[发明专利]机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法

说明书

本发明公开了一种机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法。机车车载铁道障碍物智能探测报警系统，由视频采集系统、测距系统、伺服控制系统、显示屏、信息处理系统和警报系统组成。机车车载铁道障碍物智能探测报警系统的预警方法，具体按照以下步骤进行：对机车车载铁道障碍物智能探测报警系统进行开机；信息处理系统加载下一阶段行程完整的GPS信息，并判断是否加载完成；加载完成后，运行当前行程的GPS信息；计算伺服控制系统相关联的姿态控制数据，向伺服控制系统发送姿态控制数据；清除当前行程的GPS信息；判断是否关机。本发明大幅提升机车实时预警检测能力，预防运行列车与障碍物相撞的风险。

技术领域

本发明属于铁路施工防护技术领域，特别是涉及一种机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法。

背景技术

安全是铁路永恒的主题。铁路各级管理部门始终把铁路运输安全作为管理的重中之重，但由于各种原因仍然不能避免事故的发生。铁道沿线(特别是普速铁路由于道口管理不到位、防护网不良)经常会出现一些违章上道、翻越栅栏进入铁道线路的人员，也有牲畜、泥石流、倒树、施工机械、车辆等障碍物，危胁着铁路运输安全。列车在雨、雪、雾、霾及昼夜等瞭望距离不足环境下运行过程中，司机很难防止与侵入铁路限界的障碍物相撞。每年发生铁路交通事故高达数百起，其中相撞类事故占56.4％，发生行人挡道停车事件数千件，造成百起人员伤亡事故，经济损失巨大、社会影响恶劣。

目前，发现铁道障碍物主要靠机车司机目视和巡道工定期巡查，高铁桥梁、隧道等重要地段，通过固定式视频监控设备检测。这些方法存在如下问题：

1、依靠人眼观察发现铁道障碍物方式存在问题：存在目视距离短，即使司机发现了障碍物，由于列车速度高，也很难避免相撞事故的问题，黑暗、雾霾、雨雪等恶劣天气下形式更加严峻；

2、依靠巡道工定期巡查发现铁道障碍物方式存在问题：目前铁道里程数巨大，巡道工数量相对非常有限，依靠巡道工刚好巡检到出事地点，并提前发现障碍物通知机车停车的发现及预警概率非常低；

3、高铁桥梁、隧道等重要地段，通过固定式视频监控设备检测方式存在问题：(1)该类设备仅能记录视频，不具备障碍识别功能，无法自主判断是否存在影响机车运行安全的障碍物存在；(2)地点固定，无法实现其它无固定式视频监控设备的全区域检测、预警；(3)这类视频监控设备均是连接到控制中心，需要控制中心确认后再通知机车司机、存在严重的滞后性，无法满足实时铁道障碍物的检测预警，例如无法避免实时出现的行人侵线的碰撞事件发生；

4、部分机车配置的可见光录像系统存在问题：(1)该系统仅具备可见光录像存储能力，不具备障碍识别功能，无法自主判断是否存在影响机车运行安全的障碍物存在，即无法提前警示司机，确保列车及时减速、停车避免；(2)该类录像系统不具备限界识别功能，无法自主判断行人等障碍物是否处于影响列车安全行驶区域内；(3)该类录像系统不具备弯道追踪功能，在列车转弯时经常出现无法记录前面铁道视频信息的情况；(4)该类录像系统在夜晚机车对向行驶，大灯交互上录像功能失效，无法记录视频信息；(5)该类可见光录像系统在黑暗、雾霾、雨雪等恶劣天气下作用距离非常有限，及时通过软件升级等方式也无法满足全天候远程预计实际需求。

为大幅提升机车预警检测能力，实质性减小运行列车与障碍物相撞的风险，铁路系统急需不受天气、雨雪、沙尘、雾霾以及夜晚黑暗环境等影响大幅提升全天候条件下远距离实时探测铁路障碍物的技术，并对限界范围障碍物进行实时预警为安全监控、预警系统有效弥补现有火车运行安全保障系统不足，大幅提升机车实时预警检测能力，实质性预防运行列车与障碍物相撞的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机车车载铁道障碍物智能探测报警系统，解决了现有技术中运行列车与障碍物相撞的风险较大以及现有火车运行安全保障系统不足的问题。