[发明专利]基于警冲标坐标的列车道岔停车自动预警防撞系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于警冲标坐标的列车道岔停车自动预警防撞系统。适用于列车在道岔口处警冲标内方停车位置的监测和预警。

背景技术

在当前的铁路网络的线路中，存在大量的道岔设计。道岔是线路的连接设备，从实际应用讲道岔的目的是可以使列车车辆从一条线路转往另一条线路。比如，在单线铁路上需要实现双向错车，停车等待的一方列车就需要从当前行车主道上转往停车辅道，等对向列车完全驶过道岔区域，再转往行车主道继续前行。针对道岔铁路交叉点处的会车安全，铁路系统中设置了警冲标这样的装置。警冲标是用来指示机车车辆停车时，不准向道岔方面或线路交叉点方面越过，以防止停留在该线上的机车车辆与邻线上的机车车辆发生侧面冲撞的标志。警冲标设在两会合线路间距离为4m的中间。线间距离不足4m时，设在两线路中心线最大间距的起点处。警冲标的作用是用来指示机车车辆的停留位置，在两交汇线路的交汇口都有警冲标，在线路上的机车车辆停放位置是不能超过两警冲标之间的线路位置的，只有这样，当另一辆机车车辆驶过交汇点时，两辆车刚好不能相碰，既不会碰到头，也不会碰到尾，这样机车车辆的停放才是安全的。

如图1所示为典型警冲标应用场景示意图。靠准许停车线路的一方称为警冲标内方，靠道岔方面或线路平面交叉的一方称为警冲标的外方。辅道停靠列车进入辅道停靠时，必须使其车头和车尾都在警冲标的内方，才能保证不会与行车主道上的列车发生碰撞。现在面临的问题是，当需要停车等待的列车在铁道上停车时，如何保证列车的车头和车尾均保持在警冲标的内方。

目前的铁路系统的操作流程中，当列车遇到警冲标时，许多情况下都需要人工干预，虽然车头部分可以靠列车司机作判断，然而由于缺乏精确的辅助手段对司机进行预警，一旦出现人为疏忽，便容易造成列车侧撞事故，而这样的事故在铁路运行中并不少见。对列车车尾来说，由于司机根本不能知道它的位置，也就无法实现对车尾的监管，因此事故隐患更大。在实际操作中，往往需要铁路值班人员的现场协助才能保证安全停车。在这样的警冲标管理系统下，一是根本不能完全发挥警冲标的安全警示作用，二是造成了人力资源的浪费，而且靠人工的管理模式，存在着因人为疏忽因素而带来的行车安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于警冲标坐标的列车道岔停车自动预警防撞系统，以实现列车在道岔口处停车道上停车位置的监测和预警，增加轨道交通调度运行的安全可靠性。

本发明所采用的技术方案是：一种基于警冲标坐标的列车道岔停车自动预警防撞系统，其特征在于该系统包括列车车头的主控机和列车车尾的坐标信息机，主控机由主处理器、主控机GNSS模块和主控机无线通讯模块组成；坐标信息机由坐标信息机GNSS模块和坐标信息机无线通讯模块组成，其中：

主处理器内装载数字化GIS电子地图模块、铁路网络警冲标GNSS坐标数据库和安全停靠判定逻辑模块；

主处理器用于处理列车车头的GNSS坐标数据和列车车尾的GNSS坐标数据，利用GIS电子地图可视化显示当前的列车车头和车尾位置，通过数据分析和比对预存的警冲标坐标数据判断当前列车的停靠位置是否安全，并根据分析比对结果发出相应预警信号；

主控机GNSS模块和坐标信息机GNSS模块用于接收GNSS卫星定位数据；

主控机无线通讯模块和坐标信息机无线通讯模块用于主控机与坐标信息机之间的通讯并保持与无线通讯基站的通讯。

所述主控机GNSS模块和坐标信息机GNSS模块为CORS差分型高精度GNSS模块或普通型GNSS模块。

所述主控机无线通讯模块和坐标信息机无线通讯模块通过Zigbee、Z-Wave、GSM、CDMA、GPRS网络、LTE、WLAN或北斗短信报文进行通信。

一种防撞系统指挥列车道岔停车的自动预警方法，包括步骤：

1、在主处理器内装载数字化GIS电子地图模块、铁路网络警冲标GNSS坐标数据库和安全停靠判定逻辑模块，并在GIS电子地图上实现可视化显示；

2、主控机GNSS模块从GNSS卫星获取列车车头的坐标数据；

3、与步骤2同步，坐标信息机GNSS模块从GNSS卫星获取列车车尾的坐标数据，并通过坐标信息机无线通讯模块将列车车尾坐标数据发往主处理器；

4、主控机无线通讯模块接收坐标信息机无线通讯模块发来的列车车尾坐标数据；

5、将整列列车在GIS电子地图上图形化显示；

6、安全停靠判定逻辑模块把车头的GNSS坐标和车尾的GNSS坐标与当前停车位置的警冲标坐标进行比对；