CN106864481A - 一种列车自动安全防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种列车自动安全防护方法，预先搭建一安全防护平台，控制器和多个沿轨道间隔设置的侦测基站；在每个基站处均设有热释电红外传感器、第一图像采集模块、第一图像处理模块及第一数据发送模块，热释电红外传感器和第一图像采集模块均朝向轨道的一侧布置；控制器包括数据接收模块、数据分析模块以及控制模块；列车每经过一个侦测基站时，该处的热释电红外传感器均发送指令给控制器，控制器再发送指令给列车经过的下一个侦测基站中的第一图像采集模块，采集列车即将要行驶轨道上有无障碍物，再经控制器发送指令给列车，控制列车做出相应措施。本发明可靠性好，识别性高、响应速度快，能够主动识别、分析障碍物，从而保证列车自动安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全防护方法，具体涉及一种列车自动安全防护方法。
背景技术
轨道交通运营的安全性能，很大程度上取决于列车的自动防护系统及防护方法。通常情况下，在城市轨道交通系统中列车与列车之间、列车与道岔或其他轨旁设备的安全防护均通过信号自动控制实现。
然而，现有的列车安全防护系统及方法存在以下缺点：列车不能通过轨道占用和列车主动识别进行检测的障碍物，如坠落在轨道上的大石块或广告牌、横跨在道口上的汽车、跌入轨道内的人等，通常都要等到列车员依靠人眼看到，才能发现有此类障碍物，往往等到列车员发现障碍物，已经来不及紧急刹车，这对城市轨道交通的运行存在巨大的安全危害，但目前的列车安全防护方法却一直很难实现列车真正的安全防护。
鉴于此，提出一种列车自动安全防护方法本发明所要研究的课题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种列车自动安全防护方法，旨在解决现有列车安全防护方法中，由于无法主动识别障碍物，导致列车无法及时探知列车行驶前方有障碍物，进而导致列车无法采取应急措施的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种列车自动安全防护方法，预先搭建一安全防护平台，该安全防护平台包括控制器和多个沿轨道间隔设置的侦测基站；在每个侦测基站处均设有热释电红外传感器、第一图像采集模块、第一图像处理模块以及第一数据发送模块，热释电红外传感器和第一图像采集模块均朝向轨道的一侧布置；其中，所述第一数据发送模块通过无线网络发送；所述控制器包括数据接收模块、数据分析模块以及控制模块；
所述安全防护方法按照以下步骤进行操作：
第一步，每个侦测基站均实时通过热释电红外传感器检测轨道上的路面情况；
第二步，当列车位于第一个侦测基站，位于第一个侦测基站中的热释电红外传感器检测到有列车发出时，自动向控制器发送信号，通知控制器此刻有列车发出；
第三步，所述控制器在接收到信号后，发送信号给位于列车前方的第二个侦测基站中的第一图像采集模块对该列车所在的轨道进行图像采集；
第三步，所述第二个侦测基站中的第一图像采集模块采集到图像数据后发送给第一图像处理模块，第一图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车所在的轨道上是否有障碍物，同时分析该障碍物的大小及结构；
第四步，若分析出轨道上没有障碍物，则发送信号给控制器，控制器则发送指令给列车，控制列车照常运行；
第五步，若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为一级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的一级障碍物信号，发送应对一级障碍物的指令给列车，控制列车减速前行，并调转到第七步；
第六步，若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为二级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的二级障碍物信号，发送应对二级障碍物的指令给列车，控制列车制停；
第七步，当列车经过第二个侦测基站时，位于第二个侦测基站中的热释电红外传感器检测到有列车经过时，自动向控制器发送信号，通知控制器此刻有列车经过；
第八步，所述控制器在接收到信号后，发送信号给位于列车前方的第三个侦测基站中的第一图像采集模块对该列车所在的轨道进行图像采集；
第九步，以此类推，直至列车停止运行。
作为本发明的进一步改进，所述第一图像采集单元为CCD摄像机。
作为本发明的进一步改进，在每辆列车上均设有第二图像采集模块、第二图像处理模块以及第二数据发送模块；第二图像采集模块设在列车头上，第二图像采集模块实时将采集的图片发送给第二图像处理模块，第二图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车所在的轨道上是否有障碍物，同时分析该障碍物的大小及结构；
若分析出轨道上没有障碍物，则发送信号给控制器，控制器则发送指令给列车，控制列车照常运行；若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为一级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的一级障碍物信号，发送应对一级障碍物的指令给列车，控制列车减速前行；若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为二级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的二级障碍物信号，发送应对二级障碍物的指令给列车，控制列车紧急制停。
作为本发明的进一步改进，所述第二图像处理模块对列车周边运行环境的图像信号中不安全要素特征数据进行提取、识别，测量其距离、形状、相对速度以及相对加速度，从而实现对不安全因素进行有效的初步检测。
作为本发明的进一步改进，所述列车上还设有感知模块，该感知模块用来辅助探测列车周边运行环境中的外部不安全因素，以及在第二图像采集模块无法正常工作时临时代替其进行障碍物检测。
作为本发明的进一步改进，所述感知模块采用雷达或激光传感器。
作为本发明的进一步改进，所述第一图像处理模块对第一图像采集模块采集到的图像先经过去噪滤波，之后再进行障碍物分析。
作为本发明的进一步改进，所述第二图像处理模块对第二图像采集模块采集到的图像先经过去噪滤波，之后再进行障碍物分析。
作为本发明的进一步改进，当第一图像处理模块和第二图像处理模块均分析到前方有二级障碍物时，则发送信号给控制器，控制器控制列车紧急制停。
本发明工作原理以及效果如下：
本发明涉及一种列车自动安全防护方法，预先搭建一安全防护平台，控制器和多个沿轨道间隔设置的侦测基站；在每个基站处均设有热释电红外传感器、第一图像采集模块、第一图像处理模块及第一数据发送模块，热释电红外传感器和第一图像采集模块均朝向轨道的一侧布置；控制器包括数据接收模块、数据分析模块以及控制模块；列车每经过一个侦测基站时，该处的热释电红外传感器均发送指令给控制器，控制器再发送指令给列车经过的下一个侦测基站中的第一图像采集模块，采集列车即将要行驶轨道上有无障碍物，再经控制器发送指令给列车，控制列车做出相应措施。本发明可靠性好，识别性高、响应速度快，能够主动识别、分析障碍物，从而保证列车自动安全运行。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
附图1为本发明实施例的结构原理示意图；
附图2为本发明实施例的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例：一种列车自动安全防护方法
参见附图1，预先搭建一安全防护平台，该安全防护平台包括控制器1和多个沿轨道间隔设置的侦测基站2；在每个侦测基站2处均设有热释电红外传感器3、第一图像采集模块4、第一图像处理模块5以及第一数据发送模块6，热释电红外传感器3和第一图像采集模块4均朝向轨道的一侧布置；其中，所述第一数据发送模块6通过无线网络发送；所述控制器1包括数据接收模块、数据分析模块以及控制模块。其中，数据接收模块用于接收第一发送模块6发送的图像数据，数据分析模块用于对数据接收模块接收到的图像数据进行分析，控制模块用于发送指令给控制器1，以控制列车做出动作。
参见附图2，所述安全防护方法按照以下步骤进行操作：
第一步，每个侦测基站2均实时通过热释电红外传感器3检测轨道上的路面情况；
第二步，当列车位于第一个侦测基站2，位于第一个侦测基站2中的热释电红外传感器3检测到有列车发出时，自动向控制器1发送信号，通知控制器1此刻有列车发出；
第三步，所述控制器1在接收到信号后，发送信号给位于列车前方的第二个侦测基站2中的第一图像采集模块4对该列车所在的轨道进行图像采集；
第三步，所述第二个侦测基站2中的第一图像采集模块4采集到图像数据后发送给第一图像处理模块5，第一图像处理模块5对采集到的图像进行检测，以检测该列车所在的轨道上是否有障碍物，同时分析该障碍物的大小及结构；
第四步，若分析出轨道上没有障碍物，则发送信号给控制器1，控制器1则发送指令给列车，控制列车照常运行；
第五步，若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为一级障碍物，则发送信号给控制器1，控制器1根据接收到的一级障碍物信号，发送应对一级障碍物的指令给列车，控制列车减速前行，并调转到第七步；
第六步，若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为二级障碍物，则发送信号给控制器1，控制器1根据接收到的二级障碍物信号，发送应对二级障碍物的指令给列车，控制列车制停；
第七步，当列车经过第二个侦测基站2时，位于第二个侦测基站2中的热释电红外传感器3检测到有列车经过时，自动向控制器1发送信号，通知控制器1此刻有列车经过；
第八步，所述控制器1在接收到信号后，发送信号给位于列车前方的第三个侦测基站2中的第一图像采集模块4对该列车所在的轨道进行图像采集；
第九步，以此类推，直至列车停止运行。
进一步地，所述第一图像采集单元为CCD摄像机。
进一步地，在每辆列车上均设有第二图像采集模块、第二图像处理模块以及第二数据发送模块；第二图像采集模块设在列车头上，第二图像采集模块实时将采集的图片发送给第二图像处理模块，第二图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车所在的轨道上是否有障碍物，同时分析该障碍物的大小及结构；
若分析出轨道上没有障碍物，则发送信号给控制器1，控制器1则发送指令给列车，控制列车照常运行；若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为一级障碍物，则发送信号给控制器1，控制器1根据接收到的一级障碍物信号，发送应对一级障碍物的指令给列车，控制列车减速前行；若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为二级障碍物，则发送信号给控制器1，控制器1根据接收到的二级障碍物信号，发送应对二级障碍物的指令给列车，控制列车紧急制停。
进一步地，所述第二图像处理模块对列车周边运行环境的图像信号中不安全要素特征数据进行提取、识别，测量其距离、形状、相对速度以及相对加速度，从而实现对不安全因素进行有效的初步检测。
进一步地，所述列车上还设有感知模块，该感知模块用来辅助探测列车周边运行环境中的外部不安全因素，以及在第二图像采集模块无法正常工作时临时代替其进行障碍物检测。
进一步地，所述感知模块采用雷达或激光传感器。
进一步地，所述第一图像处理模块5对第一图像采集模块4采集到的图像先经过去噪滤波，之后再进行障碍物分析。
进一步地，所述第二图像处理模块对第二图像采集模块采集到的图像先经过去噪滤波，之后再进行障碍物分析。
进一步地，当第一图像处理模块5和第二图像处理模块均分析到前方有二级障碍物时，则发送信号给控制器1，控制器1控制列车紧急制停。
本发明涉及一种列车自动安全防护方法，预先搭建一安全防护平台，控制器1和多个沿轨道间隔设置的侦测基站2；在每个基站2处均设有热释电红外传感器3、第一图像采集模块4、第一图像处理模块5及第一数据发送模块6，热释电红外传感器3和第一图像采集模块4均朝向轨道的一侧布置；控制器1包括数据接收模块、数据分析模块以及控制模块；列车每经过一个侦测基站2时，该处的热释电红外传感器3均发送指令给控制器1，控制器1再发送指令给列车经过的下一个侦测基站2中的第一图像采集模块5，采集列车即将要行驶轨道上有无障碍物，再经控制器1发送指令给列车，控制列车做出相应措施。本发明可靠性好，识别性高、响应速度快，能够主动识别、分析障碍物，从而保证列车自动安全运行。
需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种列车自动安全防护方法，其特征在于：预先搭建一安全防护平台，该安全防护平台包括控制器和多个沿轨道间隔设置的侦测基站；在每个侦测基站处均设有热释电红外传感器、第一图像采集模块、第一图像处理模块以及第一数据发送模块，热释电红外传感器和第一图像采集模块均朝向轨道的一侧布置；其中，所述第一数据发送模块通过无线网络发送；所述控制器包括数据接收模块、数据分析模块以及控制模块；
所述安全防护方法按照以下步骤进行操作：
第一步，每个侦测基站均实时通过热释电红外传感器检测轨道上的路面情况；
第二步，当列车位于第一个侦测基站，位于第一个侦测基站中的热释电红外传感器检测到有列车发出时，自动向控制器发送信号，通知控制器此刻有列车发出；
第三步，所述控制器在接收到信号后，发送信号给位于列车前方的第二个侦测基站中的第一图像采集模块对该列车所在的轨道进行图像采集；
第三步，所述第二个侦测基站中的第一图像采集模块采集到图像数据后发送给第一图像处理模块，第一图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车所在的轨道上是否有障碍物，同时分析该障碍物的大小及结构；
第四步，若分析出轨道上没有障碍物，则发送信号给控制器，控制器则发送指令给列车，控制列车照常运行；
第五步，若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为一级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的一级障碍物信号，发送应对一级障碍物的指令给列车，控制列车减速前行，并调转到第七步；
第六步，若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为二级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的二级障碍物信号，发送应对二级障碍物的指令给列车，控制列车制停；
第七步，当列车经过第二个侦测基站时，位于第二个侦测基站中的热释电红外传感器检测到有列车经过时，自动向控制器发送信号，通知控制器此刻有列车经过；
第八步，所述控制器在接收到信号后，发送信号给位于列车前方的第三个侦测基站中的第一图像采集模块对该列车所在的轨道进行图像采集；
第九步，以此类推，直至列车停止运行。
2.根据权利要求1所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：所述第一图像采集单元为CCD摄像机。
3.根据权利要求1所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：在每辆列车上均设有第二图像采集模块、第二图像处理模块以及第二数据发送模块；第二图像采集模块设在列车头上，第二图像采集模块实时将采集的图片发送给第二图像处理模块，第二图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车所在的轨道上是否有障碍物，同时分析该障碍物的大小及结构；
若分析出轨道上没有障碍物，则发送信号给控制器，控制器则发送指令给列车，控制列车照常运行；若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为一级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的一级障碍物信号，发送应对一级障碍物的指令给列车，控制列车减速前行；若分析出轨道上有障碍物，并且该障碍物为二级障碍物，则发送信号给控制器，控制器根据接收到的二级障碍物信号，发送应对二级障碍物的指令给列车，控制列车紧急制停。
4.根据权利要求3所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：所述第二图像处理模块对列车周边运行环境的图像信号中不安全要素特征数据进行提取、识别，测量其距离、形状、相对速度以及相对加速度，从而实现对不安全因素进行有效的初步检测。
5.根据权利要求1所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：所述列车上还设有感知模块，该感知模块用来辅助探测列车周边运行环境中的外部不安全因素，以及在第二图像采集模块无法正常工作时临时代替其进行障碍物检测。
6.根据权利要求5所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：所述感知模块采用雷达或激光传感器。
7.根据权利要求1所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：所述第一图像处理模块对第一图像采集模块采集到的图像先经过去噪滤波，之后再进行障碍物分析。
8.根据权利要求3所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：所述第二图像处理模块对第二图像采集模块采集到的图像先经过去噪滤波，之后再进行障碍物分析。
9.根据权利要求3所述的列车自动安全防护方法，其特征在于：当第一图像处理模块和第二图像处理模块均分析到前方有二级障碍物时，则发送信号给控制器，控制器控制列车紧急制停。
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Effective date of registration: 20181015 Address after: 224700 new farm group, Shenghu village, near Hu Street, Jianhu County, Yancheng City, Jiangsu Applicant after: Jianhu Jinyang Technology Co. Ltd. Address before: 215000 7 Wuzhong District 125, song Hai Road, Wuzhong District dome Hill scenic area, Suzhou, Jiangsu Applicant before: Wuzhong District dome Hill nickel source operating the Department of transport equipment |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
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Address after: 224700 No. 66, South Ring Road, high tech Economic Zone, Jianhu County, Yancheng City, Jiangsu Patentee after: Jianhu Jinyang Technology Co. Ltd. Address before: 224700 new farm group, Shenghu village, near Hu Street, Jianhu County, Yancheng City, Jiangsu Patentee before: Jianhu Jinyang Technology Co. Ltd. |