TWI684960B

TWI684960B - 月台軌道區侵入警報系統

Info

Publication number: TWI684960B
Application number: TW107147506A
Authority: TW
Inventors: 蔡騰
Original assignee: 高雄捷運股份有限公司
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-02-11
Also published as: TW202025098A

Abstract

一種月台軌道區侵入警報系統，包括一第一偵測裝置、一第二偵測裝置、一攝影裝置、一第一控制裝置及一第二控制裝置。該第一偵測裝置掃描該月台之軌道區。該第二偵測裝置偵測於該軌道區之一列車的位置。該第一控制裝置分析該第一偵測裝置的資訊以判斷該軌道區是否存在一異物。當該軌道區存在該異物時控制該攝影裝置取得該異物的影像。該第二控制裝置於該列車存在該軌道區時暫停該第一控制裝置的異物入侵分析程序。

Description

月台軌道區侵入警報系統

本發明是有關於一種月台軌道區侵入警報系統，尤其是一種可以排除列車為異物之月台軌道區侵入警報系統。

軌道列車是大眾運輸系統的一環，例如火車、捷運或高速鐵路。這些軌道列車每日承載大量的旅客，因此乘坐該軌道列車時安全維護尤為重要。旅客上下軌道車的月台更是安全注意的重點區域，尤其靠近月台的軌道區是高度危險區域。

軌道區是軌道列車行駛的區域，侵入軌道區除了有被軌道列車撞擊的危險外，更有被高壓電電擊的危險。因此，月台區域的防護重點就是防止軌道區被侵入，尤其是被人員侵入。

有一些車站的月台會裝置月台門，藉以防止軌道區被侵入。但是造價高昂的月台門無法裝置於每一車站的月台，沒有設置月台門的軌道區被侵入而造成傷亡還是時有所聞。

參閱圖1，為台灣專利M402237，一種軌道侵入偵測裝置，適用設置於一月台區11，該月台區11上設有一警戒線111，其包括二偵測桿12、二雷射掃描器13，及二攝影機14。

該二偵測桿12可以偵測超過該警戒線111之入侵物15。該雷射掃描器13可以掃描該月台區11側邊之軌道區中之一掃描區域131，並於入侵物15存在該掃描區域131時，該雷射掃描器13發出之雷射光132被入侵物15反射之雷射反射光133在被該雷射掃描器13偵測，並取得該入侵物15之位置，再控制該攝影機14取得該入侵物15的影像。

雖然習知揭露了一種軌道侵入偵測裝置，但是實際實施時，仍具有下列缺點：

一、無法判斷列車：

當列車進入該軌道區時，雷射偵測器會將列車判斷為異物，並發出物警報，且列車體積過大，造成攝影機攝影的困難。

二、易被環境影響：

環境光線會隨著時間改變，進一步影響雷射偵測器的偵測資訊，造成入侵物判斷錯誤而發出錯誤的警報資訊。

三、易被髒污影響：

該雷射偵測器之表面會被髒污附著，當髒污累積到一定程度時，會影響入侵物的判斷。

因此，如何將列車加入判斷入侵物的條件，並加強環境及偵測器表面髒污的影像判斷，是相關技術人員亟需努力的目標。

有鑑於此，本發明之一目的是在提供一種月台軌道區侵入警報系統，該月台軌道區侵入警報系統適用於判斷一月台之軌道區是否被至少一異物入侵，該軌道區提供一列車行駛，該月台軌道區侵入警報系統包含至少一第一偵測裝置、至少一第二偵測裝置、至少一攝影裝置、一第一控制裝置，及一第二控制裝置。

該第一偵測裝置用以掃描該月台之軌道區。

該第二偵測裝置用以偵測該列車於該軌道區的位置。

該攝影裝置包括一影像擷取模組，及一攝影方向控制模組，該攝影方向控制模組控制該影像擷取模組之攝影角度。

該第一控制裝置與該第一偵測裝置及該攝影裝置連接，並包括一掃描資料判斷模組、一影像移動模組，及一第一警報模組，該掃描資料判斷模組儲存一異物判斷數據以判斷該軌道區是否被該異物入侵，並於該異物入侵該軌道區時產生一異物座標資訊，該影像移動模組依據該異物座標資訊控制該攝影方向控制模組以使該影像擷取模組取得該異物座標資訊的影像。

該第二控制裝置與該第二偵測裝置及該第一控制裝置連接，並包括一列車位置判斷模組，及一第二警報模組，該第一警報模組於該異物入侵該軌道區時對該第二控制裝置發出警報，該列車位置判斷模組分析該第二偵測裝置以判斷該列車於該軌道區之位置，並於該軌道區存在該列車時該第二警報模組對該第一控制裝置發出一列車在站資訊以控制該第一控制裝置之掃描資料判斷模組停止判斷該軌道區是否被該異物入侵。

本發明的又一技術手段，是在於上述之該第一偵測裝置為雷射掃瞄偵測器。

本發明的另一技術手段，是在於上述之該第二偵測裝置為紅外線偵測器。

本發明的再一技術手段，是在於上述之該第一控制裝置更包括一掃描學習模組，該掃描學習模組可依據第一偵測裝置之偵測資料以調整該掃描資料判斷模組中之異物判斷數據。

本發明的又一技術手段，是在於上述之該掃描資料判斷模組更儲存一髒污判斷數據以判斷該第一偵測裝置之表面是否附著髒污。

本發明的另一技術手段，是在於上述之該第一控制裝置之影像移動模組儲存一異物輪詢移動參數，該異物輪詢移動參數用以於入侵該軌道區之異物數量為複數且該掃描資料判斷模組分別取得複數對應該複數異物之異物座標資訊時，提供該影像移動模組控制該攝影方向控制模組以使該影像擷取模組輪流取得該複數異物座標資訊的影像。

本發明的再一技術手段，是在於上述之該月台軌道區侵入警報系統，更包含一第三控制裝置，該第三控制裝置與該第一控制裝置及該第二控制裝置連接，該第三控制裝置操控該第一控制裝置並取得該攝影裝置的攝影影像，該第三控制裝置操控該第二控制裝置。

本發明的又一技術手段，是在於上述之該月台軌道區侵入警報系統，更包含一第三偵測裝置，該第三偵測裝置與該第二控制裝置連接，該第三偵測裝置用以偵測該月台之警戒線是否被入侵。

本發明的另一技術手段，是在於上述之該第二控制裝置更包括一異物入侵判斷模組，該異物入侵判斷模組取得該月台之警戒線及該軌道區連續被入侵時判斷該異物自該月台掉落至該軌道區。

本發明的再一技術手段，是在於上述之該第二控制裝置更包括一第三警報模組，該第三警報模組用以於該異物入侵判斷模組判斷該異物自該月台掉落至該軌道區時對外發出警報。

本發明之有益功效在於，該第二控制裝置於該列車進站時停止該第一控制裝置之掃描資料判斷模組的動作，以避免該第一控制裝置將該列車判斷為異物並發出誤警報，該掃描學習模組可以學習任何沒有該異物之軌道區的掃描資訊，可以漸少誤判斷的發生，該髒污判斷數據可以提醒維修人員該第一偵測裝置之表面是否需要進行清潔。

11‧‧‧月台區

111‧‧‧警戒線

12‧‧‧偵測桿

13‧‧‧雷射掃描器

131‧‧‧掃描區域

132‧‧‧雷射光

133‧‧‧雷射反射光

14‧‧‧攝影機

21‧‧‧月台

22‧‧‧軌道區

23‧‧‧異物

24‧‧‧列車

25‧‧‧天花板

26‧‧‧警戒線

31‧‧‧第一偵測裝置

311‧‧‧氣體清潔模組

32‧‧‧第二偵測裝置

33‧‧‧第三偵測裝置

34‧‧‧攝影裝置

341‧‧‧影像擷取模組

342‧‧‧攝影方向控制模組

35‧‧‧第一控制裝置

351‧‧‧掃描資料判斷模組

352‧‧‧影像移動模組

353‧‧‧第一警報模組

354‧‧‧掃描學習模組

36‧‧‧第二控制裝置

361‧‧‧列車位置判斷模組

362‧‧‧第二警報模組

363‧‧‧異物入侵判斷模組

364‧‧‧第三警報模組

37‧‧‧第三控制裝置

圖1是一裝置示意圖，說明台灣專利M402237，一種軌道侵入偵測裝置；圖2是一系統示意圖，說明本發明一種月台軌道區侵入警報系統之一較佳實施例；圖3是一設置示意圖，說明該較佳實施例設置於一月台及一軌道區的態樣；圖4是一俯視示意圖，說明該較佳實施例，一異物入侵該軌道區；及圖5是一側視示意圖，說明該較佳實施例，一異物入侵該軌道區。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。

參閱圖2、3，為本發明一種月台軌道區侵入警報系統之一較佳實施例，該月台軌道區侵入警報系統適用於判斷一月台21之軌道區22是否被至少一異物23入侵，該軌道區22提供一列車24行駛，該月台軌道區侵入警報系統包含至少一第一偵測裝置31、至少一第二偵測裝置32、至少一第三偵測裝置33、至少一攝影裝置34、一第一控制裝置35、一第二控制裝置36，及一第三控制裝置37。

該第一偵測裝置31用以掃描該月台21之軌道區22。該第一偵測裝置31為雷射掃瞄偵測器。於該較佳實施例，該第一偵測裝置31是使用SICK LMS-291型雷射掃瞄偵測器，投射角度為180度，掃描頻率75Hz，量測距離可達80公尺，可以取得障礙物的角度及距離，該第一控制裝置35再分析成座標資訊以控制該攝影裝置34。

一般月台21之側邊會設置有凹陷區，可以躲人。於該較佳實施例，該第一偵測裝置31可設置於該月台21之側邊的凹陷區中，設置數量為兩個，該二第一偵測裝置31彼此間隔，用以將該軌道區22完整掃描。實際實施實，該第一偵測裝置31之使用種類、數量及設置位置，應以實際狀況為準，不應以此為限。

該第二偵測裝置32用以偵測該列車24於該軌道區22的位置。該第二偵測裝置32為紅外線偵測器。於該較佳實施例，該第二偵測裝置32數量為複數，並分散地設置於該月台21之側邊，該列車24於鐵軌上行駛並進入或駛離該軌道區22時，會依序遮斷該複數第二偵測裝置32，以使該第二控制裝置36取得該列車24於該軌道區22的位置。較佳地，更可以於該月台21之二側邊的外側設置複數第二偵測裝置32，以更清楚地偵測該列車24進入或駛離該軌道區22的位置。

該第三偵測裝置33用以偵測該月台21之警戒線26是否被該異物23入侵。該第三偵測裝置33使用遠距離的紅外線偵測器，分設於該月台21之警戒線26兩側，更可以於該警戒線26的中間處再設置一第三偵測裝置33，以遮斷紅外線的方式偵測是否有異物23入侵該月台21之警戒線26，也就是該月台21之頂面靠近邊緣的位置，較佳地，於該月台21之警戒線26兩側設置柱子，再於柱子上設置不同頻率的紅外線，以更精準地判斷是否有異物23入侵該月台21之警戒線26，實際實施時，該第三偵測裝置33之設置數量及設置位置應以實際狀況進行設置，不應以此為限。

該攝影裝置34包括一影像擷取模組341，及一攝影方向控制模組342，該攝影方向控制模組342控制該影像擷取模組341之攝影角度。於該較佳實施例，該攝影裝置34配合該第一偵測裝置31的設置數量及設置位置，設置數量兩個，設置位置於該月台21上方的天花板25，並分別於該二第一偵測裝置31之頂端，實際實施時，可以設置更多的攝影裝置34，不應以此為限。

該第一控制裝置35與該第一偵測裝置31及該攝影裝置34連接，該第一控制裝置35包括一掃描資料判斷模組351、一影像移動模組352、一第一警報模組353，及一掃描學習模組354。

該第二控制裝置36與該複數第二偵測裝置32、該複數第三偵測裝置33，及該第一控制裝置35連接，該第二控制裝置36包括一列車位置判斷模組361、一第二警報模組362、一異物入侵判斷模組363，及一第三警報模組364。

該第三控制裝置37與該第一控制裝置35及該第二控制裝置36連接，該第三控制裝置37操控該第一控制裝置35並取得該攝影裝置34的攝影影像，該第三控制裝置37操控該第二控制裝置36，較佳地，該第三控制裝置37是利用網路與該第一控制裝置35及該第二控制裝置36傳遞資訊。

於該較佳實施例，該第一控制裝置35是使用L1MTC-4201型之工業電腦，可以分析該第一偵測裝置31的偵測數據，也可以控制該攝影裝置34的攝影畫面，並將該攝影裝置34的攝影畫面傳輸至該第三控制裝置37。

該第二控制裝置36是使用可程式控制裝置(PLC)，較佳地，該第二控制裝置36更連接軌道上控制列車24通行權限的指示燈號、車站內廣播或警報、投射照明燈具等，做為車站中自動控制的一環。

該第三控制裝置37選自於該月台21的控制電腦、該月台21的操作台、行控中心的中央處理伺服器、維修工作站的電腦、站務人員的行動裝置，其中之一或其組合，該第三控制裝置37為可以與該第一控制裝置35及該第二控制裝置36交換資訊的電腦裝置，該第三控制裝置37可以遠端以手動的方式控制該攝影裝置34的拍攝影像。

該掃描資料判斷模組351儲存一異物判斷數據以判斷該軌道區22是否被該異物23入侵，並於該異物23入侵該軌道區22時產生一異物座標資訊，該影像移動模組352依據該異物座標資訊控制該攝影方向控制模組342以使該影像擷取模組341取得該異物座標資訊的影像。

其中，該異物判斷數據是記錄該軌道區22中沒有該異物23的資訊，是因為該軌道區22於車站設計關係，會有牆壁、設備等阻礙物，該異物判斷數據就是記錄該軌道區22中沒有該異物23的軌道區22阻礙物的資訊。該掃描資料判斷模組351會持續比對該第一偵測裝置31之偵測資訊與該異物23判斷數據。

配合參閱圖4、5，當發生該第一偵測裝置31之偵測資訊與該異物判斷數據不符時，取得該異物23之偵測角度及偵測距離，並換算成該異物座標資訊，該第一控制裝置35之影像移動模組352依據該異物座標資訊控制該攝影方向控制模組342控制該影像擷取模組341的攝影方向，以使該攝影裝置34取得該異物23的畫面，位於遠端之第三控制裝置37即可顯示該異物23的畫面，較佳地，該影像移動模組352將該異物23顯示於畫面的中間。

當第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351判斷該軌道區22被該異物23入侵時，該第一警報模組353對該第二控制裝置36發出警報，該第二控制裝置36可以取得該軌道區22存在該異物23的資訊。

其中，該軌道區22存在之異物23有可能是從空中飄來的塑膠袋，或是飛來的小鳥，此時該第一控制裝置35一樣控制該攝影裝置34拍攝該異物23之影像，但該第二控制裝置36之第三警報模組364不應該對外發出警報。

因此，該第二控制裝置36之異物入侵判斷模組363會判斷當該月台21之警戒線26及該軌道區22連續被入侵時，該軌道區22之異物23是從該月台21上掉落，再藉由該第二控制裝置36之第三警報模組364發出警報。

該第二控制裝置36之第三警報模組364可於車站發出廣播，並通知相關第三控制裝置37，舉例來說，可以通知車站的控制電腦，或是站務人員的行動裝置，以派人前往該月台21排除該異物23，或是利用行控中心的電腦通知列車24的駕駛注意有異物23自該月台21上掉落。

其中，該列車位置判斷模組361分析該複數第二偵測裝置32以判斷該列車24於該軌道區22之位置，並於該軌道區22存在該列車24時該第二警報模組362對該第一控制裝置35發出一列車在站資訊以控制該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351停止判斷該軌道區22是否被該異物23入侵。

由於該列車24進入該軌道區22時，該列車24也會被該第一控制裝置35判斷為異物23，但是如果對列車24進行攝影是沒有意義的，該攝影裝置34應對該月台21上的人員進行攝影，因此當列車24進站時，該第二控制裝置36逐一關閉該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351，不分析該軌道區22是否存在該異物23，由該列車24之駕駛注意該軌道區22的狀況，由於捷運的特性為每一車站會停止，因此進入車站的列車24速度會減慢，該軌道區22的狀況可以交給該列車24之駕駛注意。

因此，當該第二控制裝置36之列車位置判斷模組361自該複數第二偵測裝置32取得該列車24進入、存在，或駛出該軌道區22時，該第二警報模組362將該列車在站資訊輸出至該第一控制裝置35，以使該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351停止判斷該軌道區22是否被該異物23入侵。

該第一控制裝置35之影像移動模組352儲存一異物輪詢移動參數，當入侵該軌道區22之異物23為複數，該第一偵測裝置31發出的光線就會被該複數異物23反射並被偵測，該第一控制裝置35掃描資料判斷模組351可以分別取得複數對應該複數異物23之異物座標資訊，該影像移動模組352依據該複數異物座標資訊及該異物輪詢移動參數控制該攝影方向控制模組342，以使該影像擷取模組341輪流取得該複數異物座標資訊的影像。

該掃描學習模組354可依據第一偵測裝置31之偵測資料以調整該掃描資料判斷模組351中之異物判斷數據。由於天氣變幻莫測，有時空氣乾淨，有時充滿霧霾，且霧霾的程度都不一致，這都會影響該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351對於該第一偵測裝置31之偵測資訊的判斷，當該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351發生誤判斷，站務人員可以目視之方式確認該軌道區22為清空狀態，再啟動該掃描學習模組354以調整該掃描資料判斷模組351中之異物判斷數據，可以排除此等狀況的物判斷，較佳地，該掃描學習模組354是以雲霧修正演算法調整異物判斷數據。

該掃描資料判斷模組351更儲存一髒污判斷數據以主動判斷該第一偵測裝置31之表面是否附著髒污，該第一偵測裝置31隨著使用的時間，表面會附著髒污，當髒污附著到一定的程度就會影響該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351的判斷，因此使用者可以由該第三控制裝置37判斷該第一偵測裝置31之表面附著的髒污是否需要清理。更具體而言，該第一偵測裝置31還具有一氣體清潔模組311，該第三控制裝置37可以控制該氣體清潔模組311對該第一偵測裝置31之表面噴出高壓空氣進行清潔。而其清理方式不限於是以高壓空氣對該第一偵測裝置31之表面進行清潔，也可以是通知人員直接前往處理。

同樣地，該第二、三偵測裝置32、33也可以設置該氣體清潔模組311，於此不再多加贅述。

由上述說明可知，本發明月台軌道區侵入警報系統確實具有下列功效：

一、中斷異物判斷：

該第二控制裝置36之列車位置判斷模組361可以偵測該列車24是否進入該軌道區22，並於該列車24進入該軌道區22時，關閉該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組251的功能，以中斷該軌道區22是否存在該異物23判斷。

二、更準確的分析：

該第一控制裝置35之掃描學習模組354可以儲存不同天氣之下的異物判斷數據，令該軌道區22是否存在該異物23判斷不受不同天氣的影響，可以更準確的判斷該軌道區22是否存在該異物23。

三、提醒清潔表面：

該第一控制裝置35之掃描資料判斷模組351中儲存的髒污判斷數據可以定時分析該第一偵測裝置31之表面髒污是否需要被清潔，以提醒維修人員前往清潔該第一偵測裝置31之表面。

綜上所述，該第一控制裝置35可以分析該第一偵測裝置31以判斷該軌道區22是否被異物23入侵，並控制該攝影裝置34拍攝該異物23的影像，該第二控制裝置36可以分析存在於該軌道區22之異物23是否由該月台21掉落，再控制對外發出警報，該第二控制裝置36更可以於該列車24存在於該軌道區22時關閉該軌道區22的異物23偵測功能，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。