CN102806932A - 基于智能光纤传感和正反e字型漏缆安全行车方法及系统 - Google Patents

Abstract

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法及系统，是由智能光纤传感、智能判决处理中心（列车控制中心）、正反E字型漏缆和车载天线等所组成的车-地双向通信系统（误码率≤10^-6）来提高行车安全的方法：可获得精确的列车定位信息、整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和各次列车最佳运行速度，经车-地通信在列车上可显示出前后列车间距、实时速度和本次列车的最佳运行速度，可提高地铁、铁路、高速铁路的行车安全，并提高其运输效率。智能光纤传感不受外界电磁干扰，可彻底解决铁路信号遭受雷击的重大技术难题，且每公里造价只为目前高速列车的“C3系统”的20％，本发明具有极其巨大的社会效益和经济效益。

Description

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法及系统

技术领域

本发明涉及基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法及系统，属于信息通信、光纤技术与行车控制相结合的技术领域，特别适用于地铁、铁路、高速铁路的通信信号一体化的行车控制系统。

背景技术

光纤传感网将是物联网的重要组成部分，但将智能光纤传感技术与正反E字型漏泄同轴综合光缆的车-地通信系统（误码率小于10^-6）相结合以提高行车安全的方法，尚未见到有关报道。

19世纪后半期以来，铁路安全运行一直靠轨道电路、轨道应答器等电磁感应器件来确定列车的位置，凡是利用电磁感应的定位器件由于电磁场的分布范围很大，定位很难做到精确，同时电磁感应的定位器件还将受到外部和相互间的干扰，其最大缺陷是极易受到雷击，所以这种电磁感应定位器件精度不高，而且安全性也差。列车定位还需要准确知道行车的速度，目前我国铁路一般都采用计轴的方法来确定行车速度，但由于车轮是磨损的，尤其高速列车磨损更甚，测轴所得的车速并不准确。所以这种系统不仅定位精度不高，而且极易受到雷击，经常发生信号系统被雷击的故障，如何防止雷击，这是长期以来没有得到解决的难题。目前我国已有9万多公里铁路，其中高速铁路约1万公里，在十二五期间，仅西部地区就需要增加1.5万公里，总投资约2万亿左右。但现在我国高速铁路也是采用轨道电路、轨道应答器、车轴计数、车载系统和GSM-R所组成的“C3系统”。由于高铁路基都是由25m或50m长的无渣道床架在桥墩上所组成，对于雷电来讲，钢轨是悬空的导体，更易受到雷击，所以高速铁路的信号系统经常出现雷击事故，这是目前存在的难题。C3系统自投入运营以来经常发生故障，影响高速列车的正常运行。

关于城市地铁，截止目前，中国共有13个城市拥有运营线路，总里程约1600公里，现在25个城市在建轨道交通线路约1500公里，工程规模保持高位发展。“十二五”期间，中国城市轨道交通仍将保持快速发展态势，期间的建设规模为2500公里左右，总投资为1.2万亿元左右。而城市轨道交通所采用的列车控制系统为基于通信的列车控制系统(CBTC）。阿尔卡特、西门子、阿尔斯通等多家列车控制系统设备提供商均开发出自己的CBTC系统，这些系统的列车定位传感器都是采用电磁感应的方法，容易受到外部和相互间的干扰，所以定位精度不高，而且各种CBTC的车-地通信系统都没有明确提出误码率小于10^-6的指标。目前许多城市的地铁虽然采用了CBTC系统，但CBTC系统还处在发展和完善的过程中，所以许多城市经常出现信号故障，例如北京1号地铁线，信号故障频繁，造成较大的安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法及系统。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明在国际上首次将智能光纤传感技术用于列车控制系统，以提高地铁、铁路、高速铁路的行车安全，并提高其运输效率，其发明的主要内容如下：

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法及系统，获得精确的列车定位信息，通过具有智能判决处理功能的行车指挥中心，精确算出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度，并立即由微波发送模块经引入缆接至车-地通信系统（误码率小于10^-6）通知具有通信编码地址的各次列车，各次列车驾驶室通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，包括以下步骤：

1、智能光纤传感采集信息步骤，每隔一定距离100-200m（也可小于或等于列车的长度），埋设在轨道下或附近的光纤压力传感头和光纤传感缆采集列车的车轮压在传感器上时的信息，受压的光纤传感头立即以光速将信息传到指挥中心；

2、指挥中心接收信息步骤；

指挥中心接收到各个光纤传感头的光信号，由光端机变成电信号，再由数字信号处理芯片和计算机进行快速准确的计算，可立即得出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度，并立即经过微波发送模块和引入电缆接至车-地通信系统；

3、指挥中心通过该系统通知具有通信编码地址的各次列车，在各次列车的驾驶室的屏幕上可显示出该列车的最佳运行速度、其前后列车相隔的距离和速度；当某次列车发生故障时，指挥中心将对各次列车发出依次减速甚至停车的指令，可确保行车安全并提高运能。

4、各次列车驾驶室通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车系统，包括智能光纤传感系统、控制中心、双向车-地通信系统；

智能光纤传感系统是由光纤传感头和传感光缆所组成。

传感头可以由光纤Mach-Zehnder干涉腔、光纤Fabry-Perot腔、光纤光栅、光纤光栅组等和其它光纤压力传感器件所组成。

传感头敷设在轨道下或附近，对于高速铁路的整体道床，传感头设在整体道床的下边，并具有相应的保护层。只有当列车车轮压在传感头上时，传感头才发出阈值信号，经光纤以光速传输至指挥中心，定位比电磁感应器件定位更为精确，却不受电磁干扰，并可防雷击。

控制中心由光发射模块和光的接收模块所组成的光端机(或其它专用光电转换设备）、高速数字信号处理芯片、地铁线（或铁路调度区段）的轨道数字电子地图（包括整个线路的长度、曲率半径、坡度、各站间距离甚至地铁站各个车厢门所对应的停车位置）、计算系统、大屏幕显示器、微波发送、接收模块和放大器连接组成，各个光纤传感头经光缆传至控制中心的光信号，由光端机（或其它专用光电转换设备）变成电信号，再由数字信号处理芯片和计算机进行快速准确的计算，可立即精确算出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度（其精度是计轴器所不能比拟的），并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度。并立即由微波发送模块经引入缆接至漏缆双向车-地通信系统（误码率小于10^-6）通知具有通信编码地址的各次列车，各次列车驾驶室也可通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

双向车-地通信系统，由具有正反E字型槽漏泄同轴综合光缆（或其它各种开槽形式的漏泄同轴）和各种型号的车载天线所组成，采取光的波分复用系统进行光电变换与同轴电缆相连接，确保长距离的车-地通信误码率小于10^-6，可确保行车安全。

列车上装有车载天线，车载天线可以是微带或其它形式的天线，列车上有电的发送模块和接收模块。

每次列车都有地址编码通信的编码号，列车从指挥中心接收到的信息，可在屏幕上显示出该列车的最佳运行速度、其前后列车相隔的距离和速度，该系统还具有执行指挥中心所下达的减速甚至停车命令的关键部件，列车的车头和车尾还可以通过该车-地通信系统向指挥中心发送列车编码号，以防列车脱节事故，还可与指挥中心进行双向通信。

当某次列车发生故障时，指挥中心通过智能光纤传感网准确知道其故障位置，并通过车-地通信系统迅速发出各次列车依次减速的命令、甚至是停车的指令，如司机未执行指令时，指挥中心可直接对司机操纵台及常用的制动装置发出减速甚至停车命令，直接控制减速和停车，以确保行车的安全。

如某次列车故障停车，则行车指挥中心计算系统可根据轨道数字电子地图精确计算并下达后行列车的减速命令，使后行列车车头在距前车车尾数十米或百米以上的地方完全停住，行车指挥中心更可指挥各次列车相应的减速或停车。

各次列车根据指挥中心行车指令可将列车停在各车厢门对准旅客上下车的位置。

行车指挥中心接到轨道路基下陷、塌方等灾害性的信息，将及时下达减速或停车等指令。

各铁路车站也具有相应的通信地址码，如车站出现微机联锁等方面的故障，指挥中心可立即调整实时的运行图。

节假日、春运期间有可能需要多次列车串接一体运行，则指挥中心根据轨道数字电子地图和智能光纤传感数据精确计算出行车指令，指挥各次列车同时启动、加速、减速或停车，以确保行车安全。

对于有多个车头牵引的万吨级或数万吨级重载列车，则指挥中心根据轨道数字电子地图和智能光纤传感数据精确计算出行车指令，指挥各个车头同时启动、加速、减速或停车，以确保行车安全。

本发明的有益效果：

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆提高行车安全的方法的本发明可以获得精确的列车定位信息，并且不怕外界电磁干扰，并可解决铁路信号系统遭受雷击的重大技术难题，可确保行车安全，提高运输效率，而且每公里造价只为现有“C3系统”的20％。

对于城市轨道交通，本发明比CBTC系统更加可靠地保证地铁的行车安全和提高运能，而且成本只有CBTC系统的20％-30％。

所以本发明具有极其巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的光纤传感头、光缆分布情况、正反E字型漏缆架设情况和列车驾驶信息显示屏的示意图。

图2为本发明控制中心的示意图。

图3为正反E字综合光缆和波分复用光电变换示意图。

以下结合附图和实例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2和图3所示，

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明在国际上首次将智能光纤传感技术用于列车控制系统，以提高地铁、铁路、高速铁路的行车安全，并提高其运输效率，其发明的主要内容如下：

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆提高行车安全的方法，实现该方法需由下列三部分设备来支撑：

（1）智能光纤传感系统，每隔一定距离100-200m（也可小于或等于列车的长度），埋设在轨道下或附近的光纤压力传感头和光纤传感缆所组成，只有当列车的车轮压在传感器上时，受压的光纤传感头立即以光速将信息传到指挥中心，列车定位信息极其精确，定位精度是电磁感应定位器件所不能比拟的，且不受电磁干扰，防雷击，可彻底解决铁路信号系统雷击的严重问题。

（2）列车控制中心-智能判决处理的核心，由光发射模块和光的接收模块所组成的光端机（或其它专用光电转换设备）、高速数字信号处理芯片、地铁线（或铁路调度区段）的轨道数字电子地图（包括整个线路的长度、曲率半径、坡度、各站间距离甚至地铁站各个车厢门所对应的停车位置）、计算系统、大屏幕显示器、微波发送、接收模块和放大器连接组成，各个光纤传感头经光缆传至控制中心的光信号，由光端机（或其它专用光电转换设备）变成电信号，再由数字信号处理芯片和计算机进行快速准确的计算，可立即精确算出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度。并立即由微波发送模块经引入缆接至漏缆双向车-地通信系统（误码率小于10^-6）。

（3）车-地通信系统，由开正反E字型槽漏泄同轴综合光缆（或其它各种开槽形式的漏泄同轴）和各种型号的车载天线所组成（该车-地通信系统误码率小于10^-6，为双向通信系统）。指挥中心通过该系统通知具有通信编码地址的各次列车，在各次列车的驾驶室的屏幕上可显示出该列车的最佳运行速度、其前后列车相隔的距离和速度。这从根本上改变了列车司机见红灯停、见绿灯开的半盲目状态。当某次列车发生故障时，指挥中心将对各次列车发出依次减速甚至停车的指令，同时列车驾驶室也可通过该车-地通信系统向指挥中心实时发送该次列车的地址码及其它信息，可确保行车安全并提高运能。

基于智能光纤传感和正反E字型漏缆提高行车安全的装置，包括智能光纤传感系统、控制中心、双向车-地通信系统；

智能光纤传感系统是由光纤传感头和传感光缆所组成。

传感头可以由光纤Mach-Zehnder干涉腔、光纤Fabry-Perot腔、光纤光栅、光纤光栅组等和其它光纤压力传感器件所组成。

传感头敷设在轨道下或附近，对于高速铁路的整体道床，传感头设在整体道床的下边，并具有相应的保护层。只有当列车车轮压在传感头上时，传感头才发出阈值信号，经光纤以光速传输至指挥中心，定位比电磁感应器件定位更为精确，却不受电磁干扰，并可防雷击，而且现有的所有CBTC设备的定位信息不能实时直接传输至行车指挥中心。

控制中心-智能判决处理的核心，由光发射模块和光的接收模块所组成的光端机（或其它专用光电转换设备）、高速数字信号处理芯片、地铁线（或铁路调度区段）的轨道数字电子地图（包括整个线路的长度、曲率半径、坡度、各站间距离甚至地铁站各个车厢门所对应的停车位置）、计算系统、大屏幕显示器、微波发送、接收模块和放大器连接组成，各个光纤传感头经光缆传至控制中心的光信号，由光端机（或其它专用光电转换设备）变成电信号，再由数字信号处理芯片和计算机进行快速准确的计算，可立即精确算出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度。并立即由微波发送模块经引入缆接至漏缆双向车-地通信系统（误码率小于10^-6）通知具有通信编码地址的各次列车，各次列车驾驶室也可通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

车-地通信由具有正反E字型槽漏泄同轴综合光缆（或其它各种开槽形式的漏泄同轴）和各种型号的车载天线所组成的双向车-地通信系统，由于车-地通信距离一般都在数十公里甚至上百公里，所以需要采取光的波分复用系统进行光电变换与同轴电缆相连接，这就是目前所称的ROF（Radio Over Fiber），可确保长距离的车-地通信误码率小于10^-6，可确保行车安全。近来在北京地铁2号线、北京地铁机场线和深圳地铁采用了漏泄波导，要求车载天线与漏泄波导的间距为0.5m，耦合损耗仍高达65dB，外部场强弱、施工难度大且造价约为正反E字型槽漏泄同轴综合光缆的3倍。

列车上装有车载天线，车载天线可以是微带或其它形式的天线，列车上有电的发送模块和接收模块。每次列车都有地址编码通信的编码号，列车从指挥中心接收到的信息，可在屏幕上显示出该列车的最佳运行速度、其前后列车相隔的距离和速度，该系统还具有执行指挥中心所下达的减速甚至停车命令的关键部件，列车的车头和车尾还可以通过该车-地通信系统向指挥中心发送列车编码号，以防列车脱节事故，还可与指挥中心进行双向通信。

当某次列车发生故障时，指挥中心通过智能光纤传感网准确知道其故障位置，并通过车-地通信系统迅速发出各次列车依次减速的命令、甚至是停车的指令，如司机未执行指令时，指挥中心可向该系统中具有执行指挥中心所下达的减速甚至停车命令的关键部件直接控制减速和停车，以确保行车的安全。

实施例2

图1中所示的光纤传感头可以由光纤Mach-Zehnder干涉腔、光纤Fabry-Perot腔、光纤光栅、光纤光栅组等和其它光纤压力传感器件所组成。具有相应保护层的传感头可以敷设在轨道下或附近，可通过其它器件将压力传至敷设在钢轨旁的光纤传感头上；对于高速铁路的整体道床，传感头设在整体道床的下边或支撑无渣轨道梁的桥墩上。

如图1所示，列车1在轨道8上，列车1上有驾驶信息显示屏2，列车上装有车载天线9，正反E字型槽漏泄同轴综合光缆（或其它各种开槽形式的漏泄同轴及光缆）3可置于轨道8旁或挂在隧道的墙壁，其离地面距离或墙壁的距离大于电传输波长的四分之一波长处。

正反E字漏缆3与车载天线9的间距可为0.5m至2m。

在电气化铁道区段，正反E字漏缆3可挂在接触网的电杆上。

枕轨4连接轨道8，在枕轨4上均匀布置光纤传感头5，距离为100-200米，光纤传感头5连接光纤7，光纤7放置在钢管6中，光纤7连接光缆10；

图2中所示的列车控制中心-智能判决处理的核心，是由光发射模块和光的接收模块所组成的光端机（或其它专用光电转换设备）12、数字信号处理芯片13、计算系统14、地铁线（或铁路调度区段）的轨道数字电子地图17（包括整个线路的长度、曲率半径、坡度、各站间距离甚至地铁站各个车厢门所对应的停车位置）、大屏幕显示器18、微波发送和接收模块15、电的放大器和各种天线所组成，重要关键器件和设备具有双备份，指挥中心的光端机12通过光缆10和光纤7接收到各个光纤传感头5的光信号，由光端机12变成电信号，电信号再由数字信号处理芯片13和计算机14进行快速准确的计算，可立即精确算出整个行车指挥区间内各次列车1的位置、相隔距离、行车速度和加速度（其精度是计轴器所不能比拟的），并经高速计算系统得出各次列车1最佳运行速度，并立即由微波发送和接收模块15连接电线16和正反E字漏缆3引入缆接至车-地通信系统，通知具有通信编码地址的各次列车1，各次列车1驾驶室也可通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车1的地址编码号及其它有关信息。

当某次列车发生故障时，图2中所示的列车控制中心通过智能光纤传感网准确知道其故障位置，并通过车-地通信系统迅速发出各次列车依次减速的命令、甚至是停车的指令，如司机未执行指令时，指挥中心可向该系统中具有执行指挥中心所下达的减速甚至停车命令的关键部件直接控制减速和停车，以确保行车的安全。

各个车站也有车-地通信系统中的地址编码通信的地址码，并有电的接收模块和发送模块、和与微机联锁执行机构所连通的信道，车站可以与指挥中心进行双向通信，指挥中心还可向车站发出有关微机联锁的指令。

如图3所示，在正反E字漏缆3上分布第一准确位置标点39、第二准确位置标点31、第三准确位置标点32等第N准确位置标点；第一准确位置标点39连接光电变换发送接收模块33，光电变换发送接收模块33连接光纤7传送的信号，该信号是由列车控制中心接收和发送的。

正反E字漏缆3的辐射的开槽方向需对准列车的天线32，列车的天线32连接车载数字信息处理系统38，如采用具有双钢丝加强内导体可保正反E字型开槽自动对准机车的天线（见ZL200610169893.8，ZL200610169894.2）。

如图3所示，由于车-地通信距离一般都在数十公里甚至上百公里，所以需要采取光的波分复用系统进行光电变换与同轴电缆相连接，这就是目前所称的ROF（Radio Over Fiber），可确保长距离的车-地通信误码率小于10^-6，可确保行车安全。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征是获得精确的列车定位信息，通过具有智能判决处理功能的行车指挥中心，精确算出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度，并立即由微波发送模块经引入缆接至车-地通信系统，误码率小于10^-6，通知具有通信编码地址的各次列车，各次列车驾驶室通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

2.根据权利要求1所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、智能光纤传感采集信息步骤，每隔一定距离100-200m，或小于或等于列车的长度，埋设在轨道下或附近的光纤压力传感头和光纤传感缆采集列车的车轮压在传感器上时的信息，受压的光纤传感头立即以光速将信息传到指挥中心；

步骤2、指挥中心接收信息步骤；

指挥中心接收到各个光纤传感头的光信号，由光端机变成电信号，再由数字信号处理芯片和计算机进行快速准确的计算，可立即得出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度，并立即经过微波发送模块和引入电缆接至车-地通信系统；

步骤3、指挥中心通过该系统通知具有通信编码地址的各次列车，在各次列车的驾驶室的屏幕上可显示出该列车的最佳运行速度、其前后列车相隔的距离和速度；当某次列车发生故障时，指挥中心将对各次列车发出依次减速甚至停车的指令，可确保行车安全并提高运能；

步骤4、各次列车驾驶室通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

3.根据权利要求1或2所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，在列车的驾驶室里设有执行指挥中心所下达的加速、减速甚至停车命令的功能装置，列车的车头和车尾通过该车-地通信系统向指挥中心发送列车编码号，以防列车脱节事故，与指挥中心进行双向通信。

4.根据权利要求1或2所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，各次列车根据指挥中心行车指令可将列车停在各车厢门对准旅客上下车的位置。

5.根据权利要求1或2所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，行车指挥中心接到轨道路基下陷、塌方等灾害性的信息，将及时下达减速或停车等指令。

6.根据权利要求1或2所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，各铁路车站也具有相应的通信地址码，如车站出现微机联锁等方面的故障，指挥中心可立即调整实时的运行图。

7.根据权利要求1或2所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，节假日、春运期间有可能需要多次列车串接一体运行，则指挥中心根据轨道数字电子地图和智能光纤传感数据精确计算出行车指令，指挥各次列车同时启动、加速、减速或停车，以确保行车安全。

8.根据权利要求1或2所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，对于有多个车头牵引的万吨级或数万吨级重载列车，则指挥中心根据轨道数字电子地图和智能光纤传感数据精确计算出行车指令，指挥各个车头同时启动、加速、减速或停车，以确保行车安全。

9.根据权利要求1所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车方法，其特征在于，如某次列车故障停车，则行车指挥中心计算系统根据轨道数字电子地图精确计算并下达后行列车的减速命令，使后行列车车头在距前车车尾数十米或百米以上的地方完全停住，行车指挥中心指挥各次列车相应的减速或停车。

10.基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车系统，其特征在于，智能光纤传感系统是由光纤传感头和传感光缆所组成；传感头由光纤Mach-Zehnder干涉腔、光纤Fabry-Perot腔、光纤光栅、光纤光栅组和其它光纤压力传感器件连接组成；传感头敷设在轨道下或附近，对于高速铁路的整体道床，传感头设在整体道床的下边，并具有相应的保护层；只有当列车车轮压在传感头上时，传感头才发出阈值信号，经光纤以光速传输至指挥中心。

11.根据权利要求10所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车系统，其特征在于，控制中心由光发射模块和光的接收模块所组成的光端机或其它专用光电转换设备、高速数字信号处理芯片、地铁线或铁路调度区段的轨道数字电子地图包括整个线路的长度、曲率半径、坡度、各站间距离甚至地铁站各个车厢门所对应的停车位置、计算系统、大屏幕显示器、微波电发送和接收模块、电的放大器连接组成，各个光纤传感头经光缆传至控制中心的光信号，由光端机或其它专用光电转换设备变成电信号，再由数字信号处理芯片和计算机进行快速准确的计算，可立即精确算出整个行车指挥区间内各次列车的位置、相隔距离、行车速度和加速度，并经高速计算系统得出各次列车最佳运行速度；并立即由微波发送模块经引入缆接至漏缆双向车-地通信系统，误码率小于10^-6，通知具有通信编码地址的各次列车，各次列车驾驶室也可通过该车-地通信系统向指挥中心实时发出该次列车的地址编码号及其它有关信息。

12.根据权利要求10所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车系统，其特征在于，双向车-地通信系统，由具有正反E字型槽漏泄同轴综合光缆或其它各种开槽形式的漏泄同轴及光缆和各种型号的车载天线所组成，采取光的波分复用系统进行光电变换与同轴电缆相连接，长距离的车-地通信误码率小于10^-6；列车上装有车载天线，车载天线可以是微带或其它形式的天线，列车上有微波发送模块和接收模块；每次列车都有地址编码通信的编码号，列车从指挥中心接收到的信息，可在屏幕上显示出该列车的最佳运行速度、其前后列车相隔的距离、速度和加速度。

13.根据权利要求10所述的基于智能光纤传感和正反E字型漏缆安全行车系统，其特征在于，具有执行指挥中心所下达的减速甚至停车命令的关键部件，列车的车头和车尾还可以通过该车-地通信系统向指挥中心发送列车编码号，以防列车脱节事故，还可与指挥中心进行双向通信。

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