列车接近智能预警系统及其预警方法转让专利

申请号 : CN201510102303.9

文献号 : CN104691581B

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相似专利:

发明人 : 张宝利王军田学刚邵宏强

申请人 : 济南雷森科技有限公司

摘要 :

本发明公开了列车接近智能预警系统及其预警方法;它包括预警服务器,所述预警服务器通过公用无线网络接收车载设备传递的列车位置信息;所述预警服务器通过公用无线网络向道口终端发射列车接近预警信息,同时接收道口终端采集的道口位置信息;所述预警服务器还通过公用无线网络向工作人员的移动设备上发射列车接近预警信息,同时接收人员或作业点采集的位置信息。所述预警服务器设置在机房中。所述预警服务器通过光纤和双绞线与公用无线网络的接入设备连接。本发明的有益效果:具有既适用于具有自动闭塞和站内配备监测系统的线路区段,又适用于非自动闭塞区段的全自动列车接近智能预警系统优点。

权利要求 :

1.一种列车接近智能预警系统,其特征是,包括预警服务器,

所述预警服务器通过公用无线网络接收车载设备传递的列车位置信息;

所述预警服务器通过公用无线网络向道口终端发送列车接近预警信息,同时接收道口终端采集的道口位置信息;

所述预警服务器还通过公用无线网络向工作人员的移动设备上发送列车接近预警信息,同时接收人员或作业点采集的位置信息;

所述预警服务器根据接收的GPS数据信息及其身份类型,计算列车与沿线作业人员、列车与道口的相对接近方向、速度和距离,当预警服务器计算出列车与铁路沿线作业点、道口的预警设备为相向而行且相对距离达到设定的预警标准时,预警服务器按照分级预警方案向需要预警的预警设备发送预警指令,预警设备以语音的方式发出列车接近预警提示;

在列车接近铁路沿线的道口、作业点过程中临时停车时,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置没有变化,预警服务器向正在预警范围以内的道口、作业点下发暂停预警命令,预警设备接收到暂停预警指令后,自动暂停预警并以语音提示:“车停,速度

0公里!”;列车重新启动后,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置发生了变化,当这个变化是继续接近道口、作业点时,预警服务器下发恢复预警命令,预警设备接收到恢复预警命令后恢复当前的预警级别的预警状态;当这个变化是反向远离道口、作业点时,预警服务器下发停止预警指令,预警设备接收到停止预警命令后退出预警状态。

2.如权利要求1所述的一种列车接近智能预警系统,其特征是,

所述车载设备安装在列车上,所述车载设备内置的GPS自动连续读取列车位置GPS信息,实时地计算列车的运行数据,并通过公用无线网络向预警服务器报送数据;

列车运行速度小于120Km/h时,设备上报数据的周期为30秒;列车运行速度大于等于

120Km/h时,设备每运行1Km的距离上报一次;

所述车载设备除采用列车电源供电外,不与列车上其它任何既有设备相连接。

3.如权利要求1所述的一种列车接近智能预警系统,其特征是,

所述道口终端固定在道口房的设定位置,所述道口终端通过内置的GPS自动采集道口的位置信息或设置固定的GPS信息,通过公用无线网络向预警服务器报送数据信息,等待接收预警服务器发来的预警信息,并以语音的形式向道口播报列车接近预警信息。

4.如权利要求1所述的一种列车接近智能预警系统,其特征是,

所述移动设备由沿线作业人员作业时携带,所述移动设备内置GPS,能够自动连续地读取作业人员的GPS信息,通过公用无线网络向预警服务器报送,等待接收预警服务器发来的预警信息,并以语音的形式向作业人员播报列车接近预警信息。

5.一种列车接近智能预警系统的预警方法,其特征是,包括如下步骤:

步骤(1):车载设备、道口终端和移动设备均通过公用无线网络与预警服务器连接,通过身份认证后,将采集的数据实时传递给预警服务器,同时道口终端和移动设备接收预警服务器的控制指令;

步骤(2):预警服务器接收数据后,计算列车和预警终端之间的距离,估算两者相对运动速度,判断两者相对运动方向;判断列车与道口、作业点是否满足预警条件,如果否就返回步骤(2)继续判断,如果是就进入步骤(3);

步骤(3):生成预警服务器指令;进入步骤(4);

步骤(4):将预警服务器指令下发给道口终端和移动设备;进入步骤(5);

步骤(5):道口终端和移动设备接收预警指令后,给预警服务器接收指令成功的应答,当预警服务器接收不到应答信息时,预警服务器重新向道口终端和移动设备发送这条指令;重发过程中,若有新的预警指令产生,以新的预警指令代替过时的预警指令,并重复上述应答确认过程;当应答信息被正确解析后,预警服务器完成这个流程;

在列车接近铁路沿线的道口、作业点过程中临时停车时,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置没有变化,预警服务器向正在预警范围以内的道口、作业点下发暂停预警命令,预警设备接收到暂停预警指令后,自动暂停预警并以语音提示:“车停,速度

0公里!”;列车重新启动后,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置发生了变化,当这个变化是继续接近道口、作业点时,预警服务器下发恢复预警命令,预警设备接收到恢复预警命令后恢复当前的预警级别的预警状态;当这个变化是反向远离道口、作业点时,预警服务器下发停止预警指令,预警设备接收到停止预警命令后退出预警状态。

6.如权利要求5所述的一种列车接近智能预警系统的预警方法,其特征是,当条件转变为停止预警时,预警服务器下发停止预警指令,并等待接收和解析道口终端和移动设备返回的应答信息完成这个流程,若接收不到应答信息则重复下发停止预警指令。

7.如权利要求5所述的一种列车接近智能预警系统的预警方法,其特征是,当系统检测到道口终端和移动设备断开网络连接时,道口终端和移动设备会以语音的形式提醒防护人员,同时预警服务器停止下发确认流程,直至设备重新上线时,按照新的下发启动/停止预警指令的流程完成预警。

8.如权利要求5所述的一种列车接近智能预警系统的预警方法,其特征是,在重新上线和有新的指令之前,道口终端和移动设备仍然继续按照已经接收的预警级别的指令进行预警;为避免在一级预警时设备无法接收停止命令而造成连续输出预警语音提示不停止,道口终端和移动设备按照设置的延时时长延时后自动停止预警语音预警输出。

说明书 :

列车接近智能预警系统及其预警方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种列车接近智能预警系统及其预警方法。

背景技术

[0002] 现有技术存在如下问题:
[0003] 1、效率低:现有技术有通过主要以无线对讲机进行列车接近信息的发布,这种防护方式存在明显的缺点:无线对讲机具有通信距离限制;无线对讲机调度效率低;
[0004] 2、工作强度大:在过车密度和速度都不断增大的情况下,安全防护人员的工作压力和精神压力随之增加,容易引起工作上的疏漏造成重大的人员伤亡事故和财产损失;
[0005] 3、应用范围狭窄:现有的列车接近预警系统,是针对区间为自动闭塞、站内配备监测系统的线路开发的,该预警系统从监测系统获取列车运行信息,并与其它地理位置信息采集设备采集的GPS信息进行运算发出列车接近预警信息。而在非自动闭塞区段,该预警系统无法获取列车运行信息,不能满足列车接近预警的要求。
[0006] 4、扰民:现有的道口终端没有音量自动切换控制功能,容易造成夜晚的扰民现象;
[0007] 5、现有的列车接近检测通信设备往往没有网络状态检测的功能,如果移动设备和道口终端已经断网,容易造成列车无法获知实时信息的信息空白时间段,对列车的行驶安全势必造成威胁。

发明内容

[0008] 本发明的目的就是为了解决上述问题,提供一种列车接近智能预警系统及其预警方法,它具有既适用于具有自动闭塞和站内配备监测系统的线路区段,又适用于非自动闭塞区段的全自动列车接近智能预警系统的优点。
[0009] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0010] 一种列车接近智能预警系统,包括预警服务器,
[0011] 所述预警服务器通过公用无线网络接收车载设备传递的列车位置信息;
[0012] 所述预警服务器通过公用无线网络向道口终端发送列车接近预警信息,同时接收道口终端采集的道口位置信息;
[0013] 所述预警服务器还通过公用无线网络向工作人员的移动设备上发送列车接近预警信息,同时接收人员或作业点采集的位置信息。
[0014] 所述预警服务器设置在机房中。
[0015] 所述预警服务器通过光纤和双绞线与公用无线网络的接入设备连接。
[0016] 所述预警服务器与所述车载设备、移动设备和道口终端之间的网络链路采用UDP、TCP/IP协议。
[0017] 所述车载设备安装在列车上,所述车载设备内置的GPS自动连续读取列车位置GPS信息,实时地计算列车的运行数据,并通过公用无线网络向预警服务器报送数据。
[0018] 列车运行速度小于120Km/h时,设备上报数据的周期为30秒;列车运行速度大于等于120Km/h时,设备每运行1Km的距离上报一次。
[0019] 所述车载设备除采用列车电源供电外,不与列车上其它任何既有设备相连接。
[0020] 所述道口终端固定在道口房的设定位置,所述道口终端通过内置的GPS自动采集道口的位置信息或设置固定的GPS信息,通过公用无线网络向预警服务器报送数据信息,等待接收预警服务器发来的预警信息,并以语音的形式向道口播报列车接近预警信息。
[0021] 所述移动设备由沿线作业人员作业时携带,所述移动设备内置GPS,能够自动连续地读取作业人员的GPS信息,通过公用无线网络向预警服务器报送,等待接收预警服务器发来的预警信息,并以语音的形式向作业人员播报列车接近预警信息。
[0022] 所述预警服务器根据接收的GPS数据信息及其身份类型,计算列车与沿线作业人员、列车与道口的相对接近方向、速度和距离,当预警服务器计算出列车与铁路沿线作业点、道口的预警设备为相向而行且相对距离达到设定的预警标准时,预警服务器按照分级预警方案向需要预警的预警设备发送预警指令,预警设备以语音的方式发出列车接近预警提示。
[0023] 当预警条件消失时,预警服务器下发停止预警指令:
[0024] 当列车越过铁路沿线作业点或道口200米-1000米距离后,预警服务器会判断出列车与沿线作业点或道口的运动方向为相背而行,它们之间的距离越来越大,此时预警服务器向作业点或道口下发停止预警指令,预警设备立刻停止预警;
[0025] 越过的距离与列车的上报数据信息周期有关:车速小于120Km/h时,越过的距离为车速乘以上报周期30秒,车速低时这个距离就小,车速快这个距离就大;车速大于等于120Km/h时,列车越过道口的距离为1Km。
[0026] 所述GPS数据信息包括列车位置信息、道口位置信息和沿线作业人员的位置信息。
[0027] 所述预警设备包括移动设备、道口终端和车载设备。
[0028] 所述分级预警方案是指:
[0029] 按照列车与作业点或道口的距离为标准设定预警级别,标准预警分为三级预警:
[0030] “第三级”——列车接近作业点或道口3Km~4Km,每次语音预警一次,最低预警级别,语音为:“当当当,火车来了!距你X.X公里!”;
[0031] “第二级”——列车接近作业点或道口2Km~3Km,每次语音预警一次,语音为:“当当当,火车来了!距你X.X公里!”;
[0032] “第一级”——列车接近作业点或道口2km以内,连续输出语音预警,最高预警级别,语音为:“当当当,火车来了!”。
[0033] 同时,对于特殊区段或特殊地形造成的可能的误报、无GPS信号、无无线网络信号情况,以实地考察的情况为基础,通过设定参数并结合既有的安全防护管理规定,使系统功能满足列车接近预警的需要。
[0034] 一种列车接近智能预警系统的预警方法,包括如下步骤:
[0035] 步骤(1):车载设备、道口终端和移动设备均通过公用无线网络与预警服务器连接,通过身份认证后,将采集的数据实时传递给预警服务器,同时道口终端和移动设备接收预警服务器的控制指令;
[0036] 步骤(2):预警服务器接收数据后,计算列车和预警终端之间的距离,估算两者相对运动速度,判断两者相对运动方向;判断列车与道口、作业点是否满足预警条件,如果否就返回步骤(2)继续判断,如果是就进入步骤(3);
[0037] 步骤(3):生成预警服务器指令;进入步骤(4);
[0038] 步骤(4):将预警服务器指令下发给道口终端和移动设备;进入步骤(5);
[0039] 步骤(5):道口终端和移动设备接收预警指令后,给预警服务器接收指令成功的应答,当预警服务器接收不到应答信息时,预警服务器重新向道口终端和移动设备发送这条指令;重发过程中,若有新的预警指令产生,以新的预警指令代替过时的预警指令,并重复上述应答确认过程;当应答信息被正确解析后,预警服务器完成这个流程。
[0040] 当条件转变为停止预警时,预警服务器下发停止预警指令,并等待接收和解析道口终端和移动设备返回的应答信息完成这个流程,若接收不到应答信息则重复下发停止预警指令。
[0041] 当系统检测到道口终端和移动设备断开网络连接时,道口终端和移动设备会以语音的形式提醒防护人员,同时预警服务器停止下发确认流程,直至设备重新上线时,按照新的下发启动/停止预警指令的流程完成预警。
[0042] 在重新上线和有新的指令之前,道口终端和移动设备仍然继续按照已经接收的预警级别的指令进行预警;为避免在一级预警时设备无法接收停止命令而造成连续输出预警语音提示不停止,道口终端和移动设备按照设置的延时时长延时后自动停止预警语音预警输出。
[0043] 在列车接近铁路沿线的道口、作业点过程中临时停车时,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置没有变化,预警服务器向正在预警范围以内的道口、作业点下发暂停预警命令,预警设备接收到暂停预警指令后,自动暂停预警并以语音提示:“车停,速度0公里!”;列车重新启动后,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置发生了变化,当这个变化是继续接近道口、作业点时,预警服务器下发恢复预警命令,预警设备接收到恢复预警命令后恢复当前的预警级别的预警状态;当这个变化是反向远离道口、作业点时,预警服务器下发停止预警指令,预警设备接收到停止预警命令后退出预警状态。
[0044] 移动设备和道口终端正常工作时,为维护网络连接状态,每120秒自动向预警服务器发送握手信息,每发送一次握手信息移动设备和道口终端会发出提示音;同时,移动设备和道口终端每30秒向预警服务器发送一次地理位置信息,这时移动设备和道口终端也发出提示音。若长时间没有这个提示音,则表明移动设备和道口终端暂时出现了异常。
[0045] 为避免夜晚时,道口终端的预警语音和心跳提示音影响附近居民休息,道口终端具有白天/夜晚音量自动切换控制功能:凌晨6点时,道口终端的主控处理器通过I2S模拟语音接口数据总线,下发命令设置语音芯片的输出音量为正常音量;夜晚19点时,道口终端的主控处理器通过I2S模拟语音接口数据总线,下发命令设置语音芯片的输出音量为正常音量的五分之一。
[0046] 本发明的有益效果:
[0047] 1本系统的预警功能不受电务设备配备情况影响,既适用于具有自动闭塞和站内配备监测系统的线路区段,又适用于非自动闭塞区段的全自动列车接近智能预警系统。这种系统具有不依赖于监测系统数据信息,又能自动的全过程获得列车、沿线作业人员、道口等位置信息的功能,自动判断列车与沿线作业人员、列车与道口的接近方向、距离、速度等,向线路作业人员、道口发出列车接近预警,减轻安全防护工作人员的劳动强度,保障铁路沿线作业的工作人员人身安全及沿线道口的安全。
[0048] 2所述预警服务器与所述车载设备、移动设备和道口终端之间的网络链路采用UDP、TCP/IP等协议。这种无线网络的连接,不受地理位置的影响,没有通信距离限制,覆盖范围与运营商的网络覆盖范围相同。
[0049] 3道口终端具有白天/夜晚音量自动切换控制功能,能够避免夜晚时,道口终端的预警语音和心跳提示音影响附近居民休息。
[0050] 4移动设备和道口终端正常工作时,每120秒自动向预警服务器发送握手信息,每发送一次握手信息移动设备和道口终端会发出提示音,便于实时掌控和维护网络连接状态。
[0051] 5在列车接近铁路沿线的道口、作业点过程中临时停车时,预警服务器根据接收的列车位置信息判断出列车位置没有变化,发出报警指示,可以避免误报的问题。
[0052] 6.道口终端和移动设备接收预警指令后,给预警服务器接收指令成功的应答,方便预警服务器实时掌控道口终端和移动设备是否处于工作状态。
[0053] 7.车载设备的数据传递方向是单向的,道口终端和移动设备的数据传递方向是双向的。在满足预警条件的范围内,系统只把列车接近信息发送给道口终端、移动设备,不会把同区域内互相接近的车载设备做为预警信息的发布对象,避免车载设备接收的信息混乱。

附图说明

[0054] 图1(a)为本发明的系统结构图;
[0055] 图1(b)为车载设备的内部功能框架示意图;
[0056] 图1(c)为移动设备的内部功能框架示意图;
[0057] 图1(d)为道口终端内部架构示意图;
[0058] 图1(e)为预警服务器内部功能模块图;
[0059] 图2为本发明的方法流程图;
[0060] 图3为实施例一-人字形轨道示意图;
[0061] 图4为实施例二-环型轨道示意图;
[0062] 图5为实施例三-隧道轨道示意图;
[0063] 其中,1、车载设备,2、道口终端,3、移动设备,4、预警服务器,[0064] 21、道口终端主处理器,22、语音芯片,23、语音功率放大器,[0065] 31、移动设备主处理器,32、移动设备GPS接收模块,33、移动设备公用网络通信模块,34、移动设备语音输出模块;
[0066] 41、车载设备主处理器,42、车载设备GPS接收模块,43、车载设备公用网络通信模块,44、车载设备语音输出模块。

具体实施方式

[0067] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0068] 1.如图1(a)所示,一种列车接近智能预警系统,包括预警服务器4,[0069] 所述预警服务器4通过公用无线网络接收车载设备1传递的列车位置信息;
[0070] 所述预警服务器4通过公用无线网络向道口终端2发射列车接近预警信息,同时接收道口终端采集的道口位置信息;
[0071] 所述预警服务器4还通过公用无线网络向工作人员的移动设备3上发射列车接近预警信息,同时接收人员或作业点采集的位置信息。
[0072] 所述预警服务器4设置在机房中。
[0073] 所述预警服务器4通过光纤和双绞线与公用无线网络的接入设备连接。
[0074] 所述预警服务器4与所述车载设备1、移动设备3和道口终端2之间的网络链路采用UDP、TCP/IP协议。
[0075] 车载设备1的数据传递方向是单向的,道口终端2和移动设备3的数据传递方向是双向的。在满足预警条件的范围内,系统只把列车接近信息发送给道口终端、移动设备,不会把同区域内互相接近的道口终端和移动设备之间、车载设备之间做为预警信息的发布对象。
[0076] 如图1(b)所示,所述车载设备包括:车载设备主处理器41,所述车载设备主处理器41分别与车载设备GPS接收模块42、车载设备公用网络通信模块43和车载设备语音输出模块44连接。
[0077] 如图1(c)所示,所述移动设备包括移动设备主处理器31,所述移动设备主处理器31分别与移动设备GPS接收模块32、移动设备公用网络通信模块33和移动设备语音输出模块34连接。
[0078] 如图1(d)所示,所述道口终端2包括:道口终端主处理器21,所述道口终端主处理器21与语音芯片22连接,所述语音芯片22与语音功率放大器23连接。
[0079] 如图1(e)所示,所述预警服务器4包括:数据库管理模块,所述数据库管理模块分别与终端管理模块、信息管理模块和运算逻辑判断模块连接,所述终端管理模块和信息管理模块均与运算逻辑判断模块连接,所述运算逻辑判断模块与预警信息输出模块连接。
[0080] 所述数据库管理模块,用于记录终端设备的分布和在线情况、运算逻辑判断结果、接收和发出的信息的保存和管理,以及历史数据的查询。所述终端设备包括:移动设备、道口终端和车载设备。
[0081] 所述终端管理模块,用于监测和管理终端设备分布情况和在线工作情况。
[0082] 所述信息管理模块,用于接收和发送信息的交互分配。
[0083] 所述运算逻辑判断模块,用于按照运算和判定规则生成预警信息和指令。
[0084] 所述预警信息输出模块,用于根据信息管理模块的交互规则把生成的预警信息和指令发送到终端设备,并进行文字提示。
[0085] 2.如图2所示,一种列车接近智能预警系统的预警方法,包括如下步骤:
[0086] 步骤(1):车载设备、道口终端和移动设备均通过公用无线网络与预警服务器连接,通过身份认证后,将采集的数据实时传递给预警服务器,同时道口终端和移动设备接收预警服务器的控制指令;
[0087] 步骤(2):预警服务器接收数据后,计算列车和预警终端之间的距离,估算两者相对运动速度,判断两者相对运动方向;判断列车与道口、作业点是否满足预警条件,如果否就返回步骤(2)继续判断,如果是就进入步骤(3);
[0088] 步骤(3):生成预警服务器指令;进入步骤(4);
[0089] 步骤(4):将预警服务器指令下发给道口终端和移动设备;进入步骤(5);
[0090] 步骤(5):道口终端和移动设备接收预警指令后,给预警服务器接收指令成功的应答,当预警服务器接收不到应答信息时,服务器重新向道口终端和移动设备发送这条指令;重发过程中,若有新的预警指令产生,以新的预警指令代替过时的预警指令,并重复上述应答确认过程;当应答信息被正确解析后,服务器完成这个流程。
[0091] 3移动设备在站区应用的处理原则
[0092] 对于技术手段不能完全解决的情形,如移动设备在站区应用时,通过技术手段不能够圆满的解决误报问题的,可以采集站区的各进站信号机、出站信号机及特定点位等,把这些点位形成的闭合区域划定为特殊区域。当移动设备进入此区域时,系统不向移动设备发送预警信息避免频繁的误报,这时安全防护人员必须严格的按照既有的安全防护管理规定施行防护工作。但是,一旦移动设备离开这个区域,系统自动恢复对移动设备的正常预警。
[0093] 4软件功能及原理
[0094] 4.1.1预警服务器的预警命令功能
[0095] 4.1.2预警服务器的预警停止命令功能
[0096] 当列车越过铁路沿线作业点或道口一定距离后,预警服务器向作业点或道口下发停止预警指令。
[0097] 这个距离与车速有一定的关系,车速低时这个距离就小,车速快这个距离就大。
[0098] 当列车时速为36公里/小时为例,列车的速度等价于10米/秒,每两次GPS信息刷新时间为30秒,计算得:
[0099] 10米/秒×30秒=300米
[0100] 当列车时速为72公里/小时为例,列车的速度等价于20米/秒,每两次GPS信息刷新时间为30秒,计算得:
[0101] 20米/秒×30秒=600米
[0102] 当列车速度达到120Km/h以上时,则这个距离固定为列车越过作业点或道口1Km。
[0103] 4.1.3暂停预警和恢复预警功能
[0104] 当列车在接近作业点或道口过程中临时停车时,列车与作业点或道口之间的距离不变,相对车速降低为0公里/小时,预警服务器向作业点或道口预警终端设备下发暂停预警指令,预警终端设备输出语音提示:“车停,速度0公里!”,不再进行语音提示。
[0105] 当列车再次启动并接近时,预警服务器下发恢复当前预警级别的预警指令,预警设备恢复预警状态;若列车启动后反方向运行远离作业点或道口时,预警服务器下发停止预警指令,解除预警状态。
[0106] 4.1.4地理位置信息自动采集上传(速度与时间的确定原则)
[0107] 车载设备、道口终端、移动设备能够自动采集GPS信息,并通过公用无线网络传输到服务器。
[0108] 为了在有限的带宽条件下,充分利用系统资源,需要为车载设备设定一个合理的数据上报周期。本系统以列车运行速度120Km/h为基准,设置地理位置信息上报机制:
[0109] ①列车运行速度120Km/h时,行进距离1Km的时间为30S。
[0110] ②列车运行速度低于120Km/h时,每30秒车载设备自动上传一次GPS信息;每个上报周期中,列车最大运行距离为1Km。
[0111] ③列车运行速度高于120Km/h时,列车每行进1Km车载设备自动向服务器上报一次GPS信息。
[0112] “1Km”这个参数与铁路道口安全防护距离“1.1Km”的要求相近,故本系统以120Km/h(即1Km/30秒)为临界点设置数据上报条件。
[0113] 5.对于特殊线路形式,如投影为“人”字型或可分解为“人”字型的复杂线路、类环形的环山线路、穿越隧道的线路等,根据现场实际情况,采取把列车分为主线列车、固定支线列车(简称本线列车)、非固定支线列车(简称非本线列车)等类型的原则来分类车载设备,或设置特殊GPS警戒点(如从主线进入支线的特定点、站区的进站信号机和出站信号机等),或设置连续盲点区段(如隧道)等技术手段,解决道口终端、移动设备在这些地方可能出现的误报警、无GPS信号、无无线网络信号的情况。
[0114] 在一些特殊的条件下,标准预警级别会与现场实际情况有出入,应该根据现场实际勘察的情况灵活设定。
[0115] 5.1人字型线路
[0116] 如图3所示,这是干线与支线形成人字形线路的示意图。图3中,支线上有一道口,道口离干线较近。无论干线上的列车从左向右还是从右向左运行,或支线上的列车向上接近道口时,当列车与道口的距离满足预警条件时,若都向道口发出列车接近预警,势必造成误报。为避免这种情形的出现,采用如下方法进行处理。
[0117] A、根据列车类型避免误报
[0118] ①根据列车分为干线列车、固定支线列车(简称本线列车)、非固定支线列车(简称非本线列车)等类型的原则,车载设备分为干线车载设备、固定支线车载设备、非固定支线车载设备等三种,由通信协议中设定字节标示其类型,称为身份码(ID码)。
[0119] ②预警服务器按照“线”管理全局GPS信息,道口的位置是固定的,道口的身份码表明道口所归属的线路。
[0120] ③在支线的起始段选定设定的位置设定警戒点,此点称为“GPS警戒点”。
[0121] ④若本线列车接近道口,列车与道口之间的距离满足预警条件时,预警服务器将预警信息下发到道口,进行正常预警。
[0122] ⑤若非本线列车接近道口,列车与道口之间的距离满足预警条件,但是未经过支线上的GPS警戒点时,预警服务器不会将预警信息下发到道口,避免误报。
[0123] ⑥若非本线列车接近道口,列车与道口之间的距离满足预警条件,同时其上报的GPS信息标定的轨迹经过了警戒点,系统临时把这辆列车标定为本线列车,按照本线列车进行预警;当这辆列车返回再次经过“GPS警戒点”时,系统判断出其上报的GPS信息标定的轨迹第二次通过了警戒点,则把这辆列车恢复为原来的类型。
[0124] ⑦在有多方向发车口的线路,可以看做人字形线路形式的组合。在每个发车进路末端适当位置设置“GPS警戒点”,列车经过“GPS警戒点”时,系统临时将这辆列车标定为本线列车,按照本线列车与道口的判断机制进行处理;当这辆列车返回经过多方向发车口中的任意一个“GPS警戒点”时,系统恢复这辆列车原来的类型。
[0125] B、设置适当的报警条件避免站区调车误报
[0126] 当站区内调车时,有可能造成列车与道口的距离减小到满足接近标准预警条件规定的触发条件,误触发道口预警。此时,可以根据现场考察的实际情况,修改预警的触发条件。如减少预警级别数、适当减小预警触发的距离参数等。这种预警级别减少、预警距离减小的情况下,系统给道口员提示预警信息的次数和响应时间变短,道口员应该严格按照铁路道口安全防护的相关规定,听从值班员的通报来加以区分。
[0127] 移动设备适用上述处理机制。
[0128] 5.2环形线路
[0129] 如下图4所示,线路投影近似为环形。
[0130] 图4中,如果A点左下方行驶来的列车接近A点过程中,与道口的距离不断减小,达到预警条件时预警服务器向道口发送预警信息;列车到达AB两点之间的区段时列车与道口的距离为远去,则预警服务器不会向道口发送预警信息而是发送停止预警命令;列车通过B点时,列车与道口的距离又转变为接近,满足预警条件时,服务器会向道口发出预警指令,道口上会继续输出语音预警。
[0131] 铁路曲线半径与最高限速的相关参数,如下表。
[0132]半径(米) 最高限制速度(公里/小时)
400 70
500 80
600 100
800 120
[0133] 根据表中的参数,以弯道半径400米为例,环的理论最小直径为800米,半圆弧长超过1200米。按照70公里/小时的时速计算得每30秒列车运行约580米,走完半圆弧长用时超过1分钟。因此,可以根据现场考察的实际情况适当的减小预警级别中距离条件的值,使这个距离条件小于上述的从左下方到A点之前的弧线段的最小距离,比如设为750米,则列车需走过的弧长最少为970米(大约140度)用时50秒。若按照750米为一级触发条件,1000米作为二级触发条件,1200米作为二级触发条件时,折算成这些触发点在同一条直线上时到道口的距离,分别相当于970米、1630米、1910米,最少到达道口用时50秒、84秒、98秒。
[0134] 对于其它半径/最高限制速度参数的弯道,上述处理机制依然适用。表中铁路曲线半径的相邻值在20%—30%的增量范围内,而相邻的最高限速在14%—25%的增量范围内,所以这里按照曲线半径每增加一级,按照最高限速增加20%计算,三级预警的设置点的触发条件按照增加20%间隔来设定。
[0135] 移动设备适用上述处理机制。
[0136] 5.3隧道
[0137] 在隧道较多的地方,且道口与隧道出口较近的情况下,列车进入隧道后无线网络信号和GPS信号都会中断,车载设备无法获取GPS信息也不能向服务器传送信息;当列车驶出隧道时,车载设备重新登录网络和重新捕获GPS信号都需要一定的时间,这个过程中失去了对前方道口的预警作用。
[0138] 如示意图5,本系统采用如下解决方案:对隧道的入口、出口进行GPS信息数值进行预采集,然后在入口、出口两端各设置适当的缓冲点,缓冲点到入口或出口应该设定适当距离,把缓冲点A和缓冲点B之间的区域视作一个盲点,缓冲点A的坐标作为预警触发点。列车经过缓冲点A时,预警服务器向道口下发附带列车运行速度参数的预警指令,道口终端以语音报警的方式提示列车与道口的距离和列车的运行速度(或列车到达道口的估算时间)。
[0139] 移动设备适用上述处理机制。
[0140] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。