CN103895671B - 一种轨道交通平交路口安全防撞系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道交通平交路口安全防撞系统及应用，该系统与轨道交通信号系统连接，所述的安全防撞系统包括电源、通信控制单元、感应环线、感应环线接收盒和报警装置，所述的通信控制单元分别与电源、感应环线接收盒、报警装置和轨道交通信号系统连接，所述的感应环线接收盒与感应环线连接。与现有技术相比，本发明具有能够准确判断列车行驶限界范围内是否存在金属障碍物，还能够提前告知司机起到预警的作用等优点。

Description

一种轨道交通平交路口安全防撞系统及应用

技术领域

本发明涉及一种轨道交通平交路口安全报警领域，尤其是涉及一种轨道交通平交路口安全防撞系统及应用。

背景技术

随着新能源的日益普及和目前国内严峻的环境与交通压力，市内有轨电车是一种行之有效的解决方案。但是，从安全方面考量，有轨电车在平交路口与公路交通接口存在一定的安全风险。可能存在汽车在轨道上熄火的情况，导致列车与汽车相撞。铁路系统在一些无人值守道口也存在相同的风险。

目前，公知的轨道交通与平交路口安全保障方式分为以下几种：通过降低列车通过道口的速度保障；通过电动拦木机或者电动拦栅保障。

其存在栏栅范围内的情况无法确认和不能提前告知司机的弊端。降低了列车通过平交路口系统整体的可用性和自动化程度。如果运用摄像头技术完成自动化处理，存在成本高和软件开发的困难性，同时对于夜晚情况也存在局限性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道交通平交路口安全防撞系统，从而不仅能能够准确判断列车行驶限界范围内是否存在金属障碍物，还能够提前告知司机起到预警的作用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轨道交通平交路口安全防撞系统，该系统与轨道交通信号系统连接，其特征在于，所述的安全防撞系统包括电源、通信控制单元、感应环线、感应环线接收盒和报警装置，所述的通信控制单元分别与电源、感应环线接收盒、报警装置和轨道交通信号系统连接，所述的感应环线接收盒与感应环线连接。

感应环线接收盒与感应环线相连接，用于转换环线的信号将其输入给通信控制单元。通信控制单元与轨道交通信号系统相连接，可以获得上下行是否有列车正在通过，以及轨道交通路口信号机状态。

所述的感应环线为金属感应环线，用于作为障碍物探测传感器。

所述的金属感应环线探测一定范围内是否存在金属物体，并根据实际路口车道情况进行合理布置，确保探测列车行驶限界范围内的金属障碍物，判断是否对列车运行有害。

所述的金属感应环线分别设在列车上行两股轨道之间和下行两股轨道之间。

所述的金属感应环线为矩形结构，其长宽为1000mm*500mm，感应范围环线外0.5米范围以内。

所述的报警装置包括轨旁报警装置和车载报警装置，所述的轨旁报警装置分别与通信控制单元、轨道交通信号系统连接，所述的车载报警装置与轨道交通信号系统连接。

一种轨道交通平交路口安全防撞系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始化系统，加载参数并激活系统；

2)通信控制单元判断与各接口系统通信是否正常，若为是，同时执行步骤3)和步骤4)，否则，停止工作；

3)通信控制单元根据感应环线接收盒确认在感应环线范围内是否存在金属物体，并执行步骤5)；

4)通信控制单元通过与轨道交通信号系统接口，确认是否有列车正在通过路口并接收路口轨道交通信号机状态信息，并执行步骤5)；

5)通信控制单元执行条件判断1、2、3、4、5、6和7，并获得是否需要报警的结果，若为是，执行步骤6)，否则返回步骤2)；

6)通信控制单元将需要报警的结果发送给轨道交通信号系统和报警装置；

7)轨旁报警装置根据通信控制单元的报文或继电信息采取相对应的报警措施；车载报警装置根据轨道交通信号系统的报文信息采取相对应的报警措施；

8)报警装置将实际报警状态发送给轨道交通信号系统，并返回步骤2)。

所述的通信控制单元执行条件判断1、2、3、4、5、6和7，并获得是否需要报警的结果具体为：

条件1是轨道交通上行路口信号机状态是否为绿灯通行状态，如果为绿灯通行状态反馈0，如果非绿灯反馈1，记为状态A；

条件2是轨道交通上行路口环线是否感应到其探测范围内存在金属障碍物，如果有障碍物状态反馈0，如果无障碍物反馈1，记为状态B；

条件3是轨道交通上行路口列车是否正在通过，如果已经驶入反馈1，如果没有驶入反馈0，记为状态C；

条件4是轨道交通下行路口信号机状态是否为绿灯通行状态，如果为绿灯通行状态反馈0，如果非绿灯反馈1，记为状态D；

条件5是轨道交通下行路口环线是否感应到其探测范围内存在金属障碍物，如果有障碍物状态反馈0，如果无障碍物反馈1，记为状态E；

条件6是轨道交通下行路口列车是否正在通过，如果正在通过反馈0，如果不是正在通过反馈1，记为状态F；

条件7是对状态A、B、C、D、E、F进行布尔逻辑判断，G＝(A+B+C)*(D+E+F)，状态G为是否需要报警的反馈，当G＝0是需要报警，如果G＝1不需要报警。

区分轨道交通上下行的障碍物影响情况，不会产生不必要的误报情况。

当列车已经驶入路口时，环线会探测到列车，此时环线无法区分是由于障碍物还是列车驶入产生感应，特此逻辑中认为当列车驶入路口时对于障碍物的探测由司机负责，轨道交通平交路口防撞安全系统将不再对其报警，其主要功能在于列车驶入路口前的预防性报警。

所述的轨旁报警装置为灯光报警装置，所述的车载报警装置为声音报警装置。

当某方向存在可能发生冲撞的可能性，未避免对向列车驶入事故区域，对于对向行驶列车同样需要报警。

灯光报警可以通过在轨旁设置预警信号灯来提示司机。

声音报警可以通过轨道交通信号系统直接发送到列车车载系统，用于报警。

轨道交通信号系统由轨道交通平交路口防撞安全系统获得是否需要报警的信息和是否已经正确采取报警措施的信息，结合其轨道交通信号系统本身的列车位置信息以此监控平交路口列车行驶安全。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、与视频处理技术相比较，本发明专利具有快速反馈和快速处理线路信息的能力。

2、提前提示司机，告知其平交路口区段轨道是否存在侵限。

3、区分上下行侵限风险，不会产生误报提高系统可用性。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的感应环线安装示意图；

图3为本发明的应用流程图；

图4为本发明实施例中感应环线的布置图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

根据图4所示，目前列车上行行驶方向由左向右，侧向机动车道双向4车道。

针对每个车道，在列车上行两股轨道和下行两股轨道之间分别设置感应环线，1至8号。其中奇数环线用于下行，偶数环线用于上行。

其环线尺寸为1000mm*500mm，感应范围环线外0.5米范围以内。

感应环线a与感应环线接收盒b之间通过电缆连接；感应环线接收盒b与通信控制单元c之间通过串口连接报文接口；通信控制单元c通过网络接口与轨道交通信号系统e相连接；轨道交通信号系统e通过无线网络与车载报警装置f相通信；通信控制单元c通过报文接口或者继电接口与轨旁报警装置d相连接。连接关系详见图1和图2。

当启动轨道交通平交路口防撞安全系统时，系统将按照如下步骤运行：

1)初始化系统，加载通信控制单元c参数并激活应用系统；

2)通信控制单元判断与各接口系统通信是否正常，若为是，执行步骤3)，否则，停止工作；

3)通信控制单元根据感应环线接收盒确认在感应环线范围内是否存在金属物体；

4)通信控制单元通过与轨道交通信号系统接口，确认是否有列车正在通过路口和路口轨道交通信号机状态；

5)通信控制单元执行条件判断1、2、3、4、5、6和7，并获得是否需要报警的结果；

6)通信控制单元将是否需要报警的结果发送给轨道交通信号系统和报警装置；

7)轨旁报警装置根据通信控制单元的报文或继电信息采取相对应的报警措施，例如灯光报警；车载报警装置根据轨道交通信号系统的报文信息采取相对应的报警措施，例如声音报警；

8)报警装置将实际报警状态发送给轨道交通信号系统，并返回步骤2)。

上述的条件1是轨道交通上行路口信号机状态是否为绿灯通行状态，如果为绿灯通行状态反馈0，如果非绿灯反馈1，记为状态A；

条件2是轨道交通上行路口环线是否感应到其探测范围内存在金属障碍物，如果有障碍物状态反馈0，如果无障碍物反馈1，记为状态B；

条件3是轨道交通上行路口列车是否正在通过，如果已经驶入反馈1，如果没有驶入反馈0，记为状态C；

条件4是轨道交通下行路口信号机状态是否为绿灯通行状态，如果为绿灯通行状态反馈0，如果非绿灯反馈1，记为状态D；

条件5是轨道交通下行路口环线是否感应到其探测范围内存在金属障碍物，如果有障碍物状态反馈0，如果无障碍物反馈1，记为状态E；

条件6是轨道交通下行路口列车是否正在通过，如果正在通过反馈0，如果不是正在通过反馈1，记为状态F；

条件7是对状态A、B、C、D、E、F进行布尔逻辑判断，G＝(A+B+C)*(D+E+F)，状态E为是否需要报警的反馈，当G＝0是需要报警，如果G＝1不需要报警。

本发明专利适用于有轨电车平交路口，厂矿线路平交路口和铁路支线平交路口等非封闭的轨道交通平交路口的报警。针对感应环线探测范围内是否存在可能引起行车安全的金属障碍物进行报警。环线的实际布置需要根据实际现场情况和列车的侵限范围而确定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种轨道交通平交路口安全防撞系统，该系统与轨道交通信号系统连接，其特征在于，所述的安全防撞系统包括电源、通信控制单元、感应环线、感应环线接收盒和报警装置，所述的通信控制单元分别与电源、感应环线接收盒、报警装置和轨道交通信号系统连接，所述的感应环线接收盒与感应环线连接；

所述的感应环线为金属感应环线，用于作为障碍物探测传感器；

所述的金属感应环线探测一定范围内是否存在金属物体，并根据实际路口车道情况进行合理布置，确保探测列车行驶限界范围内的金属障碍物，判断是否对列车运行有害。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通平交路口安全防撞系统，其特征在于，所述的金属感应环线分别设在列车上行两股轨道之间和下行两股轨道之间。

3.根据权利要求2所述的一种轨道交通平交路口安全防撞系统，其特征在于，所述的金属感应环线为矩形结构，其长宽为1000mm*500mm，感应范围环线外0.5米范围以内。

4.根据权利要求3所述的一种轨道交通平交路口安全防撞系统，其特征在于，所述的报警装置包括轨旁报警装置和车载报警装置，所述的轨旁报警装置分别与通信控制单元、轨道交通信号系统连接，所述的车载报警装置与轨道交通信号系统连接。

5.一种如权利要求4所述的轨道交通平交路口安全防撞系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始化系统，加载参数并激活系统；

2)通信控制单元判断与各接口系统通信是否正常，若为是，同时执行步骤3)和步骤4)，否则，停止工作；

3)通信控制单元根据感应环线接收盒确认在感应环线范围内是否存在金属物体，并执行步骤5)；

4)通信控制单元通过与轨道交通信号系统接口，确认是否有列车正在通过路口并接收路口轨道交通信号机状态信息，并执行步骤5)；

5)通信控制单元执行条件判断1、2、3、4、5、6和7，并获得是否需要报警的结果，若为是，执行步骤6)，否则返回步骤2)；

6)通信控制单元将需要报警的结果发送给轨道交通信号系统和报警装置；

7)轨旁报警装置根据通信控制单元的报文或继电信息采取相对应的报警措施；车载报警装置根据轨道交通信号系统的报文信息采取相对应的报警措施；

8)报警装置将实际报警状态发送给轨道交通信号系统，并返回步骤2)；

所述的通信控制单元执行条件判断1、2、3、4、5、6和7，并获得是否需要报警的结果具体为：

条件1是轨道交通上行路口信号机状态是否为绿灯通行状态，如果为绿灯通行状态反馈0，如果非绿灯反馈1，记为状态A；

条件2是轨道交通上行路口环线是否感应到其探测范围内存在金属障碍物，如果有障碍物状态反馈0，如果无障碍物反馈1，记为状态B；

条件3是轨道交通上行路口列车是否正在通过，如果已经驶入反馈1，如果没有驶入反馈0，记为状态C；

条件4是轨道交通下行路口信号机状态是否为绿灯通行状态，如果为绿灯通行状态反馈0，如果非绿灯反馈1，记为状态D；

条件5是轨道交通下行路口环线是否感应到其探测范围内存在金属障碍物，如果有障碍物状态反馈0，如果无障碍物反馈1，记为状态E；

条件6是轨道交通下行路口列车是否正在通过，如果正在通过反馈0，如果不是正在通过反馈1，记为状态F；

条件7是对状态A、B、C、D、E、F进行布尔逻辑判断，G＝(A+B+C)*(D+E+F)，状态G为是否需要报警的反馈，当G＝0是需要报警，如果G＝1不需要报警。

6.根据权利要求5所述的一种轨道交通平交路口安全防撞系统的应用，其特征在于，所述的轨旁报警装置为灯光报警装置，所述的车载报警装置为声音报警装置。