[发明专利]一种基于激光检测的列车防护系统及方法

摘要

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。 1

主权项

1.一种基于激光检测的列车防护方法，其特征在于，所述方法采用基于激光检测的列车防护系统实现，所述基于激光检测的列车防护系统，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所述当前列车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；

其中，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；

数据处理分析模块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；

所述数据处理分析模块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的步骤包括：

根据所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；

若是，则获取所述弯道的曲率信息以及对应所述弯道的速率最高值V0；

从所有的测距数据中选择最小测距值作为测距结果；

根据所述测距结果获取当前列车行驶的安全速度V；

判断所述安全速度V是否大于所述速率最高值V0，若是，则将所述速率最高值V0替换为当前列车行驶的安全速度；

其中，所述弯道包括：隧道内弯道和隧道外弯道。

2.根据权利要求1所述的列车防护方法，其特征在于，所述方法还包括：

声光报警模块在接收到所述数据处理分析模块生成声光报警控制信号时启动声光报警。

3.根据权利要求1或2所述的列车防护方法，其特征在于，所述数据处理分析模块根据上述回波脉冲信息获取测距数据的步骤之后，所述方法还包括：

判断所述测距数据是否为有效值，若是，则执行根据所述测距数据、所述位置信息获取所述当前列车行驶的安全速度V的步骤；

若否，则当前列车的前方无车且处于直道行驶状态按照当前运行速度行驶，或者当前列车无车且处于弯道行驶状态则按照该弯道的速率最高值V0行驶。

4.根据权利要求1或2所述的列车防护方法，其特征在于，所述数据处理分析模块根据上述回波脉冲信息获取测距数据的步骤之后，所述方法还包括：

将所述测距数据和预设的最小安全距离进行比较；

若所述测距数据小于所述最小安全距离，则向声光报警模块发送用于报警的声光报警控制信号。

5.根据权利要求1或2所述的列车防护方法，其特征在于，所述数据处理分析模块根据上述回波脉冲信息获取测距数据的步骤之后，所述方法还包括：信息采集存储模块存储所述测距数据。

6.根据权利要求1所述的列车防护方法，其特征在于，所述基于激光检测的列车防护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。

7.根据权利要求1或6所述的列车防护方法，其特征在于，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。