CN112660171B - 安全防护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种安全防护系统及方法，该系统包括地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器；车载控制器用于接收与自动作业对应的行车许可；地面智能感知设备用于识别第一范围内的障碍物得到第一识别结果；车载智能感知设备用于识别第二范围内障碍物得到第二识别结果；车载控制器根据第一识别结果和第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。相对于人工进行安全防护的方式，智能感知设备可以做到实时监测，车载控制器根据识别结果进行车范围的计算，控制机车在行车范围内自动作业，可有效降低出现故事的概率，提升站场自动化调车作业的安全程度。

Description

安全防护系统及方法

技术领域

本申请涉及轨道安全防护技术领域，具体地，涉及一种安全防护系统及方法。

背景技术

随着我国铁路货运业务扩展，重载铁路发展面临的矛盾是日益增长的运输需求与有限的铁路运输能力的矛盾，而站场作业和停留的时间约占货车周转时间70％，站场是制约货运铁路效率的关键点。

目前调车作业中，受限于现场调车系统的建设和工作方式，调车作业自动化水平不高。在调车作业的安全防护中，通常有专门的安全防护人员负责安全防护，安全防护人员依靠瞭望的方式对调车线路进行安全防护，在遇到紧急情况时，通过喊话的方式进行提醒，然而，站场内机车众多，安全防护人员难以做到面面俱到，导致在调车作业中在调车作业中及其容易出现安全事故。

发明内容

本申请实施例中提供了一种安全防护系统及方法，可以有效解决在调车作业中及其容易出现安全事故的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种安全防护系统，该系统包括，地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器，所述车载控制器用于接收与自动作业对应的行车许可，所述行车许可包括自动作业的起始位置和终点位置，所述自动作业包括下述的一个或多个：连挂作业、调车作业、单车运行、推送作业、连挂-推送作业、解编作业；所述车载智能感知设备用于识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器，所述第一范围为所述地面智能感知设备的探测范围；所述地面智能感知设备用于识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器，所述第二范围为所述车载智能感知设备的探测范围；所述车载控制器用于根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种基于智能感知设备的安全防护方法，应用于安全防护系统，所述系统包括：地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器，所述车载控制器接收与自动作业对应的行车许可，所述行车许可包括起始位置和终点位置，所述自动作业包括下述的一个或多个：连挂作业、调车作业、单车运行、推送作业、连挂-推送作业、解编作业；所述地面智能感知设备识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器，所述第一范围为所述地面智能感知设备的探测范围；所述车载智能感知设备识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器，所述第二范围为所述车载智能感知设备的探测范围；所述车载控制器根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。

采用本申请实施例中提供的安全防护系统，包括地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器；所述车载控制器用于接收与自动作业对应的行车许可；所述地面智能感知设备用于识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器；所述车载智能感知设备用于识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器；所述车载控制器用于根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。相对于人工进行安全防护的方式，智能感知设备可以做到实时监测，根据地面智能感知设备和车载智能感知设备的识别结果进行车范围的计算，控制机车在行车范围内自动作业，可有效降低出现故事的概率，提升站场自动化调车作业的安全程度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的安全防护系统的结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的站场内地面智能感知设备的布置示意图；

图3为本申请一个实施例提供的连挂作业的场景示意图；

图4为本申请一个实施例提供的调车作业的场景示意图；

图5为本申请一个实施例提供的单车运行的场景示意图；

图6为本申请一个实施例提供的推送作业的一个场景示意图；

图7为本申请一个实施例提供的推送作业的另一个场景示意图；

图8为本申请一个实施例提供的推送作业的再一个场景示意图；

图9为本申请一个实施例提供的连挂-推送作业的场景示意图；

图10为本申请一个实施例提供的解编作业的一个场景示意图；

图11为本申请一个实施例提供的解编作业的另一个场景示意图；

图12为本申请一个实施例提供的解编作业的再一个场景示意图；

图13为本申请一个实施例提供的安全防护方法的流程图。

具体实施方式

随着我国铁路货运业务扩展，重载铁路发展面临的矛盾是日益增长的运输需求与有限的铁路运输能力的矛盾，而站场作业和停留的时间约占货车周转时间70％，站场是制约货运铁路效率的关键点。

目前调车作业中，受限于现场调车系统的建设和工作方式，调车作业自动化水平不高。重载铁路调车作业依然由人工保证安全，对场站内机车及其他设备的管理工作繁杂。机车在场站调车作业中由于技术手段的限制还缺少安全保障技术手段。

首先，站场内停靠的机车位置由区段占用标定。重载铁路站场作业机车较多，对停靠机车的管理工作量大，依靠人员获取位置存在偏差。不能对停靠机车进行精确管理影响综合作业的自动化水平，也对停靠机车的安全防护存在隐患。调车推车作业时依靠连结员负责观察机车运行情况，并通过与司机有限的语言交流完成调车作业，司机控制机车运行过程中不了解前方环境，行车具有安全隐患。通常，机车在站场进行调车作业时，需要并行进行维修等作业，从而场站作业人员表在股道间频繁走动，易闯入作业区域发生安全事故，所以机车运行时需要对场站作业人员进行安全防护。

针对上述问题，本申请实施例中提供了一种安全防护系统，包括地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器；所述车载控制器用于接收与自动作业对应的行车许可；所述地面智能感知设备用于识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器；所述车载智能感知设备用于识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器；所述车载控制器用于根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。相对于人工进行安全防护的方式，智能感知设备可以做到实时监测，根据地面智能感知设备和车载智能感知设备的识别结果进行车范围的计算，控制机车在行车范围内运动，可有效降低出现故事的概率，提升站场自动化调车作业的安全程度。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，示出了本申请提供的安全防护系统，所述安全防护系统100包括地面智能感知设备110，车载智能感知设备120，以及车载控制器130。其中，所述车载智能感知设备120和所述车载控制器130设置于机车上，并且，所述车载智能感知设备120与所述车载控制器130通信连接。

所述地面智能感知设备110设置在站场的地面上，与所述车载智能感知设备120之间通信连接。所述通信连接是指所述地面智能感知设备110与所述车载智能感知设备120之间可以进行数据的传输。由于所述车载智能感知设备120与所述车载控制器130之间通信连接，因此，通过所述车载智能感知设备120，也能实现所述地面智能感知设备110与所述车载控制器130之间的数据传输。具体的，所述通信连接可以是使用2G/3G/4G/5G网络进行连接，实现数据的传输。

所述地面智能感知设备110可以是铺设在站场的地面上，并具有一定的探测范围，可以对所述探测范围内的物体进行识别。请参阅图2，示出了站场内的地面智能感知设备的布置示意图。其中，A，B，C表示不同的轨道，所述地面智能感知设备110可以是多个，分别设置在轨道之间。每个所述地面智能感知设备110具备一定的探测范围。如图2中的虚线所述示出的区域，即为所述地面智能感知设备110的探测范围。所述多个地面智能感知设备110可以存在重叠区域。可以理解的是，站场内所布置的地面智能感知设备110的数量和位置可以根据实际的需要进行设置，在此不做具体限定。

所述车载智能感知设备120设置在机车上，具有一定的探测范围，可以对所述探测范围内的物体进行识别。所述车载控制器130也设置在机车上，用于控制机车的运动。

在站场的自动化作业中，通常存在一个调度中心，用于下发行车许可给所述机车，机车上的所述车载控制器130可以接收到所述行车许可。所述行车许可为与所述与自动作业对应的，即不同的自动作业中，对应的行车许可是不同的，所述行车许可中包括起始位置和终点位置，也就是说，调度中心可以为不同的机车规划进行自动作业的路线，在所述车载控制器130接收到所述行车许可后，可以控制所述机车从所述起始位置运动到终点位置以实现自动作业。

在站场的自动作业中，可以是连挂作业、调车作业、单车运行、推送作业、连挂-推送作业、解编作业中的一个或多个。当然，也可以是其他的自动作业，本申请实施例主要对上述自动作业进行描述。

为了保证机车从起始位置运动到终点位置的过程中的安全，所述车载控制器130在接收到所述行车许可后，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120可以识别探测范围内的障碍物，并将所述识别结果发送给所述车载控制器130，那么，所述车载控制器130可以根据所述识别结果对机车进行控制。

所述地面智能感知设备110用于识别探测范围内是否存在障碍物，定义所述地面智能感知设备110的探测范围为第一范围，对应的识别结果为第一识别结果。所述车载智能感知设备120用于识别探测范围内是否存在障碍物，定义所述车载智能感知设备120的探测范围为第二范围，对应的识别结果第二识别结果。所述地面智能感知设备110用于识别所述第一范围内是否存在障碍物，所述车载智能感知设备120用于识别所述第二范围内是否存在障碍物。其中，障碍物可以理解为阻碍机车正常运行的物体或人。所述地面智能感知设备110可以将第一识别结果发送给所述车载控制器130，所述车载智能感知设备120可以将第二识别结果发送给所述车载控制器130，便于所述车载控制器130根据所述第一识别结果和第二识别结果计算从起始位置到所述终点位置的行车范围，并控制机车在行车范围内运动。

在机车运行时，为了确保机车的运行安全，可以确定机车的安全防护范围。所述安全防护范围是指在机车自动作业过程中，在该安全防护范围内，不允许任何人和物体的出现，以保证机车在自动作业中的安全。车载控制器130可以获取所述车载智能感知设备120的探测范围即第二范围为所述安全防护范围，也可以根据自动作业的不同，以及第一范围和第二范围共同确定安全防护范围。在确定安全防护范围后，可以根据第一识别结果和第二识别结果确定行车范围，所述行车范围为机车的运行范围，具体的可以是根据所述第一识别结果和第二识别结果确定从所述起始位置到终点位置中不存在所述障碍物的区域为所述自动作业的行车范围。可以理解的是，为了保证机车在运行中的安全，所述行车范围小于所述地面智能感知设备110的最大探测范围。也就是说，所述安全防护范围与所述车载智能感知设备120和地面智能感知设备110的探测范围相关，而所述行车范围小于地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备的最大探测范围。

并在控制机车的运行中，环境不断的变化，因此，第一识别结果和第二识别结果也会出现变化，从而可以根据第一识别结果和第二识别结果不断对所述行车范围进行更新。

在所述车载控制器130接收到所述行车许可时，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120识别所述安全防护范围内是否存在障碍物。具体的，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120均未识别到所述安全防护范围内的障碍物，表明机车的周围环境是安全的，可以控制所述机车在行车范围内进行运行。

若在接收到所述行车许可时，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120中的其中一个识别到所述安全防护范围内存在障碍物，表明若机车开始自动作业，会出现安全事故，因此所述车载控制器130保持所述机车的停止状态，并不启动运行。

可以理解的是，在所述机车运行的过程中，机车前方的范围是不断变化的，因此，所述安全防护范围和所述行车范围可以不断的更新。

所述地面智能感知设备110实时识别第一范围内是否出现障碍物，并发送第一识别结果给所述车载控制器130，所述车载智能感知设备120实时识别第二范围是否出现障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器130。

在一些实施方式中，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120可以每间隔预设时间，发送第一识别结果和第二识别结果给所述车载控制器130。所述预设时间可以根据实际的需要进行设置，在此不做具体限定。

在另一些实施方式中，所述地面智能感知设备110可以在识别到所述第一范围内存在障碍物时，发送第一识别结果给所述车载控制器130，所述车载智能感知设备120可以在识别到所述第二范围内存在障碍物时，发送第二识别结果给所述车载控制器130。

所述车载控制器130用于根据所述第一识别结果和第二识别结果，计算行车范围，控制所述机车在行车范围内运动。具体的，所述车载控制器130还用于接收所述地面智能感知设备110发送的第一识别结果和所述车载智能感知设备120发送的第二识别结果。在机车运行的过程中，所述机车根据所述第一识别结果和所述第二识别结果确定所述安全范围内是否存在障碍物，若所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120均未识别到所述安全范围内的障碍物，表明机车运行安全，可以继续控制所述机车的正常运行；若所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120中任意一个识别到安全防护范围内存在障碍物，表明有人和物体在安全防护范围内，若此时机车仍然正常作业，则可能会和障碍物发生碰撞，从而导致安全事故。

因此，在所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120中任意一个识别到所述安全防护范围内存在障碍物，所述车载控制器130可以控制所述机车进行紧急制动，避免出现安全事故。

作为一种实施方式，在所述车载控制器130控制机车紧急制动时，可以发出报警提示。以提示工作人员此时安全防护范围内出现障碍物，无法正常运行。

机车在站场中通常是自动作业，所述自动作业可以是下述的一个或多个：连挂作业、调车作业、单车运行、推送作业、连挂-推送作业、解编作业。在不同的自动作业中，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120具备不同的作用。下面将对各个自动作业场景进行说明。

在一些自动作业的场景下，所述车载智能感知设备120起主要作用，所述地面智能感知设备110主要进行冗余防护。例如，在连挂作业，调车作业和单车运行的场景下。即所述地面智能感知设备110用于识别所述第一范围内的障碍物进行冗余防护；所述车载智能感知设备120用于识别所述安全防护范围中是否存在障碍物；若所述安全防护范围不存在障碍物，所述车载控制器130用于控制所述机车在行车范围内进行连挂作业；若所述安全防护范围存在障碍物，所述车载控制器130用于控制所述机车制动。也就是说，在这些自动作业中，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120的作用是相同。

可参阅图3，示出了连挂作业的场景示意图。在连挂作业中，所述机车140需要到达虚框170处与货物150连挂。所述机车140外的虚线框表示所述安全防护范围，所述实线箭头表示行车范围，虚线160表示行车许可。机车140运行前，所述车载智能感知设备120识别安全防护范围内是否存在障碍物，所述地面智能感知设备110主要进行冗余防护，即识别所述安全防护范围内是否存在障碍物。若不存在障碍物，车载控制器130控制机车开始运行，车载控制器130根据地面智能感知设备110，车载智能感知设备120的识别结果和行车许可计算行车范围，所述车载智能感知设备120继续探测安全防护范围内是否存在障碍物，地面智能感知设备110也探测安全防护范围内是否存在障碍物，若表明存在障碍物，控制所述机车制动。所述地面智能感知设备110主要进行冗余防护，即识别所述安全防护范围内是否存在障碍物。

请参阅图4，示出了调车作业的场景示意图。其中，所述机车140外的虚线框表示所述安全防护范围，所述实线箭头表示行车范围，虚线160表示行车许可。也就是说，需要机车140按照实线箭头进行运行到达虚线170处。机车140运行前，所述车载智能感知设备120识别安全防护范围内是否存在障碍物，所述地面智能感知设备110主要进行冗余防护，即识别所述安全防护范围内是否存在障碍物。若不存在障碍物，车载控制器130控制机车开始运行，车载控制器130根据地面智能感知设备110，车载智能感知设备120的识别结果和行车许可计算行车范围，所述车载智能感知设备120和地面智能感知设备110继续探测安全防护范围内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制所述机车制动。

请参阅图5，示出了单车运行的场景示意图，其中，所述机车140外的虚线框表示所述安全防护范围，所述实线箭头表示行车范围，虚线160表示行车许可。也就是说，需要机车140按照实线箭头进行运行达到虚线170处。机车140运行前，所述车载智能感知设备120识别安全防护范围内是否存在障碍物，所述地面智能感知设备110主要进行冗余防护，即识别所述安全防护范围内是否存在障碍物。若不存在障碍物，车载控制器130控制机车开始运行，车载控制器130根据地面智能感知设备110，车载智能感知设备120的识别结果和行车许可计算行车范围，所述车载智能感知设备120和所述地面智能感知设备110继续探测安全防护范围内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制所述机车制动，所述地面智能感知设备110主要进行冗余防护。

在一些作业场景下，所述车载智能感知设备120主要用于盲区防护，所述地面智能感知设备主要进行识别工作。例如，在推送作业，以及连挂-推送作业的场景下。所述车载智能感知设备120用于识别所述第一范围内的障碍物进行盲区防护；所述地面智能感知设备110用于识别所述安全防护范围中是否存在障碍物；若所述安全防护范围不存在障碍物，所述车载控制器130用于控制所述机车在行车范围内进行连挂作业；若所述安全防护范围存在障碍物，所述车载控制器130用于控制所述机车制动。

请参阅图6，示出了推送作业的一个场景示意图。所述机车140需要将货物150推送至终点位置处，所述机车140外的虚线框表示所述安全防护范围，所述实线箭头表示行车范围，虚线160表示行车许可。也就是说，需要机车140按照实线箭头进行运行，到达虚线170处。在推送作业中，机车140推送货物150虚线170处，此时，车载智能感知设备120的探测范围被货物150部分遮挡，不能完全覆盖到安全防护范围，因此，主要由地面智能感知设备110进行障碍物的识别，车载智能感知设备120识别其能探测到的范围内障碍物，实现盲区防护。机车140运行前，所述地面智能感知设备110识别安全防护范围内是否存在障碍物，若不存在障碍物，车载控制器130控制机车开始运行，车载控制器130根据地面智能感知设备110，车载智能感知设备120的识别结果和行车许可计算行车范围，所述地面智能感知设备110继续探测安全防护范围内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制所述机车制动，所述车载智能感知设备120主要进行盲区防护。同时，可参阅图7和图8，示出了推送作业的其他场景的示意图。其中，图7和图8的内容可参照图6对应的内容，在此不再赘述。

请参阅图9，示出了连挂-推送作业的场景示意图。所述机车140需要将货物150推送并与其他货物连挂，最后推送至终点位置处，所述机车140外的虚线框表示所述安全防护范围，所述实线箭头表示行车范围，虚线160表示行车许可。也就是说，需要机车140按照实线箭头进行运行，到达虚线170处。在连挂-推送作业中，车载智能感知设备120的探测范围被货物150部分遮挡，不能完全覆盖到安全防护范围，因此，主要由地面智能感知设备110进行障碍物的识别，车载智能感知设备120识别其能探测到的范围内障碍物，实现盲区防护。

机车140运行前，所述地面智能感知设备110识别安全防护范围内是否存在障碍物，若不存在障碍物，车载控制器130控制机车开始运行，车载控制器130根据地面智能感知设备110，车载智能感知设备120的识别结果和行车许可计算行车范围，所述地面智能感知设备110继续探测安全防护范围内是否存在障碍物，若存在障碍物，控制所述机车制动，所述车载智能感知设备120主要进行盲区防护。

在一些作业场景下，所述地面智能感知设备110和所述车载智能感知设备120协同工作，例如，解编作业的场景下。请参阅图10，示出了解编作业的场景示意图。在解编作业中，所述机车140需要将部分货物150放置在起始位置，机车140连挂另一部分货物140运行到终点位置。所述机车140外的虚线框表示所述安全防护范围，所述实线箭头表示行车范围，虚线160表示行车许可。也就是说，需要机车140按照实线箭头进行运行，到达虚线170处。此时，车载智能感知设备120和所述地面智能感知设备110共同识别安全防护范围内的障碍物，在解编作业中，车载智能感知设备120的探测范围并不能完全覆盖到安全防护范围，因此，所述地面智能感知设备110主要对车载智能感知设备120不能覆盖到的区域进行识别。

机车140运行前，地面智能感知设备110和车载智能感知设备120识别所述安全防护范围内是否存在障碍物，若不存在障碍物，车载控制器130控制机车140运行，否则警报提示，机车制动；机车140运行中，车载控制器130根据地面智能感知设备110，车载智能感知设备120的识别结果和行车许可计算行车范围，同时车载控制器130实时计算控车曲线，期间若有其他人员或物体入侵，立即通过通信传输识别结果至车载控制器130，从而所述车载控制器130实施紧急制动。同时，可参阅图11和图12，示出了解编作业的其他场景的示意图。其中，图11和图12的内容可参照图10对应的内容，在此不再赘述。

在所述安全防护系统中的地面智能感知设备，车载智能感知设备和车载控制器，可以统称为电子设备，电子设备可以包括一个或多个如下部件：处理器、存储器、以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行。

处理器可以包括一个或者多个处理核。处理器利用各种接口和线路连接整个电子设备内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据。可选地，处理器可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器可集成中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器中，单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如对机车的控制的功能等)。

本申请实施例提供的安全防系统，包括地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器；所述车载控制器用于接收与自动作业对应的行车许可；所述地面智能感知设备用于识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器；所述车载智能感知设备用于识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器；所述车载控制器用于根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。相对于人工进行安全防护的方式，智能感知设备可以做到实时监测，根据地面智能感知设备和车载智能感知设备的识别结果进行车范围的计算，控制机车在行车范围内运动，可有效降低出现故事的概率，提升站场自动化调车作业的安全程度。

请参阅图13，本申请实施例提供了一种安全防护方法，可应用于前述安全防护系统中，具体的该方法可以包括以下步骤。

步骤210，所述车载控制器接收与自动作业对应的行车许可，所述行车许可包括起始位置和终点位置。

在站场的自动化作业中，通常存在一个调度中心，用于下发行车许可给所述机车，机车上的车载控制器可以接收到所述行车许可，并进行处理。所述行车许可可以是与自动作业对应的，即与自动作业对应的起始位置和终点位置。也就是说，所述行车许可中包括调车中心为所述机车规划的进行自动作业的行车路径，从而所述车载控制器可以根据所述行车许可，控制机车从起始位置运动到终点位置进行自动作业。所述自动作业可以包括下述的一个或多个：连挂作业、调车作业、单车运行、推送作业、连挂-推送作业、解编作业。

步骤220，所述地面智能感知设备识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器。

步骤230，所述车载智能感知设备识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器。

所述地面智能感知设备设置的站场内的地面上，并具有一定的探测范围，定义所述地面智能感知设备的探测范围为第一范围，所述地面智能感知设备识别所述第一范围内的障碍物，定义所述地面智能感知设备的识别结果为第一识别结果。所述车载智能感知设备设置在机车上，具有一定的探测范围，定义所述车载智能感知设备的探测范围为第二范围，所述车载智能感知设备识别所述第二范围内的障碍物，定义所述车载智能感知设备的识别结果为第二识别结果。

所述地面智能感知设备将第一识别结果发送给所述车载控制器，所述车载智能感知设备将第二识别结果发送给所述车载控制器，从而所述车载控制器可以接收到所述第一识别结果和第二识别结果，并根据所述第一识别结果和第二识别结果进行后续操作。

步骤240，所述车载控制器根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。

所述车载控制器接收到所述地面智能感知设备和所述车载智能感知设备发送的识别结果，即所述第一识别结果和第二识别，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内运动。

具体的，所述车载控制器还可以确定安全防护范围，可以是根据所述车载智能感知设备的探测范围和所述地面智能感知设备的探测范围确定所述安全防护范围，根据第一识别结果和第二识别结果确定行车范围。所述安全防护范围为所述机车作业时的安全范围，即在该范围内，不允许任何物体或人的出现。因此，可以根据机车在不同的自动作业中，确定对应的安全防护范围。所述行车范围为所述机车可以运行的范围，也就是说，根据第一识别结果和第二识别结果，车载控制器可以确定车载智能感知设备和地面智能感知设备的探测范围内是否出现障碍物，从而可以计算出没有障碍物的行车范围。随着机车的不断运行，机车的周围环境发生变化，因此，所述安全防护范围和所述行车范围实时更新。

在所述车载控制器接收到所述行车许可时，首先根据所述车载智能感知设备和所述地面智能感知设备的识别结果确定所述安全防护范围内是否存在障碍物，若所述地面智能感知设备和所述车载智能感知设备的识别结果均为不存在障碍物，所述车载控制器可以控制所述机车开始运行。

在机车运行的过程中，实时检测所述安全防护范围内是否存在障碍物，在所述地面智能感知设备和所述车载智能感知设备中的任意一个的识别结果为所述安全防护范围内存在障碍物时，控制所述机车制动；若所述地面智能感知设备和所述车载智能感知设备的识别结果为不存在障碍物时，继续控制所述机车运行。从而，确保所述机车在作业中的安全，并且，所述行车范围实时更新，所述车载控制器可以根据所述行车范围计算行车速度曲线，控制所述机车自动作业。

本申请实施例的其余部分可与前述实施例相互参照。

本申请实施例提供的安全防护方法，所述车载控制器接收与自动作业对应的行车许可；所述地面智能感知设备识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器；所述车载智能感知设备识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器；所述车载控制器根据所述第一识别结果和所述第二识别结果，计算从所述起始位置到终点位置的行车范围，并控制机车在所述行车范围内自动作业。相对于人工进行安全防护的方式，智能感知设备可以做到实时监测，根据地面智能感知设备和车载智能感知设备的识别结果进行车范围的计算，控制机车在行车范围内自动作业，可有效降低出现故事的概率，提升站场自动化调车作业的安全程度。

要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种基于智能感知设备的安全防护方法，其特征在于，应用于安全防护系统，所述系统包括：地面智能感知设备，车载智能感知设备以及车载控制器；

所述车载控制器接收与自动作业对应的行车许可，所述行车许可包括起始位置和终点位置，所述自动作业包括下述的一个或多个：连挂作业、调车作业、单车运行、推送作业、连挂-推送作业、解编作业；

所述地面智能感知设备识别第一范围内的障碍物，并将第一识别结果发送给所述车载控制器，所述第一范围为所述地面智能感知设备的探测范围；

所述车载智能感知设备识别第二范围内的障碍物，并将第二识别结果发送给所述车载控制器，所述第二范围为所述车载智能感知设备的探测范围；

所述车载控制器根据所述第一范围和所述第二范围及所述自动作业的类型，确定机车在所述自动作业中的安全防护范围；根据所述第一识别结果和第二识别结果确定从所述起始位置到终点位置中不存在所述障碍物的区域为所述自动作业的行车范围；

所述地面智能感知设备和所述车载智能感知设备识别所述安全防护范围内是否存在障碍物，若不存在障碍物，则车载控制器控制机车在所述行车范围内自动作业；其中，所述安全防护范围和所述行车范围随着机车的运行不断更新；

若所述自动作业为连挂作业、调车作业或者单车运行，所述地面智能感知设备用于识别所述第一范围内的障碍物进行冗余防护；所述车载智能感知设备用于识别所述安全防护范围中是否存在障碍物；若所述安全防护范围不存在障碍物，所述车载控制器用于控制所述机车在行车范围内进行连挂作业、调车作业或者单车运行；若所述安全防护范围存在障碍物，所述车载控制器用于控制所述机车制动；

若所述自动作业为推送作业或者连挂-推送作业，所述车载智能感知设备用于识别所述第一范围内的障碍物进行盲区防护；所述地面智能感知设备用于识别所述安全防护范围中是否存在障碍物；若所述安全防护范围不存在障碍物，所述车载控制器用于控制所述机车在行车范围内进行推送作业或者连挂-推送作业；若所述安全防护范围存在障碍物，所述车载控制器用于控制所述机车制动；

若所述自动作业为解编作业，所述车载智能感知设备和所述地面智能感知设备共同识别所述安全防护范围内是否存在障碍物；若存在障碍物，所述车载控制器用于控制所述机车在行车范围内进行解编作业；若存在障碍物，所述车载控制器用于控制所述机车制动。