[发明专利]基于卫星定位的铁路平面调车作业智能安全防护系统

说明书

本发明公开了一种基于卫星定位的铁路平面调车作业智能安全防护系统，包括机车定位终端、车辆定位终端、智能安全防护器。针对传统平面调车推进距离判断不准造成撞车安全事故的痛点，集成应用卫星高精定位、地理信息系统技术，研发机车推进剩余距离解算模型，利用多点定位数据计算车列长度、机车所在车列长度增减、推进剩余距离等，基于逻辑判断的控制触发器实现机车接近分阶段报警、自动停车。本发明通过实时高精定位，从源头上实现了平面调车作业管理的数字化，解决了机车超速连挂的问题，为有效提高平面调车作业的安全水平和作业效率，提供了全新的安全技术保障手段。

技术领域

本发明涉及基于卫星定位的铁路平面调车作业智能安全防护系统，适用于铁路车站平面调车作业的安全防护。在平面调车作业的多组车列甩挂和尽头线取送车等作业中，实现机车推进剩余距离的实时计算和安全防护。

背景技术

平面调车是铁路车站运输生产作业的重要环节，采用铁路调车机车或者本务机车，将分散的车列(一辆或者多辆货车)连挂起来，或者将一个车列分解成若干车组，停放到不同线路或线位。调车作业由一个调车组完成，作业人员包括位于机车上的调车长1名，位于地面上的连接员、制动员2-4名，另外还有一名机车司机负责驾驶机车。调车作业中最大的安全隐患是机车司机无法准确判断推进剩余距离，存在未及时制动停车导致冲撞车列、土挡等安全隐患，进而造成平面调车作业安全事故。目前平面调车作业中，确定推进剩余距离的原理主要分为轨道电路、应答器、磁钢、雷达、红外线和人员目测等类型。轨道电路方式适用铺设轨道电路的线路，且只能用于区段定位；应答器方式需要安装应答器，只能点式定位，且存在设备维护及精度不够的问题；磁钢方式需要改造线路投资大，设备容易损坏；雷达和红外线方式只能用于尽头线防护，需要安装专用设备，平行作业时相互干扰，精度较差；人员目测方式最为常用，地面人员通过目测估计机车与连挂车列、尽头线土挡等之间的距离，通过语音方式将信息传递给机车上的调车长，可以实现在危险情况下一键制动停车。但总体来看，依靠人员目测判断距离存在精确度不高、人员容易疏忽等安全隐患，时常造成铁路平面调车作业的撞车事故，是铁路平面调车作业安全管理的突出痛点。

铁路平面调车作业安全事故的本质，是对铁路装备的时空位置关系管理不到位，缺乏对机车、车列位置关系的实时高精度管理，形成装备时空关系冲突，导致撞车安全事故。基于卫星导航高精定位技术，结合地理信息系统的位置关系管理功能，能够对铁路平面调车作业中的机车、车列时空位置关系进行实时高精度管理，实现平面调车作业安全防护的基础原理突破。基于上述，研究一套铁路平面调车作业智能安全防护系统，实现平面调车安全防护的数字化、智能化、实时化，从源头上杜绝平面调车作业安全隐患的出现，对于保证平面调车安全、提高调车效率，具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于卫星定位的铁路平面调车作业智能安全防护系统，有效防止铁路平面调车作业中由于推进剩余距离判断不准造成撞车安全事故的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于卫星定位的铁路平面调车作业智能安全防护系统。包括机车定位终端、车辆定位终端和智能安全防护器，

所述机车定位终端，是一个基于卫星定位的固定终端设备，安装于调车作业的机车上，对机车进行实时定位，机车定位数据通过无线通讯模块，传输给智能安全防护器；

所述车辆定位终端，是一个基于卫星定位的手持终端设备，由调车组地面作业人员配戴，对连挂目标车列进行定位，车辆定位数据通过无线通讯模块，传输给智能安全防护器；

所述智能安全防护器，包括推进剩余距离实时解算模块和安全防护预警模块；所述推进剩余距离实时解算模块，是一个基于卫星高精定位和地理信息系统的实时距离计算引擎，调用机车、车列多点定位数据和车场地理信息系统数据库数据，实时计算机车推进剩余距离，以及每次调车作业后机车所在车列长度增减值；