一种列车提示和预警系统

摘要

本发明公开了一种列车提示和预警系统，包括主服务器、无线服务主机和乘务员手持移动设备，所述主服务器实时更新提示和预警数据库，根据值乘线路实时获取最新的提示和预警数据，并自动推送到移动设备；所述无线服务主机负责大文件存储业务及移动设备和主服务器间的通信；所述移动设备在行车过程中，根据列车当前所在工务线路和公里标，以图像、文字以及声音的形式动态对乘务员进行提示和预警。所述提示和预警包括对各类安全地点的提示、到站前提示、停车提示、出站提示、分相提示、进路表示器提示、施工行车提示、制动力试验与列尾相关提示，并自动记录行车手帐。本发明的应用将有效提升乘务员作业水平，为行车安全提供有力保障。

权利要求

1.一种列车提示和预警系统，其特征在于：包括主服务器、无线服务主机和乘务员手持移动设备，所述主服务器实时更新提示和预警数据库，获取乘务员所担当的值乘线路，并根据其值乘线路实时获取当前区段所对应的最新提示和预警数据，并自动推送到移动设备；

所述无线服务主机负责大文件存储业务及移动设备和主服务器间的通信；

所述移动设备在行车过程中，根据列车当前所在线路和公里标、提示和预警所在的线路和公里标范围，以图像、文字以及声音的形式动态对乘务员进行提示和预警。

2.根据权利要求1所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述提示和预警包括对各类安全地点的提示、到站前提示、停车提示、出站提示、分相提示、进路表示器提示、施工行车提示、制动力试验与列尾相关提示，并自动记录行车手帐。

3.根据权利要求2所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述到站前提示包括动车对标方式提示，所述动车对标提示根据列车编组情况和车站停车标设置确定为中部对标或头部对标方式，并在列车经过进站信号机和月台头时，进行语音提示。

4.根据权利要求2所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述到站前提示包括动车左右侧开门方式提示，所述动车左右侧开门方式提示根据列车车次、进站股道、上下行方向和车站股道信息确定为左侧开门或右侧开门，并在动车停妥时进行语音提示。

5.根据权利要求2所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述进路表示器提示根据列车类型、列车当前线路公里标和进路表示器线路公里标位置，在进路表示器前提示列车对应的进路表示器白灯显示状态，并对发车方向进行语音提示。

6.根据权利要求2所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述施工行车提示根据列车当前线路和公里标、施工区间内信号机线路和公里标位置，对施工情况下通过该信号机的列车行车办法进行文字和语音提示。

7.根据权利要求2所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述制动力试验提示为列车每次停车后开车速度超30~40KM/h时进行语音提示。

8.根据权利要求2所述的一种列车提示和预警系统，其特征在于：所述列尾相关提示为：客车无列尾故障时，在列车进站前和出站后进行列尾相关提示；有列尾故障时，屏蔽所有列尾提示，并提示乘务员在列车出发前、停车进站前、出站后及制动力试验时，核对尾部风压；

货车默认无列尾并屏蔽所有列尾提示；有列尾则在进、出站时对列尾进行提示。

说明书

一种列车提示和预警系统

技术领域

[0001] 本发明涉及铁路列车导航领域，具体涉及一种列车提示和预警系统。

背景技术

[0002] 铁路目前是我国最受关注的旅客运输方式。随着社会的发展，其运行速度越来越高，在过去的几年中，平均每年有不少铁道沿线施工人员或维护人员，因未及时发现列车接近而造成事故。同时旅客对客运服务质量也提出了越来越高的要求。比如动车组列车有8辆和16辆两种编组形式，这两种编组形式的列车进站时，停车对标的位置要求各有不同。动车组列车速度快、辨识应对时间短，同一列车在不同车站停车对标方式也不同，很容易使乘务员在操作过程中出现误判误认现象，比如将16辆编组应在站台头部对标停靠的列车，误运行到站台中部对标停车，造成列车尾部未进站，一旦开门容易造成旅客坠落铁轨造成人身伤害。出现这种情况，就会扰乱列车正常行车计划，给旅客出行安全带来威胁。近年来铁路内已发生多起动车组开错门对错标等事故，及其他相关事故。

[0003] 在运行中及时发现和防止故障的发生和扩大，并采用相应信息化检修作业，成为目前保证列车运行安全急需解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种列车提示和预警系统，本发明解决了如何进一步加强列车运行安全的技术问题。

[0005] 本发明通过以下技术方案实现：

[0006] 一种列车提示和预警系统，包括主服务器、无线服务主机和乘务员手持移动设备，所述主服务器实时更新提示和预警数据库，获取乘务员所担当的值乘线路，并根据其值乘线路实时获取当前该区段所对应的最新提示和预警数据，并自动推送到移动设备；所述无线服务主机负责大文件存储业务及移动设备和主服务器间的通信；所述移动设备在行车过程中，根据列车当前所在线路和公里标、提示和预警所在的线路和公里标范围，以图像、文字以及声音的形式动态对乘务员进行提示和预警。

[0007] 所述提示和预警包括对各类安全地点的提示、到站前提示、停车提示、出站提示、分相提示、进路表示器提示、施工行车提示、制动力试验与列尾相关提示，并自动记录行车手帐。

[0008] 所述到站前提示包括动车对标方式提示，所述动车对标提示根据列车编组情况和车站停车标配置确定为中部对标或头部对标方式，并在列车经过进站信号机和月台头时，进行语音提示。

[0009] 所述到站前提示包括动车左右侧开门方式提示，所述动车左右侧开门方式提示根据列车车次、进站股道、上下行方向和车站股道信息确定为左侧开门或右侧开门，并在动车停妥时，进行语音提示。

[0010] 所述进路表示器提示根据列车型号、列车当前线路公里标和进路表示器线路公里标位置，在进路表示器前提示列车对应的进路表示器白灯显示状态，并对发车方向进行语音提示。

[0011] 所述施工行车提示根据列车当前线路和公里标、施工区间内信号机线路和公里标位置，对施工情况下通过该信号机的列车行车办法进行文字和语音提示。

[0012] 所述制动力试验提示为列车每次停车后开车速度超30~40KM/h时进行语音提示。

[0013] 所述列尾相关提示为：

[0014] 客车无列尾故障时，在列车停车进站前和出站后进行列尾相关提示；有列尾故障时，屏蔽所有列尾提示，并提示乘务员在在列车出发前、停车进站前、出站后及制动力试验时，核对尾部风压。

[0015] 货车默认无列尾并屏蔽所有列尾提示；有列尾时在进、出站时对列尾进行提示。

[0016] 本发明的一种列车提示和预警系统在行车途中有效解决了如下几个关键问题：

[0017] 1.有效减少因乘务员不执行作业标准而发生的险情或事故，以语音提示对乘务员作业标准的关键环节来督促乘务员严格执标，通过严格执行作业标准来保证现场安全。

[0018] 2.通过多方向进路的提示可以有效防止车站错办进路时造成的事故。

[0019] 3.通过停车标地点等安全重要信息的提示可以有效减少动车组司机停错标、开错门事故的发生。

[0020] 4.有效加强了违章操纵、机车附挂运行、途中超速运行、办客站错误通过等16个安全风险项点的把控。

[0021] 本发明的一种列车提示和预警系统的应用将有效提升乘务员作业水平，为行车安全提供有力保障。

附图说明

[0022] 图1为本发明的列车提示和预警系统的网络拓扑图。

[0023] 其中，附图标记说明如下：

[0024] 1、主服务器；2、无线服务主机；3、乘务员手持移动设备；4、管理终端；5、3G/4G网络；6、有线网络。

具体实施方式

[0025] （一）获取各条工务线路公里标和GPS点间的高密度对应点阵方法

[0026] 首先将全国铁路网按照工务线路进行组织，按如下步骤获得各条线路公里标和GPS点间的高密度对应点阵：

[0027] 步骤一、获取一趟列车LKJ监控记录文件或动车EOAS监控记录文件，根据需要做插值加密处理，每秒5至8个公里标记录点，优选地，每秒6个公里标记录点，并去除重复数据；

[0028] 步骤二、获取同趟列车的GPS采样点文件，根据需要做插值加密处理，每秒5至8个GPS经纬度记录点，优选地，每秒6个GPS经纬度记录点，并去除重复数据；

[0029] 步骤三、按照时间将同趟列车的监控记录文件和GPS采样点文件进行匹配，得出高密度线路GPS经纬度和公里标的点阵；

[0030] 步骤四、对各条线路重复执行步骤一至步骤三，得到各条线路的GPS经纬度和公里标点阵，并保存到数据库中；

[0031] （二）获取列车当前所在线路和列车当前所在公里标方法

[0032] 然后按照如下步骤获得列车当前所在线路和列车当前公里标：

[0033] 步骤一、列车启动，司机随身携带移动设备，通过运行在移动设备上的定位软件获取当前GPS经纬度；

[0034] 步骤二、以当前GPS经纬度和数据库中的所有线路数据进行比较，得出距离最近的线路，检测与该条最近线路的最小距离是否小于20米，如果是，定位到该条最近线路；如果否，重复执行步骤二，直到得出当前线路和当前公里标（距离最近点所对应的公里标）；

[0035] 步骤三、 循环匹配当前GPS经纬度的前后120个点，得出最近距离点，从而得出当前公里标，同时检测当前GPS经纬度与其最小距离是否小于50米，若是，进入步骤五；

[0036] 若否，检测当前线路为主线或支线，若当前线路为主线，转到步骤二；

[0037] 若当前线路为支线，进入步骤四；

[0038] 步骤四、根据运用区段的线路组织，选取拼接的下一段主线数据做比较，检测与下一段主线的最新距离是否小于20米，如果是，立刻切换当前线路到下一段主线，然后转到步骤三；

[0039] 如果否，保存当前线路不变，然后转到步骤三；

[0040] 步骤五、检查前方300米内是否有进路表示器，如果有，则以进路表示器作为触发点，从经过进路表示器的点开始选取所有经过该点的可能支线和当前GPS经纬度进行匹配，得到距离最近的线路；

[0041] 如果没有进路表示器则转到步骤三；

[0042] 步骤六、检测当前GPS经纬度与距离最近的支线的最小距离在某段时间是否一直小于20米，并且当前GPS经纬度与其他支线的最小距离都大于50米，若是，进入步骤七；若否，转到步骤三；

[0043] 步骤七、判定当前列车所在线路为该条支线；转到步骤三；

[0044] 按照上述定位当前公里标和定位当前主线/支线的算法，循环运算，持续运行。

[0045] （三）根据列车当前所在线路和公里标、提示和预警所在的线路和公里标范围实现列车提示和预警系统

[0046] 如图1所示，一种列车提示和预警系统，包括主服务器1、无线服务主机2和乘务员手持移动设备3，所述主服务器1实时更新提示和预警数据库，获取乘务员所担当的值乘线路，并根据其值乘线路实时获取当前该区段所对应的最新提示和预警数据，并自动推送到移动设备3；所述无线服务主机2负责大文件存储业务及移动设备3和主服务器1间的通信；所述移动设备3在行车过程中，根据列车当前所在线路和公里标、提示和预警所在的线路和公里标范围，以图像、文字以及声音的形式动态对乘务员进行提示和预警。

[0047] 所述提示和预警包括对各类安全地点的提示、到站前提示、停车提示、出站提示、分相提示、进路表示器提示、施工行车提示、制动力试验与列尾相关提示，并自动记录行车手帐。

[0048] 1）对各类安全地点的提示

[0049] 当前方出现易坡停、易空转地点、防洪地点、道口等需要特别注意的地点时系统自动弹出对话框并语音对司机做出提示。

[0050] 2）列车司机可随时点击导航界面实时查看当前列车所在位置附近的“操纵示意图”。

[0051] 3）到站前提示

[0052] 客车：提前1.7公里语音提示前方到站，语音播报列车区间运行预计早晚点，提示列尾查询和仪表确认。如遇办客车站，还会额外提示车站办客注意股道号输入。

[0053] 在车站两公里范围内乘务员点击“股道查询”按钮则以对话框和语音的形式播报该站股道有效距离及停车标位置。

[0054] 货车：提前1.7公里语音提示前方到站站名，语音提示注意仪表确认。如果有列尾则同时提示列尾查询。

[0055] 动车：提前1.7公里语音提示前方到站站名，如遇通过站，则只播报预计早晚点时分。如遇办客站，则继续提示车站办客和停车股道。

[0056] 动车组列车有8辆和16辆两种编组形式。这两种编组形式的列车进站时，停车对标的位置要求各有不同。动车组列车速度快、辨识应对时间短，同一列车在不同车站停车对标方式也不同，很容易使乘务员在操作过程中出现误判误认现象，比如将16辆编组应在站台头部对标停靠的列车，误运行到站台中部对标停车，造成列车尾部未进站，开门后容易造成旅客坠落铁轨造成人身伤害。一旦出现这种情况，就会扰乱列车正常行车计划，给旅客出行带来不便。

[0057] 所述到站前提示还包括动车对标方式提示，所述动车对标提示根据列车编组情况和车站停车标设置确定为中部对标或头部对标方式，并在列车经过进站信号机时，语音提示“请注意头部对标”或“请注意中部对标”；在通过月台头时，再次语音提示“请注意头部对标”或“请注意中部对标”。

[0058] 所述到站前提示还包括动车左右侧开门方式提示，所述动车左右侧开门方式提示根据列车车次、进站股道、上下行方向和车站股道信息确定为左侧开门或右侧开门，并在动车停妥时语音提示开左侧车门或开右侧车门。

[0059] 4）停车提示

[0060] 客车、货车只要停车（GPS速度为0）即语音提示“列车停车，请注意保压”。

[0061] 每当客车、货车停车超过20分钟，就语音提示 “停车超过20分钟，请确认试风”[0062] 5）出站提示

[0063] 客车、货车经过出站信号机时，语音提示XXX出站，请注意仪表确认，有列尾或列尾正常的会同时提示列尾查询。

[0064] 动车经过出站信号机时只提示出站。

[0065] 动车、客车在经过出站信号机之后会立刻显示前方到站站名，并实时计算并显示预计到达前方站的时间。

[0066] 6）分相提示

[0067] 客车、货车：分相前1.5公里语音提示“前方分相，请注意仪表确认”，越过分相结束点后提示“越过分相，请注意仪表确认”。

[0068] 动车：分相前1.5公里语音提示“前方分相，请注意仪表确认和手柄位置”，越过分相结束点后提示“越过分相，请注意仪表、网压”。

[0069] 7）进路表示器提示

[0070] 所述进路表示器提示根据列车类型、列车当前线路和公里标和进路表示器的线路公里标位置，在进路表示器前提示列车对应的进路表示器白灯显示状态，和对应的发车方向。

[0071] 客车在进路表示器前400~700米，优选地500米，提示本列车对应的进路表示器白灯显示状态，并提示去向的下一站站名；

[0072] 货车在进路表示器前400~700米，优选地500米，语音提示“请注意进路表示器白灯显示状态及对应发车方向”，并以图片形式展现不同白灯显示状态及对应的发车方向；

[0073] 动车在进路表示器前400~900，优选地700米，提示本列车对应的进路表示器白灯显示状态，并提示去向的下一站站名。

[0074] 所述进路表示器提示结束后进路器图片界面将一直显示直到列车越过该进路表示器：

[0075] 8）施工行车提示

[0076] 所述施工行车提示根据列车当前线路和公里标、施工区间内信号机线路和公里标位置，对施工情况下通过该信号机的列车行车办法进行文字和语音提示。

[0077] 所述施工行车提示提前1.5~3.5公里，优选地2公里，进行语音提示，乘务员可点击“行车明示图”按钮查看施工行车明示图，再次点击行车明示图则明示图界面消失，且所述行车明示图可进行缩放。

[0078] 所述施工行车提示针对施工区间内的各个信号机提前600~800米，优选地700米，对通过该信号机的施工行车办法依次进行文字和语音提示。

[0079] 9）制动力试验、列尾相关提示

[0080] 所述制动力试验提示为列车每次停车后开车速度超30~40KM/h，优选地35 km/h时进行语音提示。

[0081] 所述列尾相关提示为：

[0082] 客车无列尾故障时，在列车进站前和出站后进行列尾相关提示；有列尾故障时，屏蔽所有列尾提示，并提示乘务员在在列车出发前、停车进站前、出站后及制动力试验时，核对尾部风压。

[0083] 货车默认无列尾并屏蔽所有列尾提示；有列尾则在进、出站时对列尾进行提示。

[0084] 10）穿正、侧选

[0085] 途中穿正或侧选时，乘务员点击“穿正”或“侧选”按钮输入股道号，则系统自动记录当时的时间和公里标以及穿正、侧选股道号。

[0086] 11）、行车手帐

[0087] 行车指导仪通过GPS自动定位车站，并自动记录各个车站的通过时间，或到达时间和发车时间。

[0088] 乘务员可随时点击“拍照录音”按钮，将行车途中的事件记录下来。随事件记录的同时有当时的时间戳和公里标。

[0089] 记录下来的手帐在到达派班室接入路局内网络后，将自动发送手帐到服务器，在服务器端行成电子手帐，供管理人员查看。乘务员在移动终端也可以查看相关内容。

[0090] 本发明的一种列车提示和预警系统是面向机车乘务员开发的一套行车辅助系统，主要以机车乘务员一次出乘作业标准要求的作业流程为主线，结合列车运行监测记录装置（LKJ、ATP）的记录、监测功能和日常学习、考试的必要性所研发的辅助装备，对乘务员的日常工作提供全方位的智能指导和帮助。本系统基于跨平台的Java环境搭建，以B/S架构为基础，配备一台后台服务器和多台乘务员手持移动设备使用, 乘务员在日常工作中随身携带移动设备。本系统不仅将乘务员携带的各种纸质资料电子化，方便乘务员携带，而且能对乘务员的出勤、库出、挂车、行车、到站、退勤等一系列作业进行提示，方便乘务员的日常工作，而且更能在行车途中对乘务员提供智能指导，确保行车安全。

[0091] 乘务员手持移动设备在行车途中提供及时准确的导航信息。我们采用GPS定位技术实时定位火车到当前线路和公里标，根据当前机车所在位置和当时机车的各种不同情况，以图像、文字以及声音的形式对乘务员进行实时动态的提示或预警，并以地图的方式实时展现机车当前位置及机车前进方向。同时自动记录火车所经各车站的到开时间并在后台形成报表，自动生成电子手帐上传服务器，方便管理部门日后分析。

[0092] 管理人员可控制主服务器向移动设备传达各种通知电文。日常工作中乘务员还可以使用移动设备对个人信息进行管理，并能快速查询各种业务资料进行学习和考试。

[0093] 本系统对机车乘务员日常业务学习、考试提供更为便捷的方式方法；对非正常情况下的应急处置提供有效的技术装备支持。

[0094] 本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。