据库中。