[发明专利]一种基于激光检测的列车防护系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于激光检测的列车防护系统及方法。该列车防护系统包括：用于向所述当前列车前方发射激光脉冲并接收回波脉冲信息的激光传感器模块；用于获取列车当前位置以及是否处于弯道和处于弯道时弯道曲率信息的电子地图定位模块；实时采集和存储上述回波脉冲信息的信息采集存储模块；用于获取测距数据以及当前列车当前位置和/或弯道曲率信息调整当前列车的运行速度的数据处理分析模块。本发明仅需要在列车前部安装相应的设备即可，无需在每个车站安装地面设备，也无需依赖其他列车处于正常工作状态，占用车载空间小，安装简单方便。同时，本发明还可以作为ATP系统的辅助系统，减少列车碰撞的可能性，提高列车行驶安全。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种基于激光检测的列车防护系统及方法。

背景技术

现有技术中，城市轨道交通采用列车自动保护系统(AutomaticTrainProtection，ATP)进行列车行车安全防护，即在每一列车安装定位设备、通信设备以及地面站用检测设备，各设备之间进行通信，通过追踪列车防止碰撞追尾。

为实现对前方列车进行检测，某公司设计一种有轨列车检测前方障碍物的系统，包括摄像头、毫米波雷达和轨道控制单元组成，利用摄像头所采集的图像来识别障碍物，并根据速度等变量确定与障碍物之间的距离，并计算与前车发生碰撞的可能性，进而避免碰撞追尾现象的发生。

上述方法存在以下缺陷：(1)ATP系统需要在地面安装设备，并且依赖于另一列车设备的正常运行。若某一列车处于非正常工作状态时，在直道、弯道等路段的行车安全依靠司机观察或电话闭塞措施来判断，存在列车追尾的隐患。(2)采用图像识别时，由于图像识别算法复杂，运算量大，对系统性能要求高；并且需要多传感器融合，成本较高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于激光检测的列车防护系统及方法，用于解决现有技术中ATP系统安装复杂且依赖另一列车正常运行，或者图像识别算法复杂对系统性能高的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于激光检测的列车防护系统，所述系统包括：激光传感器模块、电子地图定位模块、信息采集存储模块和数据处理分析模块；其中，

所述激光传感器模块包括至少二个激光测距仪，安装在当前列车的车头位置，用于向所述当前列车前方发射激光脉冲并接收回波脉冲信息；

所述电子地图定位模块用于获取当前列车的当前位置，以及根据上述当前位置在电子地图中查询确定所述当前列车在电子地图中是否处于弯道和处于弯道时弯道曲率信息；

所述信息采集存储模块与所述激光传感器模块相连接，用于实时采集和存储所述激光传感器模块所接收的回波脉冲信息；

所述数据处理分析模块分别与所述激光传感器模块、所述电子地图定位模块和所述信息采集存储模块相连接，用于根据上述回波脉冲信息获取测距数据，并结合当前列车的当前位置和/或弯道曲率信息获取所述当前列车行驶的安全速度V，以及根据所述安全速度V调整当前列车的运行速度。

可选地，所述系统还包括与所述数据处理分析模块相连接的声光报警模块，该声光报警模块用于在所述数据处理分析模块产生声光报警控制信号时以声光方式进行报警。

可选地，所述激光传感器模块包括三个激光测距仪；所述三个激光测距仪安装在所述当前列车的车头区域，且所述三个激光测距仪的轴线平行。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于激光检测的列车防护方法，基于第一方面所述的列车防护系统实现，所述方法包括：

激光传感器模块向列车前方发射激光脉冲并接收回波脉冲信息；

电子地图定位模块获取当前列车的当前位置，以及根据上述当前位置在电子地图中查询所述当前列车是否处于弯道和处于弯道时弯道曲率信息；