CN114620097A - 一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法及系统 - Google Patents

一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，涉及轨道交通技术领域，解决存在列车与车辆发生碰撞风险的技术问题，方法包括：获取列车运行数据、列车属性参数以及列车运营线的交通信号灯数据；计算列车行进至下一个信号灯的预估到达耗时t1；计算列车预估到达下一个信号灯时的信号灯参数；当所述信号灯参数表示为绿灯时，如果不满足安全通行的条件，则发送碰撞预警数据至列车终端；当所述信号灯参数表示为红灯时，获取下一次绿灯的等待时长T2，发送红灯预警数据至列车终端。本发明还公开了一种轨道交通市区交叉口碰撞预警系统。本发明根据安全通行计算，可以引导列车司机，减小碰撞风险；同时，还可以指引列车调整运行方式，提高安全运营。

Description

一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法及系统
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，更具体地说，它涉及一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法及系统。
背景技术
轨道列车作为缓解交通运输压力的重要方式，不仅仅是指普通列车和高速列车，还指地铁和轻轨一类。
地铁普遍在地下通道内运营，轻轨则是普遍悬空+地下运营，两者基本不会与路面的车辆行驶发生干涉。然而，当前部分城市还保留在路面行驶的轨道列车，其与路面车辆行驶路线有交汇，导致存在列车与车辆发生碰撞的风险，尤其是在新铺设的城市，曾多次发生事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种可以降低列车与车辆发生碰撞的风险的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法。
本发明的目的二是提供一种可以降低列车与车辆发生碰撞的风险的轨道交通市区交叉口碰撞预警系统。
为了实现上述目的一，本发明提供一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，包括：
获取列车运行数据、列车属性参数以及列车运营线的交通信号灯数据；所述列车运行数据包括位置参数、速度参数V2和当前运营线路数据；所述列车属性参数包括车次号、列车长度L1、运行年限；所述交通信号灯数据包括信号灯的位置和工作数据；
根据所述列车运行数据计算列车行进至下一个信号灯的预估到达耗时t1；
根据所述预估到达耗时t1、下一个信号灯的工作数据，计算列车预估到达下一个信号灯时的信号灯参数；
当所述信号灯参数表示为绿灯时，根据对应的信号灯工作数据得到剩余可通行时长T1；根据所述剩余可通行时长T1、列车的速度参数计算安全通行长度S；若S<L1+L2，则发送碰撞预警数据至列车终端，其中，L2为路口通行长度，碰撞预警数据包括安全通行长度S、剩余可通行时长T1以及预警信息；否则不发送；
当所述信号灯参数表示为红灯时，根据对应的信号灯工作数据得到下一次绿灯的等待时长T2，发送红灯预警数据至列车终端；其中，等待时长T2被绑定一同发送。
作为进一步地改进，根据列车的当前运营线路数据、位置参数确定下一个信号灯路口B；根据信号灯路口B查找预设的运行区路口参数数据库，得到对应的路口通行长度L2。
进一步地，所述预估到达耗时t1的计算包括：
当下一个信号灯路口B的途径方式为直行时，
t1＝H/V2
其中，H为列车当前位置与信号灯路口B的间距；
当下一个信号灯路口B的途径方式为转弯时，
t1＝(H-h)/V2+(V2-V1)/k
其中，V1为路口弯道指导速度参数，k为指导降速速率，h为基于降速时长(V2-V1)/k查找数据库确定的降速距离。
进一步地，根据当前天气引入权重系数修正h的值。
进一步地，当途径的上一个信号灯路口为直行且未停车，则将预设定值n赋给H；在距离下一个信号灯路口为预设定值n时，开始预警计算；
当途径的上一个信号灯路口为转弯且未停车，则根据运营线路数据计算前一个信号灯路口至下一个信号灯路口的间距L3；若
Figure BDA0003610544010000031
则将h赋给H，其中V3为L3段非增/降速时的理论标准速度，
Figure BDA0003610544010000032
为速度均值；若
Figure BDA0003610544010000033
则以预设单位调整量v′修正V3得到V3′，直到满足H赋值为h的条件，并发送修正后得到的V3′至列车终端。
进一步地，获取列车行进至下一个信号灯的过程所停靠的站点，将停靠各站点的耗时加入到所述预估到达耗时t1。
进一步地，根据所述预估到达耗时t1分析得到信号灯参数表示为红灯时，则做降速通行计算；降速通行计算包括：记当前位置至下一个信号灯路口B的距离为L，则通行速度VL＝(L-h)/t1，并发送VL至列车终端。
进一步地，获取预布设于下一个信号灯路口段的路侧感应单元的车辆感应数据；
当所述信号灯参数表示为绿灯时，根据车辆感应数据判断预估到达耗时t1-y至t1是否通过有车辆，其中，y为预设预触发时间值；若有车辆，则发送路口警示触发信号至预布设于下一个信号灯路口的警示装置；或者获取车辆的联系方式，并发送交汇提示数据到车辆终端。
进一步地，根据车辆感应数据确定车辆的刹车距离，当刹车距离＞1/2*L2时，发送预警提示至列车终端。
为了实现上述目的二，本发明提供一种轨道交通市区交叉口碰撞预警系统，包括远程服务器，所述远程服务器的存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法的计算机程序。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
本发明通过对列车运行数据、列车属性参数以及交通信号灯工作数据分析，预估下一途径路口的信号灯类别，并做安全通行计算，以引导列车司机，减小碰撞风险；同时，还通过计算，指引列车调整运行方式，在安全运营的同时，减小事故风险。
附图说明
图1为本发明中方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1，一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，包括：
获取列车运行数据、列车属性参数以及列车运营线的交通信号灯数据；
列车运行数据包括位置参数、速度参数V2和当前运营线路数据，位置参数可以通过列车定位模块获取，如通过GPS或北导系统获取，速度参数，则可以根据实时位置变化计算；位置参数、速度参数V2均为列车基础运行参数，因此可列车联网得到，前运营线路数据则可以通过轨道交通部门内网获取；
列车属性参数包括车次号、列车长度L1、运行年限；交通信号灯数据包括信号灯的位置和工作数据，交通信号灯数据可以通过交管部门内网获取；
根据列车运行数据计算列车行进至下一个信号灯的预估到达耗时t1；
根据预估到达耗时t1、下一个信号灯的工作数据，计算列车预估到达下一个信号灯时的信号灯参数；
当信号灯参数表示为绿灯时，根据对应的信号灯工作数据得到剩余可通行时长T1；根据剩余可通行时长T1、列车的速度参数计算安全通行长度S；若S<L1+L2，则发送碰撞预警数据至列车终端，其中，L2为路口通行长度，碰撞预警数据包括安全通行长度S、剩余可通行时长T1以及预警信息；否则不发送；
当信号灯参数表示为红灯时，根据对应的信号灯工作数据得到下一次绿灯的等待时长T2，发送红灯预警数据至列车终端；其中，等待时长T2被绑定一同发送。
本方法可以根据列车的相对交通信号灯的位置、速度以及信号灯提前为列车通行市区交叉口提供指引信息，方便列车驾驶员预判驾驶行为，安全通过路口。同时，传统的交通信号灯可以不必再为了轨道列车的运营而调整，这对于轨道交通线边侧道路的普通车辆司机驾驶体验可以得到有效的改善。
在一个实施例中，根据列车的当前运营线路数据、位置参数确定下一个信号灯路口B；根据信号灯路口B查找预设的运行区路口参数数据库，得到对应的路口通行长度L2，具体包括确定途径方式为直行，还是转弯，得到对应的直行/转弯的路口通行长L2。
在一个实施例中，预估到达耗时t1的计算包括：
当下一个信号灯路口B的途径方式为直行时，
t1＝H/V2
其中，H为列车当前位置与信号灯路口B的间距；
当下一个信号灯路口B的途径方式为转弯时，
t1＝(H-h)/V2+(V2-V1)/k
其中，V1为路口弯道指导速度参数，k为指导降速速率，h为基于降速时长(V2-V1)/k查找数据库确定的降速距离，该数据库由工作人员预验证所得。对列车转弯时的预减速做了考虑，所以可以尽量避免t1预估过小，导致红绿灯错位的情况发生，提高安全性。
在一个实施例中，根据当前天气引入权重系数修正h的值，将天气因素考虑进去，可以降低坏天气的影响度，进一步提高安全性。
在一个实施例中，当途径的上一个信号灯路口为直行且未停车，则将预设定值n赋给H；在距离下一个信号灯路口为预设定值n时，开始预警计算；
当途径的上一个信号灯路口为转弯且未停车，则根据运营线路数据计算前一个信号灯路口至下一个信号灯路口的间距L3；若
Figure BDA0003610544010000061
则将h赋给H，其中V3为L3段非增/降速时的理论标准速度，
Figure BDA0003610544010000062
为速度均值；若
Figure BDA0003610544010000063
则以预设单位调整量v′修正V3得到V3′，直到满足H赋值为h的条件，并发送修正后得到的V3′至列车终端，以供列车司机参考。
在一个实施例中，获取列车行进至下一个信号灯的过程所停靠的站点，将停靠各站点的耗时加入到预估到达耗时t1，停靠各站点的耗时应当考虑轨道列车的增减速过程，可以将各站点的耗时设为固定时长t，则实际预估耗时为t1+停靠次数*t。
在一个实施例中，根据预估到达耗时t1分析得到信号灯参数表示为红灯时，则做降速通行计算；降速通行计算包括：记当前位置至下一个信号灯路口B的距离为L，则通行速度VL＝(L-h)/t1，并发送VL至列车终端。可以理解的是，应用上述内容列车可以相对低速，但不停车的方式通过路口，以有效提高列车通行效率。
在一个实施例中，获取预布设于下一个信号灯路口段的路侧感应单元的车辆感应数据，如激光雷达、摄像头之类检测到的车辆感应数据；
当信号灯参数表示为绿灯时，根据车辆感应数据判断预估到达耗时t1-y至t1是否通过有车辆，其中，y为预设预触发时间值；若有车辆，则发送路口警示触发信号至预布设于下一个信号灯路口的警示装置，警示装置可以是警示灯、大屏幕或喇叭；或者获取车辆的联系方式，并发送交汇提示数据到车辆终端，可以通过车牌图像，识别并查找在网联系方式。
上述两种警示方式，可以任一或并行；可以理解的是，当应用第二种，路侧感应单元应在长路段靠上一个红绿灯的位置；在车机物联情况下，优先发送至绑定联系方式的车机，如植入车机导航，以加强提示效果。根据上述，在列车于交叉口通行之前，即可对车辆驾驶人员做出预警，以减小发生碰撞的几率。
在一个实施例中，当车辆感应数据表示有车辆通过时，获取路段测速装置采集的车速，根据车辆感应数据确定车辆的刹车距离，当刹车距离＞1/2*L2时，发送预警提示至列车终端。
可以理解的是，刹车距离与地面摩擦系数呈反比，与车速呈正比，因此作为辅助技术，确定刹车距离具体地：根据识别的车牌号，通过交通部门授权查找对应的车辆类别(小车、货车、重卡)；根据车辆类别、实时车速检索预设的各条件(不同影响条件的)刹车距离数据库，得到刹车距离。可以减小危险驾驶行为的车辆造成的事故。
一种轨道交通市区交叉口碰撞预警系统，包括远程服务器，远程服务器的存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法的计算机程序。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，包括：
获取列车运行数据、列车属性参数以及列车运营线的交通信号灯数据；所述列车运行数据包括位置参数、速度参数V2和当前运营线路数据；所述列车属性参数包括车次号、列车长度L1、运行年限；所述交通信号灯数据包括信号灯的位置和工作数据；
根据所述列车运行数据计算列车行进至下一个信号灯的预估到达耗时t1；
根据所述预估到达耗时t1、下一个信号灯的工作数据，计算列车预估到达下一个信号灯时的信号灯参数；
当所述信号灯参数表示为绿灯时，根据对应的信号灯工作数据得到剩余可通行时长T1；根据所述剩余可通行时长T1、列车的速度参数计算安全通行长度S；若S<L1+L2，则发送碰撞预警数据至列车终端，其中，L2为路口通行长度，碰撞预警数据包括安全通行长度S、剩余可通行时长T1以及预警信息；否则不发送；
当所述信号灯参数表示为红灯时，根据对应的信号灯工作数据得到下一次绿灯的等待时长T2，发送红灯预警数据至列车终端；其中，等待时长T2被绑定一同发送。
2.根据权利要求1所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，根据列车的当前运营线路数据、位置参数确定下一个信号灯路口B；根据信号灯路口B查找预设的运行区路口参数数据库，得到对应的路口通行长度L2。
3.根据权利要求1所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，所述预估到达耗时t1的计算包括：
当下一个信号灯路口B的途径方式为直行时，
t1＝H/V2
其中，H为列车当前位置与信号灯路口B的间距；
当下一个信号灯路口B的途径方式为转弯时，
t1＝(H-h)/V2+(V2-V1)/k
其中，V1为路口弯道指导速度参数，k为指导降速速率，h为基于降速时长(V2-V1)/k查找数据库确定的降速距离。
4.根据权利要求3所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，根据当前天气引入权重系数修正h的值。
5.根据权利要求3所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，当途径的上一个信号灯路口为直行且未停车，则将预设定值n赋给H；在距离下一个信号灯路口为预设定值n时，开始预警计算；
当途径的上一个信号灯路口为转弯且未停车，则根据运营线路数据计算前一个信号灯路口至下一个信号灯路口的间距L3；若
Figure FDA0003610544000000021
则将h赋给H，其中V3为L3段非增/降速时的理论标准速度，
Figure FDA0003610544000000022
为速度均值；若
Figure FDA0003610544000000023
则以预设单位调整量v′修正V3得到V3′，直到满足H赋值为h的条件，并发送修正后得到的V3′至列车终端。
6.根据权利要求1所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，获取列车行进至下一个信号灯的过程所停靠的站点，将停靠各站点的耗时加入到所述预估到达耗时t1。
7.根据权利要求3所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，根据所述预估到达耗时t1分析得到信号灯参数表示为红灯时，则做降速通行计算；降速通行计算包括：记当前位置至下一个信号灯路口B的距离为L，则通行速度VL＝(L-h)/t1，并发送VL至列车终端。
8.根据权利要求1所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，获取预布设于下一个信号灯路口段的路侧感应单元的车辆感应数据；
当所述信号灯参数表示为绿灯时，根据车辆感应数据判断预估到达耗时t1-y至t1是否通过有车辆，其中，y为预设预触发时间值；若有车辆，则发送路口警示触发信号至预布设于下一个信号灯路口的警示装置；或者获取车辆的联系方式，并发送交汇提示数据到车辆终端。
9.根据权利要求8所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法，其特征在于，根据车辆感应数据确定车辆的刹车距离，当刹车距离＞1/2*L2时，发送预警提示至列车终端。
10.一种轨道交通市区交叉口碰撞预警系统，包括远程服务器，其特征在于，所述远程服务器的存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-9任意一项所述的轨道交通市区交叉口碰撞预警方法的计算机程序。
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