一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统的制作方法

1.本发明属于轨道交通防撞预警系统技术领域，尤其涉及一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统。

背景技术：

2.现在包括井下包括轻轨、地铁、高铁等轨道交通越来越发达，但是轨道交通有其特殊性，一旦发生事故后果不堪设想，现有的轨道交通防撞预警系统自动化程度高，对设备和软件的稳定性要求很高，一旦出现纰漏，将造成严重后果，现有技术中缺乏一种稳定性更高的辅助轨道交通防撞预警系统。
3.为此，我们提出来一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统解决上述问题。

技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中，的问题，而提出的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，包括防撞预警控制系统以及与防撞预警控制系统连接的列车自动保护系统(atp)，所述防撞预警控制系统包括防撞距离检测系统、近距离报警系统和紧急制动系统，所述防撞距离检测系统包括tdoa定位系统和红外信号定位，所述tdoa定位系统中设置有无线电脉冲测距，并通过chirp信号(线性调频信号)传输无线信号，且tdoa定位系统判定处于危险车距时向列车自动保护系统发出紧急制动请求，并启动近距离报警系统对列车驾驶员进行报警。
6.通过上述技术方案，可通过近距离报警系统测量本车与前车的相对距离，在司机室提供信息显示，包括安全距离两级声光警示(即危险距离预警和要求驾驶员紧急制动两级警示)，预留紧急制动请求功能，系统判定处于危险车距时发出紧急制动请求；设备工作状态显示，故障信息显示等，并具备驾驶员警示确认功能，能够识别列车上行、下行，测距功能不受相反方向运行列车的干扰，可以识别atp切除开关的位置，atp切除条件下自动启动系统报警功能，tdoa定位系统采用对称双边双程测距方式，利用信号在两个非同步的收发机往返之间的传输时间来测量距离，抵消了测距过程中的因时间非同步带来的抖动，大幅提高的测距精度，因而保证了较高的定位精度。
7.作为进一步的优选方案，所述红外信号定位包括安装在列车上的红外信号传输器和红外信号接收器，且红外信号定位将接收的定位信号传输至防撞预警控制系统。
8.通过上述技术方案，可通过红外信号传输器和红外信号接收器对列车进行近距离的防撞预警。
9.作为进一步的优选方案，所述近距离报警系统中设置有与列车自动保护系统连接的安全距离两级声光警示。
10.作为进一步的优选方案，所述安全距离两级声光警示包括安装在列车中的危险距
离警示和紧急制动警示。
11.通过上述技术方案，可通过安全距离两级声光警示在司机室提供信息显示，在列车行驶的过程中对驾驶员进行轨道交通预警。
12.作为进一步的优选方案，所述列车自动保护系统包括故障信息显示、设备工作状态显示和atp切除开关，并对防撞距离检测系统中设备的工作状态和检测距离信号进行显示。
13.作为进一步的优选方案，其特征在于，所述防撞预警控制系统识别atp切除开关的位置，atp切除条件下自动启动系统报警功能。
14.通过上述技术方案，可通过防撞预警控制系统与列车自动保护系统(atp)联合预警，并在atp切除条件下自动启动系统报警功能。
15.作为进一步的优选方案，所述紧急制动系统包括制动报警器、紧急制动请求和紧急制动。
16.通过上述技术方案，可通过制动报警器进行报警，并在报警的过程中向驾驶员发出紧急制动请求。
17.作为进一步的优选方案，所述近距离报警系统检测到距离过近视将信号传输至紧急制动系统。
18.通过上述技术方案，可通过近距离报警系统使列车距离过近时紧急制动系统发出制动请求。
19.作为进一步的优选方案，所述紧急制动系统启动报警器提醒驾驶员，并发出紧急制动请求，紧急制动请求长时间无反应的状态下启动进行紧急制动。
20.通过上述技术方案，可通过自动紧急制动使驾驶员十秒内未做出制动指令时启动，从而避免了驾驶员身体出现状态导致无法控制列车紧急制动的情况。
21.综上所述，本发明的技术效果和优点：该基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，通过近距离报警系统测量本车与前车的相对距离，在司机室提供信息显示，包括安全距离两级声光警示(即危险距离预警和要求驾驶员紧急制动两级警示)，预留紧急制动请求功能，系统判定处于危险车距时发出紧急制动请求；设备工作状态显示，故障信息显示等，并具备驾驶员警示确认功能，能够识别列车上行、下行，测距功能不受相反方向运行列车的干扰，可以识别atp切除开关的位置，atp切除条件下自动启动系统报警功能，tdoa定位系统采用对称双边双程测距方式，利用信号在两个非同步的收发机往返之间的传输时间来测量距离，抵消了测距过程中的因时间非同步带来的抖动，大幅提高的测距精度，因而保证了较高的定位精度。
附图说明
22.图1为本发明防撞预警控制系统结构示意图；
23.图2为本发明防撞距离检测系统结构示意图；
24.图3为本发明近距离报警系统结构示意图；
25.图4为本发明紧急制动系统结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，包括防撞预警控制系统以及与防撞预警控制系统连接的列车自动保护系统(atp)，防撞预警控制系统包括防撞距离检测系统、近距离报警系统和紧急制动系统，防撞距离检测系统包括tdoa定位系统和红外信号定位；
28.tdoa定位系统中设置有无线电脉冲测距，并通过chirp信号(线性调频信号)传输无线信号，无线电测距是一种基于电磁波应用技术的测距方法。无线电测距即用无线电的方法测量距离，这是无线电导航的基本任务之一；无线电测距按其工作原理可分为三种：脉冲测距(也称时间测距)、相位测距和频率测距。
29.tdoa定位系统判定处于危险车距时向列车自动保护系统发出紧急制动请求，并启动近距离报警系统对列车驾驶员进行报警，tdoa定位是一种利用时间差进行定位的方法；通过测量信号到达监测站的时间，可以确定信号源的距离；利用信号源到各个监测站的距离(以监测站为中心，距离为半径作圆)，就能确定信号的位置。但是绝对时间一般比较难测量，通过比较信号到达各个监测站的绝对时间差，就能做出以监测站为焦点，距离差为长轴的双曲线，双曲线的交点就是信号的位置。
30.近距离报警系统测量本车与前车的相对距离，在司机室提供信息显示，包括安全距离两级声光警示(即危险距离预警和要求驾驶员紧急制动两级警示)，预留紧急制动请求功能，系统判定处于危险车距时发出紧急制动请求；设备工作状态显示，故障信息显示等，并具备驾驶员警示确认功能，能够识别列车上行、下行，测距功能不受相反方向运行列车的干扰，可以识别atp切除开关的位置；
31.atp切除条件下自动启动系统报警功能，tdoa定位系统采用对称双边双程测距方式，利用信号在两个非同步的收发机往返之间的传输时间来测量距离，抵消了测距过程中的因时间非同步带来的抖动，大幅提高的测距精度，因而保证了较高的定位精度。
32.红外信号定位包括安装在列车上的红外信号传输器和红外信号接收器，且红外信号定位将接收的定位信号传输至防撞预警控制系统，红外信号传输器和红外信号接收器对列车进行近距离的防撞预警。
33.近距离报警系统中设置有与列车自动保护系统连接的安全距离两级声光警示，安全距离两级声光警示包括安装在列车中的危险距离警示和紧急制动警示。
34.通过上述技术方案，安全距离两级声光警示在司机室提供信息显示，在列车行驶的过程中对驾驶员进行轨道交通预警。
35.列车自动保护系统包括故障信息显示、设备工作状态显示和atp切除开关，并对防撞距离检测系统中设备的工作状态和检测距离信号进行显示。
36.防撞预警控制系统识别atp切除开关的位置，atp切除条件下自动启动系统报警功能，防撞预警控制系统与列车自动保护系统(atp)联合预警，并在atp切除条件下自动启动系统报警功能。
37.紧急制动系统包括制动报警器、紧急制动请求和紧急制动，制动报警器进行报警，并在报警的过程中向驾驶员发出紧急制动请求，近距离报警系统检测到距离过近视将信号传输至紧急制动系统，近距离报警系统使列车距离过近时紧急制动系统发出制动请求。
38.紧急制动系统启动报警器提醒驾驶员，并发出紧急制动请求，紧急制动请求长时间无反应的状态下启动进行紧急制动，自动紧急制动使驾驶员十秒内未做出制动指令时启动，从而避免了驾驶员身体出现状态导致无法控制列车紧急制动的情况。
39.工作原理：近距离报警系统测量本车与前车的相对距离，在司机室提供信息显示，包括安全距离两级声光警示(即危险距离预警和要求驾驶员紧急制动两级警示)，预留紧急制动请求功能，系统判定处于危险车距时发出紧急制动请求；设备工作状态显示，故障信息显示等，并具备驾驶员警示确认功能，能够识别列车上行、下行，测距功能不受相反方向运行列车的干扰，可以识别atp切除开关的位置，atp切除条件下自动启动系统报警功能，tdoa定位系统采用对称双边双程测距方式，利用信号在两个非同步的收发机往返之间的传输时间来测量距离，抵消了测距过程中的因时间非同步带来的抖动，大幅提高的测距精度，因而保证了较高的定位精度。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，包括防撞预警控制系统以及与防撞预警控制系统连接的列车自动保护系统，其特征在于，所述防撞预警控制系统包括防撞距离检测系统、近距离报警系统和紧急制动系统，所述防撞距离检测系统包括tdoa定位系统和红外信号定位，所述tdoa定位系统中设置有无线电脉冲测距，并通过chirp信号(线性调频信号)传输无线信号，且tdoa定位系统判定处于危险车距时向列车自动保护系统发出紧急制动请求，并启动近距离报警系统对列车驾驶员进行报警。2.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述红外信号定位包括安装在列车上的红外信号传输器和红外信号接收器，且红外信号定位将接收的定位信号传输至防撞预警控制系统。3.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述近距离报警系统中设置有与列车自动保护系统连接的安全距离两级声光警示。4.根据权利要求3所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述安全距离两级声光警示包括安装在列车中的危险距离警示和紧急制动警示。5.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述列车自动保护系统包括故障信息显示、设备工作状态显示和atp切除开关，并对防撞距离检测系统中设备的工作状态和检测距离信号进行显示。6.根据权利要求5所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述防撞预警控制系统识别atp切除开关的位置，atp切除条件下自动启动系统报警功能。7.根据权利要求1所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述紧急制动系统包括制动报警器、紧急制动请求和紧急制动。8.根据权利要求7所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述近距离报警系统检测到距离过近视将信号传输至紧急制动系统。9.根据权利要求8所述的一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，其特征在于，所述紧急制动系统启动报警器提醒驾驶员，并发出紧急制动请求，紧急制动请求长时间无反应的状态下启动进行紧急制动。

技术总结

本发明公开了一种基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，属于轨道交通防撞预警系统技术领域，包括防撞预警控制系统以及与防撞预警控制系统连接的列车自动保护系统(ATP)，所述防撞预警控制系统包括防撞距离检测系统、近距离报警系统和紧急制动系统，所述防撞距离检测系统包括TDOA定位系统和红外信号定位，所述TDOA定位系统中设置有无线电脉冲测距，并通过Chirp信号(线性调频信号)传输无线信号，且TDOA定位系统判定处于危险车距时向列车自动保护系统发出紧急制动请求，该基于单目视觉的轨道交通防撞预警系统，利用信号在两个非同步的收发机往返之间的传输时间来测量距离，大幅提高的测距精度，因而保证了较高的定位精度。因而保证了较高的定位精度。因而保证了较高的定位精度。