CN1868795A - 一种铁路调车作业安全控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种铁路调车作业安全控制系统，包含：定位模块，用于获取车辆位置信息；地图信息模块，用于存储轨道信息，障碍信息；安全控制模块，用于根据所述定位模块获取的车辆位置信息、地图信息模块存储的轨道信息和障碍信息生成安全控制信息；安全信息输出模块，用于根据所述安全控制模块产生的安全控制信息输出预警信息和操作指令；控制器，用于控制安全信息输出模块和定位模块的运行并在各模块之间传输数据。并且该系统还包含无线数据传输模块，用于接收发送各车辆位置信息及其它控制信息；该系统可以动态掌握各机车位置，轨道，速度等信息，并根据障碍点以及其它机车的位置，轨道，速度等信息进行动态碰撞检测，最大限度的降低了事故的发生率。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路调车作业安全控制系统，特别涉及一种基于无线定位技术的铁路调车作业安全控制系统。
背景技术
随着铁路安全管理工作的不断加强，新技术及安全硬件的使用，使铁路运输安全有了较大的改善。但是调车作业事故时有发生，仍是严重困扰铁路安全的一大难题。多年来虽然制定了许多控制措施及控制手段，但都没有从根本上解决调车作业中对调车信号的接收及控制这一难题。
目前在设备方面已采用了无线平面调车系统，管理方面也开展了联控手段，但现场作业人员仅凭个人经验和相对落后的设备，使得调车作业事故连续不断的发生，造成人员伤亡以及财产损失。这是由于现有的设备尚不能起到可靠的防范作用。无线平面调车只解决了值班员、调车员、连接员以及司机之间的联络问题，它不能代替调车员、司机对有关距离的判断。解决这些问题的根本，就是要机车能够判断自己所处的相对于土挡、信号机、连挂车之间的位置和机车运行速度。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的第一种实施方式提供一种铁路调车作业安全控制系统，其特征在于：该系统包含：
定位模块，用于获取车辆位置信息；
地图信息模块，用于存储轨道信息，障碍信息；
安全控制模块，用于根据所述定位模块获取的车辆位置信息、地图信息模块存储的轨道信息和障碍信息生成安全控制信息；
安全信息输出模块，用于根据所述安全控制模块产生的安全控制信息输出预警信息和操作指令；
控制器，用于控制安全信息输出模块和定位模块的运行并在各模块之间传输数据。
并且该系统还包含无线数据传输模块，用于接收发送各车辆位置信息及其它控制信息；并且所述安全控制模块还可以根据通过无线数据传输模块接收到的其它车辆的位置信息来生成安全控制信息；并且所述控制器还控制无线数据传输模块的运行并在无线数据传输模块和其它模块之间传输数据。
并且该系统分为地面系统和移动系统两部分；其中地面系统包括：地图信息模块，安全控制模块和无线数据传输模块；移动系统包括：定位模块，安全信息输出模块，无线数据传输模块和控制器；其中，地面系统和移动系统之间的通讯由各自的无线数据传输模块完成。
所述安全信息输出模块输出的信息为语音和/或可视提示信息。
所述安全信息输出模块输出的信息为机车控制指令信号。
所述定位模块采用全球定位系统或差分全球定位系统或码分多址定位系统。
所述无线数据传输模块采用数传电台或无线局域网或通用分组无线业务或码分多址技术。
本发明的第二种实施方式提供一种铁路调车作业安全控制系统，其特征在于：该系统包含：
定位模块，用于获取车辆位置信息；
地图信息模块，用于存储轨道信息，障碍信息；
安全控制模块，用于根据所述定位模块获取的车辆位置信息、地图信息模块存储的轨道信息和障碍信息生成安全控制信息；
安全信息输出模块，用于根据所述安全控制模块产生的安全控制信息输出预警信息和操作指令；
控制器，用于控制安全信息输出模块和定位模块的运行并在各模块之间传输数据。
该系统还可包含无线数据传输模块，用于接收发送各车辆位置信息及其它控制信息；并且所述安全控制模块还可以根据通过无线数据传输模块接收到的其它车辆的位置信息来生成安全控制信息；并且所述控制器还控制无线数据传输模块的运行并在无线数据传输模块和其它模块之间传输数据。
并且该系统为单一系统，即所述定位模块，地图信息模块，安全控制模块，安全信息输出模块，控制器均集成在一起；并且控制器还控制安全控制模块，地图信息模块的运行，并在各模块之间传输数据。
如上所述，本发明提供的铁路调车作业安全控制系统可以实现：动态掌握各机车位置，轨道，速度等信息，并根据土档等障碍点以及其它机车的位置，轨道，速度等信息进行动态碰撞检测，最大限度的降低了事故的发生率，并节约劳动力以及提升工作效率。
附图说明
图1是根据本发明第一种实施方式的模块示意图；
图2显示了根据本发明的第二种实施方式的模块示意图；
图3显示了根据本发明的铁路调车作业安全控制系统的安全控制模块流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
图1是根据本发明第一种实施方式的模块示意图；
图2显示了根据本发明的第二种实施方式的模块示意图；
图3显示了根据本发明的铁路调车作业安全控制系统的安全控制模块流程图。
根据本发明的第一种实施方式，本发明的铁路调车作业安全控制系统可分为地面系统和移动系统两部分；其中地面系统包括：地图信息模块，安全控制模块和无线数据传输模块；移动系统包括：定位模块，安全信息输出模块，无线数据传输模块和控制器。
电子地图模块采用高精度电子地图制作设备，采集全站场轨道位置，对关键点(道岔，土档，专用线大门)进行重点标注，做矢量化处理，做出全站场的电子地图。
安全控制模块，用于根据所述定位模块获取的车辆位置信息、地图信息模块存储的轨道信息和障碍信息进行碰撞检测，生成安全控制信息；安全控制信息可包括机车与土档等障碍点的距离，机车速度，机车轨道信息，同轨道其它机车速度和距离等信息。碰撞检测即检测机车与障碍点是否已接近危险距离，机车与同轨道其它机车是否会产生碰撞等。
安全信息输出模块，用于根据所述安全控制模块产生的安全控制信息输出预警信息和机车控制指令信号；预警信息可以是语音或可视图象警示信息，用于提示操作人员机车速度或离障碍点或其它机车已接近危险距离；机车控制指令信号可以是减速、停止或转向等。
无线数据传输模块用于接收发送各车辆位置信息及其它控制信息，其它控制信息可包括速度，机车状态，故障，通道号等。
地面系统主计算机可向移动系统发送DGPS(Differential Global PositionSystem，差分全球定位系统)差分校正信息。
地面系统还可包含车站调度室模块。该模块由无线数据接收模块、计算机、大屏幕显示器和网络设备等组成。用于处理机车、车辆位置等相关信息和显示调车机车动态位置根据电子地图模块，显示出站场线路图，通过无线数据接收模块接收机车定位信息在站场中显示机车实时位置。
地面系统包括以下功能：
机车系统模块每行驶50米向地面系统传送轨道位置信息；
当检测到2台机车在同一条线路上作业时，检测2车的距离，小于50米时开始向2机车设备发出提示；
根据电子地图模块生成站场轨道图；
站调室模块中等离子显示屏上显示站场轨道图，并动态显示调车机运行情况；
计算调车效率(最优效率的百分比)；
网络环境数据共享及动态同步显示；
移动系统中的无线数据传输模块也用于接收发送各车辆位置信息及其它控制信息，其它控制信息可包括速度，机车状态，故障，通道号等。
移动系统可置于调车机车司机室内，为司机显示运行指示信号。该设备由单片计算机模块、无线传输模块、定位模块，如GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)接收模块、数据传输模块、声光提示报警模块和电源模块等几部分组成。用于采集机车位置信息和接收运行指示信息。
单片计算机模块由中央处理器、程序存储器、并行接口、串行接口和驱动电路等组成。程序存储器中存储了电子地图中关键点的坐标位置。无线传输模块采用专用无线传输电台芯片。定位模块由GPS接收系统(包括有源、无源记录仪)组成，GPS接收模块采用具有可以与单片计算机串行口进行数据交换的模块。数据传输模块可采用数传电台进行数据交换。声光提示报警模块由发光管和音响设备组成。电源模块由抗干扰的直流电压变换装置(也可以采用电池组)组成。
此外，定位模块还可采用CDMA(Code-Division Multiple Access，码分多址)定位技术；无线传输模块可采用WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)、CDMA或GPRS(General Packet Radio Services，通用分组无线业务)技术。
移动系统的主要功能包括：
根据车辆前后挂接长度调整机车实际位置信息；
向地面系统实时传送轨道位置信息。接收来自地面系统的GPS差分信息，校正机车坐标。
此外，移动系统还可分为机车系统和携带系统。其中机车系统安放在机车前后车厢，以适应机车实际长度的动态变化；携带系统由机车驾驶人员携带，用于接收机车系统的实时位置信息，将该信息发送至地面系统，并根据地面系统安全控制模块发送的信息进行停止、减速等机车操作。
此外，根据本发明的第二种实施方式，本发明的铁路调车作业安全控制系统还可以实现在单一系统中。即在移动系统中集成定位模块，地图信息模块，安全控制模块，安全信息输出模块，控制器等模块。
Claims (8)
1、一种铁路调车作业安全控制系统，其特征在于：该系统包含：
定位模块，用于获取车辆位置信息；
地图信息模块，用于存储轨道信息，障碍信息；
安全控制模块，用于根据所述定位模块获取的车辆位置信息、地图信息模块存储的轨道信息和障碍信息生成安全控制信息；
安全信息输出模块，用于根据所述安全控制模块产生的安全控制信息输出预警信息和操作指令；
控制器，用于控制安全信息输出模块和定位模块的运行并在各模块之间传输数据。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于：该系统还包含无线数据传输模块，用于接收发送各车辆位置信息及其它控制信息；并且所述安全控制模块还可以根据通过无线数据传输模块接收到的其它车辆的位置信息来生成安全控制信息；并且所述控制器还控制无线数据传输模块的运行并在无线数据传输模块和其它模块之间传输数据。
3、如权利要求2所述的系统，其特征在于：该系统为单一系统，即所述定位模块，地图信息模块，安全控制模块，安全信息输出模块，控制器均集成在一起；并且控制器还控制安全控制模块，地图信息模块的运行，并在各模块之间传输数据。
4、如权利要求2所述的系统，其特征在于：该系统分为地面系统和移动系统两部分；其中地面系统包括：地图信息模块，安全控制模块和无线数据传输模块；移动系统包括：定位模块，安全信息输出模块，无线数据传输模块和控制器；其中，地面系统和移动系统之间的通讯由各自的无线数据传输模块完成。
5、如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述安全信息输出模块输出的信息为语音和/或可视提示信息。
6、如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述安全信息输出模块输出的信息为机车控制指令信号。
7、如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述定位模块采用全球定位系统或差分全球定位系统或码分多址定位系统。
8、如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述无线数据传输模块采用数传电台或无线局域网或通用分组无线业务或码分多址技术。
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