轨道区域安全防护系统及方法技术方案

本申请实施例提供了一种轨道区域安全防护系统及方法，涉及轨道交通技术领域。该轨道区域安全防护系统包括对象控制器、车载控制器、列车智能监控系统及设置在轨道旁的轨道星链，轨道星链和列车智能监控系统分别与对象控制器通信连接，车载控制器与对象控制器通信连接，该系统通过轨道星链采集的感知信息识别到轨道区域内存在入侵人员后，结合感知信息和当前轨道区段资源信息对轨道区段进行封锁处理，可防止途径该轨道区段的列车进入入侵人员所在的轨道区段，从而保障了入侵人员的安全，同时，无需直接封锁整个上/下行运行区间，对全线的运行效率影响较小。的运行效率影响较小。的运行效率影响较小。

【技术实现步骤摘要】
轨道区域安全防护系统及方法


[0001]本申请涉及轨道交通
，具体地，涉及一种轨道区域安全防护系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着轨道交通领域中全自动运行系统(Fully Automatic Operation，FAO)的兴起，列车能够在线路中以GOA(Grades of Automation，ATO自动运行等级)4级进行无人看守运行。由于在这种模式下列车可自动运行及停止，列车上无人员值守，因此，在线路轨行区的障碍物及人员的检测、定位及防护成为了重中之重，要求全自动运行系统在任何运行条件下均能够保证轨行区作业人员及非法侵入人员的安全。
[0003]目前，基于传统CBTC系统(Communication Based Train Control System，基于通信的列车自动控制系统)升级的全自动运行系统FAO主要通过SPKS人员防护开关对区间作业人员进行安全防护，这是一种人工主动防护的方法，该方法存在诸多不足：SPKS人员防护开关需要授权后就地人工操作开关至防护或未防护位，操作极为不便。SPKS人员防护开关对非法入侵人员的防护滞后，需要在发现人员侵入后经人工确认操作将其置于防护位。SPKS人员防护的封锁范围较大，一般需要覆盖整个上/下行运行区间，对全线的运行效率影响较大。
[0004]如何在保证入侵人员的安全性的前提下，降低入侵情况下对轨道线路运行效率的影响是急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例中提供了一种轨道区域安全防护系统及方法，以改善上述问题。
[0006]根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种轨道区域安全防护系统，包括对象控制器、车载控制器、列车智能监控系统及设置在轨道旁的轨道星链，所述轨道星链和所述列车智能监控系统分别与所述对象控制器通信连接，所述车载控制器与所述对象控制器通信连接；
[0007]所述轨道星链，用于采集轨道区域内的感知信息，在基于所述感知信息确定所述轨道区域内存在人员入侵的情况下，将所述感知信息发送至所述对象控制器；
[0008]所述对象控制器，用于将所述感知信息发送至所述列车智能监控系统；
[0009]所述列车智能监控系统，用于基于所述感知信息及当前轨道资源信息生成轨道区段封锁信息，并将所述轨道区段封锁信息发送至所述对象控制器；
[0010]所述对象控制器，还用于基于所述轨道区段封锁信息对目标轨道区段进行封锁，并将所述轨道区段封锁信息发送至所述车载控制器；
[0011]所述车载控制器搭载于列车上，所述车载控制器，用于基于所述轨道区段封锁信息控制所述列车运行。
[0012]在可选的实施方式中，所述轨道星链包括多个按照预设间隔距离，并沿轨道延伸方向设置的轨旁设备，各所述轨旁设备包括智能感知模块、智能灯光模块及安全主机模块，
所述智能感知模块及所述智能灯光模块分别与所述安全主机模块连接；
[0013]所述智能感知模块，用于采集轨道区域内的图像信息和/或激光点云数据，基于所述图像信息和/或所述激光点云数据生成感知信息，并将所述感知信息发送至所述安全主机模块；
[0014]所述安全主机模块，用于基于所述感知信息生成报警引导信息，并将所述报警引导信息发送至所述智能灯光模块；
[0015]所述智能灯光模块，用于基于所述报警引导信息进行灯光警示。
[0016]在可选的实施方式中，所述智能感知模块，用于基于所述图像信息判断所述轨道区域内是否存在人员入侵，若确定所述轨道区域内存在人员入侵，则基于所述激光点云数据确定所述人员与所述轨旁设备的相对位置信息，并基于所述相对位置信息生成感知信息，将所述感知信息发送至所述安全主机模块；
[0017]所述安全主机模块，用于基于所述相对位置信息及所述轨旁设备的公里标计算所述人员在轨道中的绝对公里标位置，并将所述人员在轨道中的绝对公里标位置发送至所述对象控制器；
[0018]所述安全主机模块，用于基于所述相对位置信息，确定目标疏散站台、目标疏散方向及目标智能灯光模块；基于所述目标站台及目标疏散方向生成报警引导信息，并将所述报警引导信息发送至所述目标智能灯光模块。
[0019]在可选的实施方式中，所述感知信息包括入侵轨道区域的人员在轨道中的绝对公里标位置；
[0020]所述列车智能监控系统，用于计算所述绝对公里标位置及预设防护距离之和，得到初始封锁区段；
[0021]基于所述当前轨道资源信息计算得到列车以最高线路允许速度行驶的紧急制动距离；
[0022]计算所述初始安全防护区段对应的距离与所述紧急制动距离之和，得到最终封锁区段；
[0023]基于所述最终封锁区段生成轨道区段封锁信息，并将所述轨道区段封锁信息发送至所述对象控制器。
[0024]在可选的实施方式中，所述轨道区段封锁信息包括最终封锁区段；
[0025]所述车载控制器，用于获取列车的当前位置信息，并基于所述当前位置信息判断所述列车是否处于所述最终封锁区段内；
[0026]在确定所述列车处于所述最终封锁区段内的情况下，则紧急停车，直至所述最终封锁区段解除封锁状态；
[0027]在确定所述列车不处于所述最终封锁区段内的情况下，则以所述最终封锁区段的起点或终点为停车目标点，控制所述列车在所述停车目标点停车。
[0028]在可选的实施方式中，所述轨道星链包括多个按照预设间隔距离，并沿轨道延伸方向设置的轨旁设备，任意相邻的两个所述轨旁设备的所述预设间隔距离小于或等于各所述轨旁设备的最小感知距离。
[0029]在可选的实施方式中，在轨道为无曲线直道的情况下，任意相邻的两个所述轨旁设备的所述预设间隔距离小于或等于第一预设距离，其中，所述第一预设距离表征各所述
轨旁设备的最小感知距离与各所述轨旁设备的感知盲区距离的差值。
[0030]在可选的实施方式中，在轨道为曲线弯道的情况下，任意相邻的两个所述轨旁设备的所述预设间隔距离小于或等于第二预设距离，其中，所述第二预设距离表征各所述轨旁设备基于曲线弯道的曲率确定的最小感知距离与基于所述曲率确定的感知盲区距离的差值。
[0031]在可选的实施方式中，在轨道位于道岔区域的情况下，所述轨旁设备的探测方向与所述道岔区域的道岔方向相反，且相邻的两个所述轨旁设备对向设置。
[0032]根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种轨道区域安全防护方法，应用于上述的轨道区域安全防护系统；
[0033]所述轨道区域安全防护系统包括对象控制器、车载控制器、列车智能监控系统及设置在轨道旁的轨道星链，所述轨道星链和所述列车智能监控系统分别与所述对象控制器通信连接，所述车载控制器与所述对象控制器通信连接；
[0034]所述轨道星链采集轨道区域内的感知信息，在基于所述感知信息确定所述轨道区域内存在人员入侵的情况下，将所述感知信息发送至所述对象控制器；
[0035]所述对象控制器将所述感知信息发送至所述列车智能监控系统；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道区域安全防护系统，其特征在于，包括对象控制器、车载控制器、列车智能监控系统及设置在轨道旁的轨道星链，所述轨道星链和所述列车智能监控系统分别与所述对象控制器通信连接，所述车载控制器与所述对象控制器通信连接；所述轨道星链，用于采集轨道区域内的感知信息，在基于所述感知信息确定所述轨道区域内存在人员入侵的情况下，将所述感知信息发送至所述对象控制器；所述对象控制器，用于将所述感知信息发送至所述列车智能监控系统；所述列车智能监控系统，用于基于所述感知信息及当前轨道资源信息生成轨道区段封锁信息，并将所述轨道区段封锁信息发送至所述对象控制器；所述对象控制器，还用于基于所述轨道区段封锁信息对目标轨道区段进行封锁，并将所述轨道区段封锁信息发送至所述车载控制器；所述车载控制器搭载于列车上，所述车载控制器，用于基于所述轨道区段封锁信息控制所述列车运行。2.根据权利要求1所述的轨道区域安全防护系统，其特征在于，所述轨道星链包括多个按照预设间隔距离，并沿轨道延伸方向设置的轨旁设备，各所述轨旁设备包括智能感知模块、智能灯光模块及安全主机模块，所述智能感知模块及所述智能灯光模块分别与所述安全主机模块连接；所述智能感知模块，用于采集轨道区域内的图像信息和/或激光点云数据，基于所述图像信息和/或所述激光点云数据生成感知信息，并将所述感知信息发送至所述安全主机模块；所述安全主机模块，用于基于所述感知信息生成报警引导信息，并将所述报警引导信息发送至所述智能灯光模块；所述智能灯光模块，用于基于所述报警引导信息进行灯光警示。3.根据权利要求2所述的轨道区域安全防护系统，其特征在于，所述智能感知模块，用于基于所述图像信息判断所述轨道区域内是否存在人员入侵，若确定所述轨道区域内存在人员入侵，则基于所述激光点云数据确定所述人员与所述轨旁设备的相对位置信息，并基于所述相对位置信息生成感知信息，将所述感知信息发送至所述安全主机模块；所述安全主机模块，用于基于所述相对位置信息及所述轨旁设备的公里标计算所述人员在轨道中的绝对公里标位置，并将所述人员在轨道中的绝对公里标位置发送至所述对象控制器；所述安全主机模块，用于基于所述相对位置信息，确定目标疏散站台、目标疏散方向及目标智能灯光模块；基于所述目标站台及目标疏散方向生成报警引导信息，并将所述报警引导信息发送至所述目标智能灯光模块。4.根据权利要求1所述的轨道区域安全防护系统，其特征在于，所述感知信息包括入侵轨道区域的人员在轨道中的绝对公里标位置；所述列车智能监控系统，用于计算所述绝对公里标位置及预设防护距离之和，得到初始封锁区段；基于所述当前轨道资源信息计算得到列车以最高线路允许速度行驶的紧急制动距离；计算所述初始安全防护区段对应的距离与所述紧急制动距离之和，得到最终...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃宗，李杰，
申请(专利权)人：交控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：