一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法与流程

本申请涉及铁路智能巡检技术领域，具体而言，涉及一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法。

背景技术：

在铁路沿线施工作业中，如果不设防护或防护措施不到位，就会严重威胁铁路行车安全和作业人员的人身安全，造成严重的后果，给国家和人民的生命财产带来重大损失。随着铁路的不断提速和更广泛的应用，防护工作显得更为重要。

现有技术中，通过腕式振动器发出震动和声光报警，提醒作业人员撤离至安全区域；或者利用电磁波进行报警信号的传输。这两种方式都存在着预警距离不准确，以及施工部门和作业人员收到列车接近的信息延迟时间较长的问题，留给施工部门和作业人员的准备撤离时间有限，使得无法准确保证铁路行车安全和作业人员的人身安全。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法，用以有效的改善现有技术中存在的报警信号延迟时间长，作业人员的安全性无法准确保证的技术缺陷。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法，用于检测运行在铁路上的列车实时位置并进行预警提示，方法包括：将预存的铁路路线测绘数据与计算机联锁的轨道区段进行对应，实时从联锁系统获取进路信息，根据与轨道区段对应的测绘数据计算联锁进路的实际长度和报警范围，其中，进路信息还包括：信号机状态轨道区段占用状态；将基于列车车头的第一定位装置获得的列车定位信息与工作人员携带的第二定位装置获得的人员定位信息进行对比，判断工作人员是否位于列车进路的报警范围，若是，则向工作人员的安装有第二定位装置的移动终端发送预警信息。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，将预存的铁路路线测绘数据与计算机联锁的轨道区段进行对应，实时从联锁系统获取进路信息，根据与所述轨道区段对应的测绘数据计算联锁进路的实际长度和报警范围，包括：将铁路路线测绘数据按照计算机联锁的轨道区段实际长度分割，获得多个与每个轨道区段对应的测绘区段，确定轨道区段与测绘区段的一一对应关系；基于轨道区段与测绘区段的一一对应关系，使用测绘区段对应的铁路路线测绘数据中的经纬度信息描述轨道区段，确定查找每一轨道区段，均有对应的经纬度点集，从而计算出所述计算机联锁系统的实时进路信息包括的实际长度和报警范围。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在基于轨道区段与测绘区段的一一对应关系，使用测绘区段对应的铁路路线测绘数据中的经纬度信息描述轨道区段，确定查找每一轨道区段，均有对应的经纬度点集，从而计算出计算机联锁系统的实时进路信息包括的实际长度和报警范围后，方法还包括：基于轨道区段与测绘区段一一对应的关系，确定出列车的位置和列车车身的车长长度。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在计算出所述计算机联锁系统的实时进路信息包括的实际长度和报警范围后，方法还包括：基于获得的所述实时进路信息，确定列车的行进方向。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，将基于列车车头的第一定位装置获得的列车定位信息与工作人员携带的第二定位装置获得的人员定位信息进行对比，判断工作人员是否位于列车进路的报警范围，包括：根据获得的列车位置信息和人员定位信息，计算出两者之间的第一距离，以及实时获得与列车位置信息对应的轨道区段的计算机联锁系统的进路状态；判断第一距离是否位于预设报警范围内，若是，向作业人员的安装有第二定位装置的移动终端发送预警信息和第一距离信息。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，获得预存的铁路路线测绘数据包括：在预设的铁路路线中按照预设距离确定所述测绘点；以及在铁路路线的道岔点确定测绘点；在测绘点设置测绘装置，获得该测绘点的铁路路线测绘数据，其中，铁路路线测绘数据包括：经纬度信息和坡度信息；将多个测绘点的铁路路线测绘数据集合汇总，获得铁路路线测绘数据库。

结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，第一定位装置为卫星定位设备。

结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，第二定位装置为具有定位功能的移动终端。

与现有技术相比，本申请实施例具有的有益效果为：列车配备有高精度的卫星定位设备，而作业人员配备有可以实时接收报警信息和距离信息的移动终端，因此，通过实时获得列车位置信息和人员定位信息，判断两者之间的距离是否位于预设报警范围内，若作业人员处于预设报警范围内，就可以及时获得报警信息和距离信息，降低相关作业人员收到相关报警信息的时延，从而作业人员可以及时撤离，保证作业人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法的流程示意图；

图2为本申请提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警装置的结构框图；

图3为本申请提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，图1为本申请提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法的流程示意图。详细地，基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法包括:步骤s11和步骤s12。

步骤s11：将预存的铁路路线测绘数据与计算机联锁的轨道区段进行对应，实时从联锁系统获取进路信息，根据与轨道区段对应的测绘数据计算联锁进路的实际长度和报警范围，其中，进路信息还包括：信号机状态轨道区段占用状态；

步骤s12：将基于列车车头的第一定位装置获得的列车定位信息与工作人员携带的第二定位装置获得的人员定位信息进行对比，判断工作人员是否位于列车进路的报警范围，若是，则向工作人员的安装有第二定位装置的移动终端发送预警信息。

下面将对本申请中的基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法的流程进行详细的说明。

在步骤s11之前，基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法还包括：获得预存的铁路路线测绘数据。获得预存的铁路路线测绘数据包括：在预设的铁路路线中按照预设距离确定所述测绘点；以及在铁路路线的道岔点确定测绘点；在测绘点设置测绘装置，获得该测绘点的铁路路线测绘数据，其中，铁路路线测绘数据包括：经纬度信息和坡度信息；将多个测绘点的铁路路线测绘数据集合汇总，获得铁路路线测绘数据库。

步骤s11：将预存的铁路路线测绘数据与计算机联锁的轨道区段进行对应，实时从联锁系统获取进路信息，根据与轨道区段对应的测绘数据计算联锁进路的实际长度和报警范围，其中，进路信息还包括：信号机状态轨道区段占用状态。

详细地，将线路测绘数据按照计算机联锁轨道区段实际长度分割，获得多个与每个所述轨道区段对应的测绘区段，确定所述轨道区段与所述测绘区段的一一对应关系，其中，多个测绘点用于获得铁路路线测绘数据。基于所述轨道区段与所述测绘区段一一对应的关系，使用测绘区段对应的铁路路线测绘数据中的经纬度信息描述轨道区段，确定查找每一轨道区段，均有对应的经纬度点集。具体地，可以根据对每个轨道区段命名，在获得联锁进路的轨道区段信息后，可以根据轨道区段名查询构成该轨道区段的经纬度点集。也可以根据具体的定位点数据，可以查知该定位点位于哪一个轨道区段，进而查知距离列车进路的距离是否安全。并且，获得计算机联锁系统的进路信息，其中，进路信息包括：实时信号信息和区段占用状态信息。

作为一种可能的实现方式，基于轨道区段与测绘区段一一对应的关系，还可以确定出列车的位置和列车车身的车长长度。具体地，一方面，可以根据轨道区段与测绘区段一一对应的关系，以及联锁系统的进路信息，确定出列车位于哪一测绘区段。另一方面，可以根据确定出的列车车身的车长长度预估经过的时长。

作为一种可能的实现方式，在获计算机联锁系统的所述路信息后，方法还包括：基于获得的进路信息，确定列车的行进方向。

铁路车站基本是以建立进路的方式实现对列车和车列运行的控制。进路是由相关道岔和轨道区段组成，有信号机指示和防护的特定经路。联锁就是通过技术方法确保信号、道岔和进路间的相互关系正确。一方面，列车进站或者在站内运行，都要先安排一个允许运行的路线，叫做进路，相应信号机及道岔设备要正确动作，进路中也不许有其他列车占用轨道，这样可以保证不会与其他列车发生冲突。另一方面，为了能够在信号楼或远程显示出列车(车辆)对线路占用情况，同时将有关情况纳入到车站信号、闭塞联锁中，这需要利用轨道上接上电源和相应的轨道电子原件，而各个电路之间需要绝缘，绝缘节主要起绝缘作用。

在本申请中，根据计算机联锁系统轨道区段绝缘节为界，将测绘多个测绘点形成的测绘路径进行分割，获得多个测绘区段。由于对测绘路径的分割是以计算机联锁系统轨道区段绝缘节为依据的，因此，分割得到的测绘区段是与轨道区段一一对应的。

每个测绘区段都可以通过设置在测绘点的测绘装置获得铁路路线测绘数据，铁路路线测绘数据包括：经纬度信息和坡度信息。每一点的经纬度信息是不同的，及每一个点的经纬度信息是唯一的，因此，根据测绘区段是与轨道区段一一对应关系，可以使用铁路路线测绘数据中的经纬度信息描述与测绘区段对应的轨道区段。在此描述关系下，在查找每一个轨道区段都有相应的经纬点集；任何一个铁路路线测绘数据中的经纬度信息都有一个对应的轨道区段。

步骤s12：将基于列车车头的第一定位装置获得的列车定位信息与工作人员携带的第二定位装置获得的人员定位信息进行对比，判断工作人员是否位于列车进路的报警范围，若是，则向工作人员的安装有第二定位装置的移动终端发送预警信息。

详细地，根据获得的列车位置信息和人员定位信息，计算出两者之间的第一距离，以及实时获得与列车位置信息对应的轨道区段的计算机联锁系统的进路状态；判断第一距离是否位于进路的报警范围内，若是，向作业人员的安装有第二定位装置的终端发送预警信息和第一距离信息。

安装在列车上的第一定位装置可以为卫星定位设备，也可以为雷达定位。在本申请实施例中，第一定位装置为卫星定位设备。卫星定位设备具有高精度，定位准的优点。卫星定位设备，通过无线通信与服务器连接，服务器接收列车位置信息并进行存储。

为了相关的作业人员可以及时获得报警信息，因此，可以为作业人员配备包括第二定位装置的便携式的移动终端。移动终端可以为作业人员携带的手机app或便携式报警终端。该移动终端通过自建或公用无线网络连接服务器，实时上报自身定位数据和接收报警信息。

详细地，作为一种可能的实现方式，列车上安装有卫星定位设备和无线通信设备，可以将通过卫星定位设备获得定位数据经由无线通信设备发送给服务器，以及接收服务器传输的差分修正数据，实现更精准的定位。服务器中存储有铁路路线测绘数据库，接收列车和人员的定位数据，并且可以与计算机联锁通过接口实时接收计算机联锁的进路信息，计算与工作人员之间的距离。工作人员配备具有定位功能的智能终端，在工作人员位于预设报警范围内，即进路非安全范围内时，智能终端可以接收预警信息，并且预警信息可以通过语音进行播报，其中，预警信息包括列车与该工作人员的距离提示。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警装置的结构框图。基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警装置10包括：

获得模块110，用于将预存的铁路路线测绘数据与计算机联锁区进行对应，获得计算机联锁系统的实时信号信息和状态信息；

处理模块120，用于将基于列车内的第一定位装置获得的列车位置信息与基于第二定位装置获得的工作人员的人员定位信息进行对比，判断工作人员是否位于预设报警范围内，若是，向作业人员的安装有所述第二定位装置的终端发送预警信息。

进一步地，在上述申请所提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法及装置的基础上，本申请还提供了一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警设备200。如图3所示，该设备可以包括：一个或多个处理器201、一个或多个输入设备202、一个或多个输出设备203和存储器204，上述处理器201、输入设备202、输出设备203和存储器204通过总线205相互连接。存储器204用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器201被配置用于调用程序指令执行上述方法实施例部分的方法。

应当理解，在本申请实施例中，处理器201可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备202可以包括键盘等，输出设备203可以包括显示器(lcd等)、扬声器等。

该存储器204可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器201提供指令和数据。存储器204的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器204还可以存储设备类型的信息。

具体实现中，本申请中所描述的处理器201、输入设备202、输出设备203可执行本发明实施例提供的一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法的实施例中所描述的实现方式，在此不再赘述。

综上所述，本申请提供一种基于计算机联锁和铁路机车定位的列车接近预警方法，用于检测运行在铁路上的列车实时位置并进行预警提示，方法包括：将预存的铁路路线测绘数据与计算机联锁的轨道区段进行对应，实时从联锁系统获取进路信息，根据与轨道区段对应的测绘数据计算联锁进路的实际长度和报警范围，其中，进路信息还包括：信号机状态轨道区段占用状态；将基于列车车头的第一定位装置获得的列车定位信息与工作人员携带的第二定位装置获得的人员定位信息进行对比，判断工作人员是否位于列车进路的报警范围，若是，则向工作人员的安装有第二定位装置的移动终端发送预警信息，从而降低相关作业人员收到相关报警信息的时延，保证作业人员的人身安全。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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