CN111874047B - 一种铁路转场越区调车作业组织系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路转场越区作业控制技术领域，公开了一种铁路转场越区调车作业组织系统及方法，利用移动终端定期采集并上报调车组作业人员、调车机车位置，从外部系统获得调车作业计划、计算机联锁系统信息、股道防护设备位置，利用操作终端或移动终端接收室内信号操作人员或室外调车长的转场越区申请，利用监控中心对以上信息进行综合处理和判断，根据人员、调机、联锁系统和设备的状态及时自动地向调车组人员、司机发布转场越区作业联系、风险提示、安全报警、风险联控等信息，为信号操作人员提供转场越区作业联系、安全报警和联控监控等信息，最终实现信息传递模式扁平化，大幅度提升作业效率，实现安全报警自动化，显著提高作业安全性。

Description

一种铁路转场越区调车作业组织系统及方法

技术领域

本发明涉及一种铁路转场越区调车作业组织系统及方法，尤其涉及一种应用在包含多个车场或调车区的车站的铁路转场越区调车作业组织系统及方法。

背景技术

大型铁路技术站通常会划分多个车场，每个车场又可能划分为多个调车区，将未划分的车场和被划分车场的调车区统称为场区，调机跨场区的调车作业称为转场越区调车作业，跨越了车场的调车作业为转场调车作业，未跨越车场但跨越了调车区的作业为越区调车作业。转场越区调车作业主要利用铁路车站的牵出线、联络线进行，是一种以机车推力为主的调车作业方式。转场越区调车由车站值班员、助理值班员、调车区长、信号员等信号操作人员根据作业计划排列作业进路，调车组的调车长带领调车组人员跟随机车车辆进行车组的转场越区、解编和连挂等作业。由于作业信息不对称、个别作业人员责任心不强、违章操作等原因，存在以下突出痛点问题：一是作业等待时间长，导致作业效率不高；二是脱轨器、铁鞋、手闸、防溜紧固器等股道防护设备与行车系统缺乏联控，在错排进路情况下导致人身安全事故；三是进入有网区、高站台等危险作业区域，作业人员违章操作，导致人身安全事故。以上问题最终导致转场越区调车作业效率、安全难以保障，其核心原因在于转场越区调车作业过程信息不对称。

转场越区调车作业过程信息不对称，主要是由以下原因造成。一是室内信号操作人员、室外调车组、司机之间通过报话机逐级进行信息转达，信息传递不及时，存在误报，不能实时掌握现场作业情况。二是由于股道所安装的防护设备没有与行车系统形成联控，导致信号操作人员出现错排进路时不能及时发现和预警。三是由于没有人员和机车车辆的精确定位，不能实时掌握作业人员是否进入危险作业区域，作业风险注意项点是否依照规范完成。因此，提升铁路转场越区作业效率和安全水平的关键，是实现平面调车作业过程中信号操作人员、调车组、司机之间的信息对称。

通过专利检索没有发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下3个：

专利号为CN201711106625.6，专利名称为一种铁路智能调车作业系统，该专利公开了一种铁路智能调车作业系统，对平调作业的过程进行智能化管控，实现站场人员定位、人身安全防护管理及调车作业自动分析等功能。系统包括调车手持终端、调车仪、调车机车综合显示器、数据传输基站、视频采集控制部件、调车数据采集器、调车数据服务器、地面监控终端，系统获得调车人员和调机的位置信息的目的是，用于视频采集控制部件改变摄像头角度，自动跟随调车作业班组采集调车作业场景的视频信息，地面监控终端提供视频、语音、信令和调车作业计划数据四位一体同步展示，对执行调车作业过程进行智能化管控。

上述专利采集人员和调机位置用于视频跟踪拍摄，没有用于基于位置的作业风险自动提示、进路与股道防护设备或调车作业计划冲突的安全报警、风险联控自动触发。上述系统只考虑调车作业计划数据、视频、语音和传统调车信令的基于时间轴的同步展示，传统调车信令只涉及到室外调车组人员和调车司机之间的“十车”、“五车”、“停车”、“启动”等调车命令，未涉及到室内信号操作人员的转场越区作业联系信息，未涉及到室内信号操作人员与室外调车组人员、司机之间的风险联控信息，未考虑基于调机和车列尾部位置的铁路调车作业风险提示。由于未接入股道防护设备位置信息，无法判断进路与股道防护设备冲突，且未判断进路与调车作业计划之间的冲突。

专利号为CN201710197195.7，专利名称为一种无线调车机车信号和监控系统的站场切换方法，该专利公开了一种无线调车机车信号和监控系统的站场切换方法。该方法用于根据机车位置自动触发相邻站场地面设备之间的机车车列信息的传输，实现地面设备直接接管对机车车列的控制，省略再次注册入网并初始化机车车列信息的过程。该方法未涉及人员之间的信息传递。本专利转场越区作业联系部分的目的是实现同一个车站内相邻车场或调车区室内信号操作人员之间或室外调车长与室内信号操作人员之间的转场越区作业联系信息交互，以及向室外司机和作业人员的转场越区作业联系结果自动广播。本方法的系统实现方式是通过B/S架构，各相邻车场操作终端直接连接监控中心并获得联控信息，不需要相邻车场地面设备之间进行信息传递。

专利号为CN201510912942.1，专利名称为一种支持越区切换的数字平面调车系统及实现方法，该专利公布了一种支持越区切换的数字平面调车系统及实现方法，可以实现当非本区域调度作业车越区作业时，自动切换频点，实时的配合非本区域调度作业在本区域的调车作业。该方法目的仍然是不同地面设备管辖区域的越区接管，未涉及人员之间联控信息的传递。且本方法使用的3G、4G、5G和WLAN等无线通信系统使工作在相同车站不同车场或调车区域的移动终端工作在同一个频段，不涉及无线通信电台的频点切换。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提出了运用高精度定位、电子地图、图像识别、无线通信等技术，实现转场越区调车作业的信息对称，并加强作业组织管理。运用高精度定位、电子地图实现作业人员时空位置的实时监控，利用移动终端实现转场越区作业联系、风险提示、安全报警、联控确认，集成信号机、进路状态图像识别和智能逻辑判断等技术，从转场越区作业联系信息化、作业风险提示、进路冲突安全报警、智能风险联控等方面实现转场越区调车作业组织的信息化和智能化。

本发明所采用的技术方案是：一种铁路转场越区调车作业组织方法，包括：利用移动终端采集调车组人员与调机位置、调车作业计划执行进度和调车长的转场越区申请信息，

通过无线通信系统将调车组人员与调机位置、调车作业计划执行进度和调车长的转场越区申请信息上报给监控中心，

通过外部信息系统接口终端采集外部信息系统的信息，包括调车作业计划数据，计算机联锁系统的轨道电路区段颜色、信号机状态信息，脱轨器安放交互平台的脱轨器安放股道号数据，防溜设备监控系统的铁鞋、手闸、防溜紧固器安放位置数据；

所述外部信息系统的信息上报给所述监控中心；

所述监控中心对信息进行展示和判断，向调车组人员、司机发布转场越区申请结果、风险提示、安全报警、风险联控信息，为信号操作人员提供转场越区申请结果、安全报警和联控监控信息。

优选的，通过地基增强系统提高所述移动终端的定位精度。

所述地基增强系统提高移动终端的卫星定位精度的方式为：接收卫星信号，与基准坐标进行比较，计算并向移动终端提供差分信号。

进一步的，所述监控中心对信息进行展示和判断，向调车组人员、司机发布转场越区申请结果之前进行转场越区作业联系；所述转场越区作业联系，是指调车长或起始场区信号操作人员通过移动终端或监控中心的操作终端，向目标场区的信号操作人员发送转场越区申请，目标场区信号操作人员回复转场越区同意用语或不同意，当同意转场越区时，通过移动终端向调车组人员、司机广播转场越区同意信息。

所述风险提示是指，判断调机或车列尾部接近轨道衡，并向调机和调车组所有人员的移动终端发送作业风险提示信息。

所述安全报警，是指所述监控中心判断进路与调车作业计划冲突、进路与股道防护设备位置冲突、进路排列顺序冲突时，通过操作终端向信号操作人员报警，通过移动终端向司机、调车组人员报警。

进一步的，所述风险联控，是指根据司机和人员的位置判断穿越电气化区段联控和穿越高站台联控的自动触发时机，并向司机和调车组人员的移动终端发送联控信息，司机和调车组人员需要回复联控确认信息，完成联控。

所述监控中心进行转场越区作业联系、风险提示、安全报警和风险联控的相关逻辑判断时，利用地图模块对调车组人员、调机相对于线路以及信号机、轨道衡、电气化区段和高站台的位置关系进行比较判断。

优选的，通过股道防护设备经纬度坐标与股道线路地图进行比较判断出股道防护设备的安放股道号。

一种铁路转场越区调车作业组织系统，包括移动终端、无线通信系统、地基增强系统、外部信息系统接口终端和监控中心；

所述移动终端，佩戴于调车人员身上，作为人员监控移动终端使用；还安装于调机上，作为调机监控移动终端使用；所述移动终端用于显示和播放人员、司机转场越区作业联系用语、作业风险提示、安全报警和调车作业计划信息，向监控中心上报人员与调机位置信息、联控确认信息、转场越区申请、调车作业计划执行进度信息；根据调车人员、机车位置和调车作业计划执行进度，智能提供可用的转场越区作业联系用语，根据可能性升序排列显示，供调车长选择；

所述无线通信系统，与监控中心进行连接，通过无线网络与移动终端进行连接，用于实现移动终端与监控中心的通信；

地基增强系统，用于接收卫星信号，与基准坐标进行比较，计算并向移动终端提供差分信号，提高移动终端的卫星定位精度；所述地基增强系统与无线通信系统连接，实现地基增强系统与移动终端的通信。所述外部信息系统接口终端，用于采集外部信息系统的信息，包括现车系统的含有股道号、摘挂车数信息的调车作业计划数据，计算机联锁系统的轨道电路区段颜色、信号机状态信息，脱轨器安放股道号数据，防溜设备监控系统的防溜设备安放位置数据；

所述监控中心，在室内信号操作人员前方设置操作终端，每个信号操作人员负责一个场区或多个场区的信号操作；调机所在位置为起始场区，转场越区目标场区称为目标场区；根据操作终端管辖场区内调机、人员的位置和调车作业计划执行进度，智能给出可能的转场越区申请用语列表，供信号操作人员选择；通过操作终端或移动终端获取起始场区信号操作人员或调车长的转场越区申请用语；通过操作终端向信号操作人员展示信息，包括含有线路、信号设备、进路状态、轨道电路区段占用状态、信号机状态、人员位置、调机位置信息的车站示意图和调车作业计划信息；对本车站转场越区调车作业过程中的各种信息进行的自动判断，实现转场越区作业联系、作业风险自动提示、安全报警和风险联控。

本发明的铁路转场越区调车作业组织方法具有如下有意效果：

一、能够自动判断调机或车列尾部接近作业风险地点，并有针对性的发出风险作业提示，提示司机和作业人员针对不同风险采取不同防护措施。

二、能够自动判断进路与股道防护设备之间的冲突、进路与调车作业计划之间的冲突、进路排列顺序冲突，及时提醒信号操作人员修改错排进路，防止调机在错误的路径上行驶，避免安全事故发生。

三、能够根据调机和作业人员位置，自动发起风险联控，减少室内指挥人员工作强度，确保风险联控的准时发起，防止风险联控的漏控或延误风险。

四、可以实现转场越区作业联系过程的信息化，代替原有通过语音通话进行的转场越区作业联系方式，优化信息传递流程，实现信息扁平化共享，提高转场越区作业联系效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明的铁路转场越区调车作业组织方法的原理图。

图2为本发明的铁路转场越区调车作业组织系统的结构图。

图3为本发明的铁路转场越区调车作业组织方法使用的移动终端结构连接示意图。

图4为本发明的监控中心操作终端信息展示单元的调车作业计划显示区域示意图。

具体实施方式

如图1所示，铁路转场越区调车作业组织方法是，利用移动终端采集人员与调机位置、调车作业计划执行进度和调车长的转场越区申请信息，利用外部信息系统接口终端获得调车作业计划数据、轨道电路区段颜色、信号机状态、脱轨器安放股道号数据、防溜设备安放位置数据，利用监控中心操作终端获得起始场区信号操作人员的转场越区申请信息，统一将各种信息汇集到监控中心进行自动化的综合逻辑判断。当接收到起始场区信号操作人员或调车长的转场越区申请联系用语后，向目标场区信号操作人员显示和播放转场越区申请联系用语，当信号操作人员不同意时，向起始场区信号操作人员、调车组人员、司机显示和播放不同意转场越区联系用语，当信号操作人员同意时，通过移动终端向调车组人员、司机广播转场越区同意联系用语；当判断调机或车列尾部接近轨道衡时，向调机和调车组所有人员的移动终端发送作业风险提示信息；当判断进路与调车作业计划冲突、进路与股道防护设备位置冲突、进路排列顺序冲突时，通过操作终端向信号操作人员报警，通过移动终端向司机、调车组人员报警；当判断司机和人员的位置接近电气化区段、穿越高站台时，向司机和调车组人员的移动终端发送联控信息，司机和调车组人员需要回复联控确认信息，完成联控。

具体的，进路冲突包括进路与调车作业计划冲突、进路与股道防护设备位置冲突和进路排列顺序冲突。进路与调车作业计划冲突，是指信号操作人员排列的进路与调车作业计划的作业地点不一致；进路锁闭的判断方法为将若干个连续的白色轨道区段判断为处于锁闭状态的进路；每一个调车作业计划对应两条进路，进入股道的进路和离开股道的进路；对于进入股道进路，要判断进路终点与调车作业计划当前钩的目标股道的一致性；对于离开股道进路，要判断进路起点与调车作业计划上一钩的目标股道是否一致；当进路与调车作业计划不一致时，监控中心通过操作终端和移动终端向信号操作人员、司机和调车组人员进行冲突报警。

进路与股道防护设备位置冲突，是指信号操作人员排列的调机行进的进路上，存在股道防护设备；通过外部信息系统接口终端直接获得脱轨器、铁鞋、手闸和防溜紧固器等股道防护设备的安放股道号；优选地，还可以通过股道防护设备经纬度坐标与股道线路地图进行比较判断出股道防护设备的安放股道号；

当安放有股道防护设备的股道及相邻区段颜色为红白或白白，则可判断出进路与股道防护设备冲突；当进路与股道防护设备冲突时，监控中心通过操作终端和移动终端向信号操作人员、司机和调车组人员进行冲突报警。进路排列顺序冲突，指转场越区过程中在转场越区信号机至目标场区股道进路锁闭之前，排列了起始场区股道至转场越区信号机的进路；

优选地，可以通过转场越区信号机开放后颜色变为白色判断转场越区信号机至目标场区进路锁闭，可以通过判断调机所在区段至转场越区信号机的多个区段由连续红色区段和连续白色区段组成判断起始场区股道至转场越区信号机的进路锁闭；

当进路排列顺序冲突时，监控中心通过操作终端和移动终端向信号操作人员、司机和调车组人员进行冲突报警。

如图2所示，本发明的铁路转场越区调车作业组织方法的实现硬件包括移动终端1、无线通信系统2、地基增强系统3、外部信息系统接口终端4和监控中心5。

无线通信系统2通过有线网络与地基增强系统3、监控中心5进行连接，通过无线网络与移动终端1进行连接，实现移动终端1与地基增强系统3、监控中心5的通信。

地基增强系统3以固定周期向移动终端1提供差分信号。

移动终端1以固定周期(1秒)获得调车组人员位置，或以固定周期(200毫秒)获得作业调机位置，并发送至监控中心5，接收并以文字和语音形式显示和播放监控中心5发送的调车人员、司机的转场越区作业联系用语、作业风险提示信息、安全报警信息、风险联控信息和调车作业计划执行进度信息，接收调车组人员的转场越区申请信息、联控确认信息并发送至监控中心5。

外部信息系统接口终端4通过有线网络与监控中心5连接，将调车作业计划、轨道电路区段颜色、信号机状态、股道防护设备等信息转发给监控中心5。

监控中心5从移动终端1接收调车人员与调机位置信息、调车作业计划执行进度信息、转场越区申请信息、风险联控确认信息，从外部信息系统接口终端4接收调车作业计划、轨道电路区段颜色、信号机状态、股道防护设备等信息，通过起始场区信号操作人员的操作终端54或调车长移动终端1与目标场区信号操作人员的操作终端54交互转场越区作业联系信息(起始、目标场区由不同信号操作人员负责时)。监控中心5以图形和文字方式显示人员与调机位置、调车作业计划、进路状态、信号机状态、轨道电路区段占用状态、股道防护设备信息，以文字和声音方式显示和播放安全报警信息。向调车组所有人员和司机的移动终端1发送转场越区作业联系信息、作业风险提示信息、安全报警信息、风险联控信息和调车作业计划执行进度信息。在转场越区目标场区信号操作人员的操作终端54显示和播放转场越区作业联系信息。

监控中心5通过其有线通信模块51与无线通信系统2和外部信息系统接口终端4通过有线以太网的方式进行连接。有线通信模块51将从移动终端1获得的人员与调机位置信息、调车作业计划执行进度信息、转场越区申请信息、风险联控确认信息和从外部信息系统接口终端获得的调车作业计划、轨道电路区段颜色、信号机状态、股道防护设备等信息，发送给逻辑判断模块53。逻辑判断模块53通过与地图模块52进行信息交互，获得人员、机车与地图线路和设备的相对位置关系。逻辑判断模块53根据每个操作终端54对应信号操作人员的管辖范围，向不同操作终端54传输不同的显示信息，并接收各操作终端54输入的信号操作人员的操作命令。逻辑判断模块53通过有线通信模块51经无线通信系统2将转场越区作业信息、风险提示、安全报警和智能联控信息发送给各移动终端1。

如图3所示，移动终端1包含无线通信模块11、处理模块12、定位模块13、提示报警模块14、注册模块15、联控模块16、喇叭17、触摸屏幕18、麦克风19。无线通信模块11可以满足3G、4G、5G、WIFI等通信制式中的一种或多种。处理模块12用于处理从无线通信模块接收的信息并分发给定位模块、提示报警模块、注册模块、联控模块，整合处理定位模块、提示报警模块、注册模块、联控模块信息通过无线通信模块11发送给监控中心。定位模块13可以是采用四壁螺旋天线或蘑菇头蝶形天线，独立电池供电的单频或双频RTK卫星定位设备，可通过无线通信(蓝牙、WLAN等方式)或有线通信(串口、CAN总线等方式)与无线通信模块11链接，接收无线通信模块11转发的基准站差分信号，通过将接收到的卫星信号和地基增强系统接收到的基准站差分信号进行实时联合解算，可达到动态亚米级或厘米精度，最小定位周期为1秒或200毫秒。喇叭17和触摸屏幕18，可以显示和播放提示报警模块14输出的调车人员或司机的转场越区作业联系信息、作业风险提示信息、安全报警信息、风险联控信息和调车作业计划执行进度信息。触摸屏幕18上带有选择框，可供调车长选择转场越区申请用语。触摸屏幕18上带有按钮，可通过屏幕按钮输入方式选择发送联控确认信息。当移动终端作为人员监控移动终端使用时，调车长、连接员、制动员等调车组人员可以通过触摸屏幕18输入作业人员ID、调车组号、调机号等注册信息，并传输给注册模块15；当移动终端作为调机监控移动终端使用时，司机可以通过触摸屏幕18输入司机ID、调机号等注册信息，并传输给注册模块15。麦克风19用于采集作业人员语音并发送至联控模块16，联控模块16带有语音识别功能，可以通过识别人员语音的方式识别并通过处理模块12向监控中心6发送联控确认信息。

无线通信系统2可以由1个或多个3G、4G、5G、WIFI等类型无线通信基站组成。当无线通信系统2由4G无线通信基站组成时，无线通信系统2应包含1个核心网设备，核心网设备连接1个或多个4G无线通信基站，每个4G无线通信基站连接1个或多个定向或全向无线通信天线。

地基增强系统3包括基准站子系统、数据处理中心和用户应用服务子系统，可为距离基准站10公里范围内的移动终端提供差分服务。基准站子系统为地基增强系统提供导航卫星观测数据采集、数据传输、数据存储、运行状态远程监控、维护保障及安全防护等功能。基准站全天候24h连续实时采集北斗BDS(B1/B2/B3)、GPS(L1/L2/L5)、格洛纳斯GLONASS(L1/L2)三系统八个频点信号的码伪距(伪距观测值精度小于10cm)、信噪比、载波相位值(载波相位观测值精度小于1mm)、多普勒频移、导航电文等数据，时间精度小于50ns。数据处理中心对基准站子系统采集的数据进行处理分析，并交给用户应用服务子系统。用户应用服务子系统通过无线通信系统3，利用传输层UDP协议广播方式或发布WebService服务的方式，向移动终端提供差分数据。

外部信息系统包括现车系统、计算机联锁系统、脱轨器安放交互平台、防溜设备监控系统。现车系统可提供调车作业计划数据，具体包括调车作业计划摘要和调车作业计划正文，调车作业摘要包括计划号、调机号、作业类型等信息，调车作业计划正文包括多个钩作业的目标作业股道、摘挂标志、作业车辆数等信息；计算机联锁系统可提供包括轨道电路区段占用状态、进路状态、信号机状态等信息；脱轨器安放交互平台可提供脱轨器安放股道数据；防溜设备监控系统可提供铁鞋、手闸、防溜紧固器等防溜设备的安放位置的经纬度坐标数据。

监控中心5包括有线通信模块51、地图模块52、逻辑判断模块53和操作终端54。有线通信模块51通过以太网卡与无线通信系统2、外部信息系统接口终端4的以太网卡连接，实现与外部信息系统的通信，通过无线通信系统2实现与移动终端1的通信；地图模块52通过PostgreSQL、PostGIS数据库进行地理信息数据的存储，协助逻辑判断模块53对人员、调机相对于线路以及信号机、轨道衡和高站台等设施的位置关系进行判断；逻辑判断模块53对人员与调机位置、地图元素位置关系和外部信息系统的信息进行逻辑判断，用于转场越区作业联系判断、作业风险提示判断、安全报警判断和风险联控判断；操作终端54安装于车站内所有信号操作人员工位旁边，每个信号操作人员可能负责1个或多个场区，操作终端54的显示器上展示包括线路、信号设备、进路状态、轨道电路区段占用状态、信号机状态、人员、调机等信息的车站示意图和调车作业计划信息，通过麦克风语音输入、鼠标单击按钮、触摸屏单击按钮等方式输入转场越区申请与同意信息。

逻辑判断模块53包括转场越区作业联系判断单元、作业风险提示判断单元、安全报警判断单元和风险联控判断单元。转场越区作业联系判断单元负责转场越区作业联系过程的控制。转场越区作业联系的过程是信号操作人员在室内监控中心5的操作终端54前，作为转场越区作业联系人员，负责与目标场区进行转场越区作业申请，当起始、目标场区的信号操作人员为同一个人时，由调车长负责转场越区作业申请。逻辑判断模块53根据调车作业计划执行进度、调机位置、人员位置判断作业类型(转场作业或越区作业)、转场越区发起者(信号操作人员或调车长)和转场越区用语。逻辑判断模块53通过操作终端54或移动终端1智能显示可能的转场越区申请用语列表，供信号操作人员或调车长选择；转场越区申请用语分为转场申请用语和越区申请用语，转场申请用语例如：“*调*道转场”、“*调转场”、“*调*场*道北(南)头挂*辆回*场”，越区申请用例如：“*调*道越区”、“*调牵引送*道”、“*调禁2线越区”。起始场区信号操作人员或调车长选择转场越区申请用语后，目标场区信号操作人员的操作终端54语音提示转场越区申请用语，并根据转场越区申请用语、调机、人员的位置和调车作业计划执行进度，智能从转场越区同意用语中推荐最可能的联系用语，排队显示，供选择。转场越区同意用语分为转场同意用语和越区同意用语，转场同意用语例如：“*调牵*转*道”、“*调转*场*道”、“*调*场*道北(南)头挂*辆回*场”，越区同意用语例如：“*调*道越区”、“*调牵引送*道”、“*调禁2线越区”。目标场区信号操作人员的操作终端54向信号操作人员提供转场越区拒绝用语，可为“不同意”。

作业风险提示判断单元判断调机或车列尾部接近轨道衡，并向调机和调车组所有人员的移动终端1发送作业风险提示信息。以调机安装的移动终端1的位置作为调机的位置，以线路上调车组所有人员之中距离调机最远的列尾领车人员的位置作为车列尾部的位置。接近轨道衡风险提示过程是调机或车列尾部在场内向轨道衡移动，距轨道衡的距离减小至50米时，通过移动终端语音提示司机“前方50米有轨道衡，注意匀速通过”。

安全报警判断单元用于判断进路与调车作业计划冲突、进路与股道防护设备位置冲突、进路排列顺序冲突，并向监控中心5的操作终端54、移动终端1发送安全报警信息。进路与调车作业计划冲突判断过程是外部信息系统接口终端4将计算机联锁系统的轨道电路区段颜色，发送给监控中心5逻辑判断模块53的安全报警判断单元。安全报警判断单元将若干个连续的白色轨道区段判断为处于锁闭状态的进路，每一个调车作业计划对应两条进路，进入股道的进路和离开股道的进路。进入股道进路，要判断进路终点与当前钩的调车作业计划目标股道的一致性；离开股道进路，要判断进路起点与上一钩的调车作业计划目标股道是否一致。当不一致时进行冲突报警，向监控中心5的操作终端54、移动终端1发送报警信息。

进路与股道防护设备位置冲突的判断过程是，通过外部信息系统接口终端4直接获得脱轨器、铁鞋、手闸和防溜紧固器等股道防护设备的安放股道号，或通过股道防护设备经纬度坐标与股道线路地图进行比较判断出股道防护设备的安放股道号。当安放有股道防护设备的股道及相邻区段颜色为红白或白白，则可判断出进路与股道防护设备冲突，进行冲突报警，向监控中心5的操作终端54、移动终端1发送报警信息。

进路排列顺序冲突的判断过程是，进路与调车作业计划冲突判断过程是外部信息系统接口终端4将计算机联锁系统的轨道电路区段颜色和转场越区信号机状态，发送给监控中心5逻辑判断模块53的安全报警判断单元。安全报警判断单元可以通过转场越区信号机状态变为开放判断转场越区信号机至目标场区的进路锁闭，通过判断调机所在区段至转场越区信号机的多个区段由连续红色区段和连续白色区段组成判断起始场区股道至转场越区信号机的进路锁闭。转场越区过程中，如果在判断转场越区信号机至目标场区股道进路锁闭之前，排列了起始场区股道至转场越区信号机的进路，则判断进路排列顺序冲突，向监控中心5的操作终端54、移动终端1发送报警信息。

风险联控判断单元用于判断穿越电气化区段联控和穿越高站台联控的自动触发时机，并向移动终端1发送联控信息。穿越电气化区段联控过程是，结合地图模块52中电气化区段的特征点坐标判断调机的进路上是否有电气化区段，从而判断出调机将要穿越电气化区段，通过移动终端1语音广播通知司机和调车组人员“前方穿越电气化区段，请注意”，司机和调车组所有人员按“确认”键或通过语音输入“确认”完成联控确认。

穿越高站台联控的过程是通过判断调车人员位置与地图模块52中高站台位置之间的距离变化判断调车人员接近高站台，当距离减少至50米时，通过移动终端通知调车人员“前方50米高站台，请注意”，调车人员按“确认”键或通过语音输入“确认”完成联控确认。

监控中心5的操作终端54包括信息展示单元、操作命令输入单元和报警单元。信息展示单元的显示器分为车站示意图区域和调车作业计划区域两个区域，车站示意图区域展示包括线路、信号设备、进路状态、轨道电路区段占用状态、信号机状态、人员位置、调机位置等信息。如图4所示，调车作业计划区域左侧为调车作业计划摘要，右侧为调车作业计划正文。调车作业摘要包括计划号、调机号、作业类型等信息；调车作业计划正文包含多个钩作业的目标作业股道、摘挂标志、作业车辆数等信息，对于每一钩都应标注本钩状态(已抹消、未抹消)。已抹消的钩用灰色背景显示，正在进行的钩用白色背景加粗字体显示，其他未抹消的钩用白色背景普通字体显示。

操作命令输入单元包括界面输入和语音输入两部分，界面输入转场越区联系用语选择按钮，可以通过机械按钮、鼠标单击按钮或触摸屏按钮实现。语音输入通过麦克风采集并智能识别人员的操作命令。

报警单元在车站示意图上有文字报警窗口，文字报警窗口按顺序列出报警信息，闪烁显示当前报警信息，并对当前报警信息进行循环语音播报。操作人员用鼠标或触摸屏单击报警信息后面圆圈后，表示信息已签认，报警信息消失，语音播报停止。

铁路转场越区调车作业组织方法实现的流程包括由信号操作人员发起的转场越区流程和由调车长发起的转场越区流程。转场越区流程的详细描述如下：

步骤1：当调车作业计划中下一钩作业需要转场或越区到目标场区执行时，处于转场越区起始状态，监控中心根据调车作业计划执行进度和调机、人员位置自动判断作业类型(转场作业或越区作业)和转场越区发起者(信号操作人员或调车长)。当在相同车场内跨调车区时为越区作业，其余跨车场作业为转场作业。当起始场区和目标场区归一个信号操作人员负责时，由调车长发起转场越区。当起始场区和目标场区归两个信号操作人员负责时，由信号操作人员发起越区。

步骤2：当判断发起者为信号操作人员时，监控中心通过操作终端用语音或文字的方式提醒调机所在场区信号操作人员，跳转到步骤3；当判断发起者为调车长时，通过调车长的移动终端用语音或文字的方式提醒调车长，跳转到步骤7。

步骤3：起始场区信号操作人员的操作终端上显示按可能性大小排列的转场越区申请用语，起始场区信号操作人员选择转场越区申请用语，发送至目标场区信号操作人员的操作终端。

步骤4：目标场区信号操作人员的操作终端显示和播放转场越区申请，目标场区信号操作人员根据目标场区情况主观判断是否同意越区。当同意转场越区时，目标场区信号操作人员通过计算机联锁系统排列本场区内的转场越区进路，监控中心自动检验进路冲突，发现冲突及时报警，当无冲突且进路锁闭后，目标场区信号操作人员选择转场越区同意信息后，跳转到步骤5。当存在进路冲突、进路无法锁闭或目标场区信号操作人员主观上不同意时，目标场区信号操作人员选择不同意，跳转到步骤19；

步骤5：计算机联锁系统上目标场区的转场越区信号机开放。起始场区信号操作人员的操作终端显示和播放同意转场越区用语。

步骤6：起始场区信号操作人员听到同意转场越区用语后，排列本场区的进路。当检测到进路冲突时，通过起始、目标场区的操作终端和移动终端向室内外所有相关人员进行报警，本次转场越区过程进入异常结束状态，跳转到步骤3重新发起转场越区申请。当无异常时，跳转到步骤10。

步骤7：监控中心通过调车长的移动终端显示按可能性大小排列的转场越区申请用语，调车长选择转场越区申请用语，经监控中心发送至目标场区信号操作人员的操作终端。

步骤8：目标场区信号操作人员的操作终端显示和播放转场越区申请，目标场区信号操作人员根据目标场区情况主观判断是否同意转场越区。当同意转场越区时，目标场区信号操作人员通过计算机联锁系统排列至目标场区的进路，监控中心自动检验进路冲突，发现冲突及时向信号操作人员、调车组人员和司机报警，当无冲突且进路锁闭后，目标场区信号操作人员选择转场越区同意信息后，跳转到步骤9。当存在进路冲突、进路无法锁闭或目标场区信号操作人员主观上不同意时，目标场区信号操作人员选择不同意，跳转到步骤20；

步骤9：调车长的移动终端显示和播放同意转场越区用语。

步骤10：监控中心判断转场越区进路全部锁闭且无进路冲突后，自动通过移动终端通知司机、调车组人员转场越区启动信息。

步骤11：司机、调车组人员全部通过移动终端回复转场越区启动确认信息后，开始调车。

步骤12：转场越区调车作业过程中，当监控中心判断调机或调车组人员接近危险区域时，通过移动终端进行风险提示；转场越区调车作业过程中，当监控中心判断调机或调车组人员接近风险联控地点时，通过移动终端向司机和调车组人员发送风险联控信息。司机和调车组人员全部通过移动终端回复联控确认信息后，风险联控完成。

步骤13：当调机或车列尾部接近目标场区转场越区信号机时，通过移动终端语音提示司机和调车组所有人员接近转场越区信号机提示信息，司机在转场越区信号机前停车。

步骤14：当司机停车后，调车长携带的移动终端判断车速为零后，自动向监控中心发送转场越区申请信息。

步骤15：监控中心通过操作终端向目标场区信号操作人员显示和播放转场越区申请用语，当信号操作人员选择不同意转场越区时，跳转到步骤16；当信号操作人员选择同意转场越区时，跳转到步骤17。

步骤16：监控中心通过司机和调车长携带的移动终端显示和播放不同意转场越区用语，跳转到步骤14。

步骤17：司机和调车组所有人员的移动终端显示和播放同意转场越区用语，司机和调车组人员通过移动终端回复转场越区确认信息后，开始动车通过转场越区信号机。

步骤18：当监控中心判断调机和调车组全部到达目标场区或调车区时，通过操作终端和移动终端向起始和目标场区信号操作人员、司机和调车组显示和播放转场越区完毕信息，流程结束。

步骤19：监控中心通过起始场区信号操作人员的操作终端显示和播放不同意转场越区用语，跳转到步骤3。

步骤20：监控中心通过调车长携带的移动终端显示和播放不同意转场越区用语，跳转到步骤7。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种铁路转场越区调车作业组织方法，其特征在于，

利用移动终端采集调车组人员与调机位置、调车作业计划执行进度和调车长的转场越区申请信息，所述移动终端包括佩带于调车组人员身上的移动终端和安装于调机上的移动终端；

通过无线通信系统将调车组人员与调机位置、调车作业计划执行进度和调车长的转场越区申请信息上报给监控中心，

通过外部信息系统接口终端采集外部信息系统的信息，包括调车作业计划数据，计算机联锁系统的轨道电路区段颜色、信号机状态信息，脱轨器安放交互平台的脱轨器安放股道号数据，防溜设备监控系统的铁鞋、手闸、防溜紧固器安放位置数据；

所述外部信息系统的信息上报给所述监控中心；

所述监控中心对信息进行展示和判断，向调车组人员、司机发布转场越区申请结果、风险提示、安全报警、风险联控信息，为信号操作人员提供转场越区申请结果、安全报警和联控监控信息；

通过地基增强系统提高所述移动终端的定位精度；所述地基增强系统提高移动终端的卫星定位精度的方式为：接收卫星信号，与基准坐标进行比较，计算并向移动终端提供差分信号；

所述监控中心对信息进行展示和判断，向调车组人员、司机发布转场越区申请结果之前进行转场越区作业联系；所述转场越区作业联系，是指调车长或起始场区信号操作人员通过移动终端或监控中心的操作终端，向目标场区的信号操作人员发送转场越区申请，目标场区信号操作人员回复转场越区同意用语或不同意，当同意转场越区时，通过移动终端向调车组人员、司机广播转场越区同意信息；所述风险提示是指，判断调机或车列尾部接近轨道衡，并向调机和调车组人员所持的移动终端发送作业风险提示信息；

所述安全报警，是指所述监控中心判断进路与调车作业计划冲突、进路与股道防护设备位置冲突、进路排列顺序冲突时，通过操作终端向信号操作人员报警，通过移动终端向司机、调车组人员报警；

所述风险联控，是指根据司机和调车组人员的位置判断穿越电气化区段联控和穿越高站台联控的自动触发时机，并向司机和调车组人员的移动终端发送联控信息，司机和调车组人员需要回复联控确认信息，完成联控；

所述监控中心进行转场越区作业联系、风险提示、安全报警和风险联控的相关逻辑判断时，利用地图模块对调车组人员、调机相对于线路以及信号机、轨道衡、电气化区段和高站台的位置关系进行比较判断；

通过股道防护设备经纬度坐标与股道线路地图进行比较判断出股道防护设备的安放股道号。

2.一种铁路转场越区调车作业组织系统，其特征在于，包括移动终端、无线通信系统、地基增强系统、外部信息系统接口终端和监控中心；

所述移动终端，佩戴于调车人员身上，作为人员监控移动终端使用；还安装于调机上，作为调机监控移动终端使用；所述移动终端用于显示和播放人员、司机转场越区作业联系用语、作业风险提示、安全报警和调车作业计划信息，向监控中心上报人员与调机位置信息、联控确认信息、转场越区申请、调车作业计划执行进度信息；根据调车人员、机车位置和调车作业计划执行进度，智能提供可用的转场越区作业联系用语，根据可能性升序排列显示，供调车长选择；

所述无线通信系统，与监控中心进行连接，通过无线网络与移动终端进行连接，用于实现移动终端与监控中心的通信；

所述地基增强系统，用于接收卫星信号，与基准坐标进行比较，计算并向移动终端提供差分信号，提高移动终端的卫星定位精度；所述地基增强系统与无线通信系统连接，实现地基增强系统与移动终端的通信；

所述外部信息系统接口终端，用于采集外部信息系统的信息，包括现车系统含有的股道号、摘挂车数信息的调车作业计划数据，计算机联锁系统的轨道电路区段颜色、信号机状态信息，脱轨器安放股道号数据，防溜设备安放位置数据；

所述监控中心，在室内信号操作人员前端设置操作终端，每个信号操作人员负责一个场区或多个场区的信号操作；调机所在位置为起始场区，转场越区目标场区称为目标场区；根据操作终端管辖场区内调机、人员的位置和调车作业计划执行进度，智能给出可能的转场越区申请用语列表，供信号操作人员选择；通过操作终端或移动终端获取起始场区信号操作人员或调车长的转场越区申请用语；通过操作终端向信号操作人员展示信息，包括含有线路、信号设备、进路状态、轨道电路区段占用状态、信号机状态、人员位置、调机位置信息的车站示意图和调车作业计划信息；对本车站转场越区调车作业过程中的各种信息进行的自动判断，实现转场越区作业联系、作业风险自动提示、安全报警和风险联控。

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