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原文传递基于车车通信和主动识别的列车追踪预警防护系统及方法

专利名称：	基于车车通信和主动识别的列车追踪预警防护系统及方法
摘要：	本发明实施例公开了一种基于车车通信和主动识别的列车追踪预警防护系统及方法，系统包括：通信子系统、主动识别子系统和主控子系统；通信子系统用于接收距离最近的具有通信功能的相邻列车的第一位置信息和第一速度信息；主动识别子系统用于识别与障碍物的第二距离；主控子系统用于根据相邻列车发送的第一位置信息和第一速度信息计算第一移动授权；根据识别得到的障碍物的第二位置信息和第三位置信息计算第二移动授权，并确定最终移动授权。通过采用车‑车通信方式获取其他列车的位置信息，自主识别在线列车，计算列车移动闭塞，省去了大量地面通信设备，节省成本；且利用主动识别进行精细化追踪，提高列车追踪的可靠性，提高列车运行效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	交控科技股份有限公司
发明人：	刘波;张建明
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201710955817.8
公开号：	CN109664918A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	王莹;李相雨
分类号：	B61L25/02(2006.01);B;B61;B61L;B61L25
申请人地址：	100070 北京市丰台区科技园海鹰路6号院北京总部国际2、3号楼
主权项：	1.一种基于车车通信和主动识别的列车追踪预警防护系统，其特征在于，包括：通信子系统、主动识别子系统和主控子系统；所述通信子系统与所述主控子系统连接，用于接收距离最近的具有通信功能的相邻列车的第一位置信息和第一速度信息，并将当前列车的位置信息和速度信息发送给所述相邻列车；所述主动识别子系统与所述主控子系统连接，用于实现对前方障碍物的识别，并在存在障碍物时识别与障碍物之间的第二距离；所述主控子系统用于接收所述相邻列车发送的所述第一位置信息和所述第一速度信息，根据所述第一位置信息和所述第一速度信息计算当前列车的第一移动授权；获取当前列车的主动识别子系统识别得到的障碍物的第二位置信息和当前列车的第三位置信息，并根据所述第二位置信息和所述第三位置信息计算当前列车的第二移动授权，根据所述第一移动授权和所述第二移动授权确定最终移动授权，并根据所述最终移动授权的结果进行追踪预警防护。 2.根据权利要求1所述的列车追踪预警防护系统，其特征在于，所述通信子系统包括射频识别RFID、加速度计、光流相机和数传电台设备；所述RFID用于获取所述当前列车的位置信息，并将所述当前列车的位置信息发送给所述数传电台设备；所述光流相机用于获取所述当前列车的运行状态，并将所述当前列车的运行状态发送给所述加速度计；所述加速度计设于当前列车的车头，用于获取所述当前列车的加速度，并根据所述加速度和所述当前列车的运行状态，计算得到当前列车的运行速度，并将所述当前列车的运行速度发送至所述数传电台设备；所述数传电台设备用于接收距离最近的具有通信功能的相邻列车的第一位置信息和第一速度信息，并将所述当前列车的位置信息和速度信息发送给所述相邻列车；其中，所述RFID包括RFID标签和RFID阅读器；所述RFID标签设于进出站、站间、道岔位置，所述RFID阅读器设于当前列车的底部，用于读取对应的RFID标签的信息得到所述当前列车的位置信息。 3.根据权利要求1所述的列车追踪预警防护系统，其特征在于，所述主动识别子系统包括图像传感器、激光雷达传感器、毫米波雷达传感器和处理器；所述图像传感器用于获取所述相邻列车的图像，并根据所述图像得到当前列车行驶的第一方向以及相邻列车的第三位置信息和第三速度信息；所述激光雷达传感器用于测量所述相邻列车的距离，并根据所述距离得到当前列车行驶的第二方向以及相邻列车的第四位置信息和第四速度信息；所述毫米波雷达传感器用于识别目标物体的位置，并根据识别的所述目标物体的位置得到当前列车行驶的第三方向以及相邻列车的第五位置信息和第五速度信息；所述处理器用于根据所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向，筛选确定当前列车的行驶方向，根据所述第三位置信息、所述第四位置信息和所述第五位置信息筛选确定相邻列车的位置信息，并根据所述第三速度信息、所述第四速度信息和所述第五速度信息筛选确定相邻列车的速度信息。 4.根据权利要求3所述的列车追踪预警防护系统，其特征在于，所述图像传感器包括长焦摄像头、广角摄像头和图像处理器；所述长焦摄像头用于获取远距离的第一图像；所述广角摄像头用于获取大视角的第二图像；所述图像处理器用于根据所述第一图像和所述第二图像，得到所述相邻列车的图像，并根据所述第一图像和所述第二图像得到当前列车行驶的第一方向以及相邻列车的第三位置信息和第三速度信息。 5.根据权利要求3所述的列车追踪预警防护系统，其特征在于，所述激光雷达传感器根据生成的第一脉冲信号和第二脉冲信号，确定所述相邻列车的距离，并根据所述距离得到当前列车行驶的第二方向以及相邻列车的第四位置信息和第四速度信息。 6.根据权利要求3所述的列车追踪预警防护系统，其特征在于，所述毫米波雷达传感器根据生成的第三脉冲信号得到目标物体与当前列车的垂直距离、所述目标物体与当前列车的水平距离，以及所述目标物体与水平线的夹角，根据所述垂直距离、所述水平距离和所述夹角得到所述目标物体的位置，并根据识别的所述目标物体的位置得到当前列车行驶的第三方向以及相邻列车的第五位置信息和第五速度信息。 7.一种基于车车通信和主动识别的列车追踪预警防护方法，其特征在于，包括：通信子系统接收距离最近的具有通信功能的相邻列车的第一位置信息和第一速度信息，并将当前列车的位置信息和速度信息发送给所述相邻列车；主动识别子系统识别当前列车的行驶方向以及相邻列车的位置信息和速度信息，以实现对当前列车的防护；主控子系统接收所述相邻列车发送的所述第一位置信息和所述第一速度信息，根据所述第一位置信息和所述第一速度信息计算当前列车的第一移动授权；获取当前列车的主动识别子系统识别得到的障碍物的第二位置信息和和当前列车的第三位置信息，并根据所述第二位置信息和所述第三位置信息计算当前列车的第二移动授权，根据所述第一移动授权和所述第二移动授权确定最终移动授权，并根据所述最终移动授权的结果进行追踪预警防护。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通信子系统接收距离最近的具有通信功能的相邻列车的第一位置信息和第一速度信息，并将当前列车的位置信息和速度信息发送给所述相邻列车，具体包括：所述通信子系统的RFID获取所述当前列车的位置信息，并将所述当前列车的位置信息发送给所述数传电台设备；所述通信子系统的光流相机获取所述当前列车的运行状态，并将所述当前列车的运行状态发送给所述加速度计；所述通信子系统的加速度计获取所述当前列车的加速度，并根据所述加速度和所述当前列车的运行状态，计算得到当前列车的运行速度，并将所述当前列车的运行速度发送至所述通信子系统的数传电台设备；所述数传电台设备接收距离最近的具有通信功能的相邻列车的第一位置信息和第一速度信息，并将所述当前列车的位置信息和速度信息发送给所述相邻列车；其中，所述RFID包括RFID标签和RFID阅读器；所述RFID标签设于进出站、站间、道岔位置，所述RFID阅读器设于当前列车的底部，用于读取对应的RFID标签的信息得到所述当前列车的位置信息。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主动识别子系统识别当前列车的行驶方向，具体包括：所述主动识别子系统的图像传感器获取所述相邻列车的图像，并根据所述图像得到当前列车行驶的第一方向以及相邻列车的第三位置信息和第三速度信息；所述主动识别子系统的激光雷达传感器测量所述相邻列车的距离，并根据所述距离得到当前列车行驶的第二方向以及相邻列车的第四位置信息和第四速度信息；所述主动识别子系统的毫米波雷达传感器识别目标物体的位置，并根据识别的所述目标物体的位置得到当前列车行驶的第三方向以及相邻列车的第五位置信息和第五速度信息；所述主动识别子系统的处理器根据所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向，筛选确定当前列车的行驶方向，根据所述第三位置信息、所述第四位置信息和所述第五位置信息筛选确定相邻列车的位置信息，并根据所述第三速度信息、所述第四速度信息和所述第五速度信息筛选确定相邻列车的速度信息。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述主动识别子系统的图像传感器获取所述相邻列车的图像，并根据所述图像得到当前列车行驶的第一方向，具体包括：所述图像传感器的长焦摄像头获取远距离的第一图像；所述图像传感器的广角摄像头获取大视角的第二图像；所述图像传感器的图像处理器根据所述第一图像和所述第二图像，得到所述相邻列车的图像，并根据所述第一图像和所述第二图像得到当前列车行驶的第一方向以及相邻列车的第三位置信息和第三速度信息。
所属类别：	发明专利