一种基于车地信号融合的列车接近预警方法和系统技术方案

一种基于车地信号融合的列车接近预警方法和系统，包括：TDCS系统服务器将部分列车运行状态信息发送给TDCS转换服务器；手持终端通过无线网络发送防护区域给TDCS转换服务器，TDCS转换服务器接收到手持终端发送的防护区域后，将获取的列车运行状态信息与防护区域位置信息进行比对，判断当前是否有列车进入到防护区域；当有列车进入到防护区域后，TDCS转换服务器通过无线网络发送预警信息给手持终端，手持终端进行预警。本发明专利技术通过TDCS数据和电台数据，实现远程站间预警与实时接近预警相融合，列车越接近作业地点时预警数据越精确，对现场作业人员下道避车起到了有效示警。

A train approach early warning method and system based on train ground signal fusion

【技术实现步骤摘要】
一种基于车地信号融合的列车接近预警方法和系统
本专利技术属于机车安全防护领域，尤其涉及一种基于车地信号融合的列车接近预警系统。
技术介绍
安全是铁路行业的永恒主题。在车务、电务、工务、供电等诸多铁路领域，日常工作中均不可避免在铁路沿线进行施工作业，虽然铁路管理部门提出了各项规章制度，但现场作业人员仍缺乏直观感受列车接近的技术手段，人身及设备安全事故时有发生。铁路列车接近预警技术主要应用于对铁路施工现场人员及工具的安全防护，通过技术手段持续监视列车接近施工区间的速度、距离等信息，当列车接近时向施工人员提供安全的预警时间和预警距离，以提醒正在现场作业的铁路员工及时撤离人员和工具，防止人身事故或设备事故发生。目前见之于公开铁路技术标准的列车接近技术，主要是铁路总公司2018年发布的《TBT3504-2018列车接近预警地面设备》铁路标准，主要包含基于接收800M机车电台列车接近预警数据的相关便携和袖珍设备，由施工人员随身携带或安置于施工现场附近，主要通过无线寻呼技术接收铁路机车车载电台所发布的机车自身位置与速度信息。其他零散应用的基于传感器的列车接近状态感知技术，主要通过各类传感器实现。目前可查的主要技术为安置于铁路轨道上的磁感应或震动感应传感器，通过感知列车行驶时相关联的铁轨电磁性能变化或铁轨振动频率与幅度变化，间接预测列车接近现场作业地点的状态而进行预警。也有专用于隧道的风压传感技术，通过感知列车进出时隧道内部空气压力的变化，更为间接地预测列车接近隧道的状态而进行预警。基于铁轨磁性、振动或隧道风压等地面传感技术的列车接近预警技术，在对列车位置与速度的可信性以及现场可部署性等方面存在不足，虽在铁路系统中有科研研究试验，但均未获得大面积应用。主要表现为一是不能直接采集列车的实时运行数据、可靠性不强；二是需要施工人员现场部署一些传感设备，增加了现场作业的工作量。故在实际运用中得不到基层作业人员的支持。基于800M机车电台的列车接近预警技术得到了铁路总公司相关技术标准的公开支持，但在运用中因800MHz无线电台受现场作业环境的影响较大，使得在具体的现场作业使用中收到了诸多限制。主要表现为800MHz机车电台的信号发送距离标称值在2.5千米，现场运用中实测一般不大于2千米，造成作业人员及工具撤离时间紧张，和现行的人工瞭望预警列车接近信息相比不具备明显优势。基于GPS卫星定位的列车接近预警技术，以列车及施工地点的地理信息坐标的变化来判断列车接近状态，在实际应用中受到卫星定位精度的限制。主要表现为一是需要为全路列车安装指定卫星定位装置并统一发布数据，受限于不同铁路局的管理模式很不现实；二是在没有全路级别差分基站支持的情况，卫星定位精度偏差很大无法满足现场防护需求；三是地理坐标位置距离与铁路线路实际里程距离存在差异，在弯道、站场等复杂路况环境下差距巨大。
技术实现思路
本专利技术提供一种结合远程站间预警与实时接近预警相融合的方式进行列车接近预警的方法和系统，以解决现有技术存在的问题。本专利技术采用以下技术方案：一种基于车地信号融合的列车接近预警方法，所述方法包括：步骤100：TDCS系统服务器将部分列车运行状态信息发送给TDCS转换服务器；步骤200：手持终端通过无线网络发送防护区域给TDCS转换服务器，TDCS转换服务器接收到手持终端发送的防护区域后，将获取的列车运行状态信息与防护区域位置信息进行比对，判断当前是否有列车进入到防护区域；步骤300：当有列车进入到防护区域后，TDCS转换服务器通过无线网络发送预警信息给手持终端，手持终端进行预警。当防护区域为站间防护区间时，所述方法还包括：步骤400：列车在行进中通过列车电台向外发送列车接近预警实时信息，当手持终端接收到列车上的电台发送的接近预警实时信息时，根据接近预警实时信息判断列车是否进入防护预警区域，如果列车进入防护预警区域，手持终端进行列车接近预警。所述步骤400中，列车电台向外发送的列车接近预警信息包括实时公里标信息，列车在行进过程中始终向外发送公里标信息，当手持终端接收到列车上的电台发送的信息时，对接收到的信息进行解析，然后根据获取的列车与作业点的距离数据进行预警。所述步骤100中，列车运行状态信息包括列车运行区间的信号机信息、道岔信息、股道信息和列车进站时的白光带延伸信息。所述步骤200还包括：手持终端向TDCS转换服务器发送注册信息进行注册后，向TDCS转换服务器发送防护区域；所述注册信息包括手持终端的唯一编号。当防护区域为站间防护区间时：所述防护区域为作业区间相邻的两个车站，此时，所述步骤200包括：手持终端通过无线网络发送相邻的车站信息给TDCS转换服务器，TDCS转换服务器通过TDCS系统获取邻站信号机的开放状态，如果TDCS转换服务器获取邻站信号机的开放状态后，判断其中至少一个信号机为开放状态，则判断有列车进入防护区域；此时，所述步骤300包括：当有列车进入防护区域后TDCS转换服务器发送列车发出预警信息给手持终端，手持终端进行列车发出预警。线网络发送给TDCS转换服务器的防护区域包括作业点的站内股道和相邻股道信息；如果TDCS转换服务器通过TDCS获取列车的进路信息延续到防护区域，则TDCS转换服务器发送信息给手持终端进行列车接近预警；所述进路信息包括站内股道信息和股道上的设备信息。一种应用所述的方法的系统，包括：TDCS转换服务器，用于接收TDCS系统发送的列车运行状态信息和手持终端所在的作业区间信息，同时所述TDCS转换服务器用于与手持终端进行通信；手持终端，包括处理器，处理器上连接无线通信模块和电台接收模块，所述无线通信模块用于和TDCS转换服务器进行通信，所述电台接收模块用于和列车上的电台进行通信。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过TDCS数据和电台数据，实现远程站间预警与实时接近预警相融合，列车越接近作业地点时预警数据越精确，对现场作业人员下道避车起到了有效示警。（2）本专利技术仅增加一个转换服务器，不增加传感设备、数据传输设备，通过将TDCS及LBJ有关列车运行状态的车地不同数据相融合，在无须精确定位施工作业现场地理位置坐标的条件下，即可实现对列车接近作业区间的可靠预警，从而防范因撤离铁轨不及时造成的铁路安全生产隐患。（3）本专利技术数据来源可信、数据接口易于实现，可广泛部署于铁路工务、电务、供电、车务等经常进行地面现场作业的应用场景，技术可靠、效果明显、成本低，能够有效提升铁路现场作业中对列车接近的安全防护能力，减少安全生产事故的发生。附图说明图1为本专利技术的系统结构图。图2为防护区域为站间防护的示意图。图3为防护区间为站内防护的示意图。图4为作业地点在两个车站中间时的实施方式示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车地信号融合的列车接近预警方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤100：TDCS系统服务器将部分列车运行状态信息发送给TDCS转换服务器；/n步骤200：手持终端通过无线网络发送防护区域给TDCS转换服务器，TDCS转换服务器接收到手持终端发送的防护区域后，将获取的列车运行状态信息与防护区域位置信息进行比对，判断当前是否有列车进入到防护区域；/n步骤300：当有列车进入到防护区域后，TDCS转换服务器通过无线网络发送预警信息给手持终端，手持终端进行预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于车地信号融合的列车接近预警方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤100：TDCS系统服务器将部分列车运行状态信息发送给TDCS转换服务器；
步骤200：手持终端通过无线网络发送防护区域给TDCS转换服务器，TDCS转换服务器接收到手持终端发送的防护区域后，将获取的列车运行状态信息与防护区域位置信息进行比对，判断当前是否有列车进入到防护区域；
步骤300：当有列车进入到防护区域后，TDCS转换服务器通过无线网络发送预警信息给手持终端，手持终端进行预警。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
当防护区域为站间防护区间时，所述方法还包括：
步骤400：列车在行进中通过列车电台向外发送列车接近预警实时信息，当手持终端接收到列车上的电台发送的接近预警实时信息时，根据接近预警实时信息判断列车是否进入防护预警区域，如果列车进入防护预警区域，手持终端进行列车接近预警。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述步骤400中，列车电台向外发送的列车接近预警信息包括实时公里标信息，列车在行进过程中始终向外发送公里标信息，当手持终端接收到列车上的电台发送的信息时，对接收到的信息进行解析，然后根据获取的列车与作业点的距离数据进行预警。


4.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于：
所述步骤100中，列车运行状态信息包括列车运行区间的信号机信息、道岔信息、股道信息和列车进站时的白光带延伸信息。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述步骤200还包括：
手持终端向TDCS转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁洋，杨清祥，李坤，翟志鹏，燕智鹏，
申请(专利权)人：河南思维轨道交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41