專利名稱：一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信號(hào)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置。
背景技術(shù)：
目前在軌道交通上基本上都會(huì)采用“閉塞系統(tǒng)”對(duì)列車運(yùn)行實(shí)施控制，以有效保障列車在自己的閉塞段(區(qū)間)內(nèi)是既無前行列車，又無后隨列車進(jìn)入此區(qū)間發(fā)生碰撞，而列車信號(hào)系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)所述“閉塞”的一種常用手段。傳統(tǒng)鐵路最常用的閉塞系統(tǒng)為“基于軌道電路的列車運(yùn)行控制” (Track Circuit Based Train Control, TBTC),而隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)機(jī)及通信技術(shù)的發(fā)展，目前又出現(xiàn)了更先進(jìn)的“基于通信的列車運(yùn)行控制”(Communication Based Train Control, CBTC),使列車運(yùn)行具有更高的可靠性、靈活性及營運(yùn)效率。然而不管是TBCT還是CBTC，列車與地面之間都有著非常密切的聯(lián)系，列車與地面之間要實(shí)施有效的通信，并通過地面設(shè)備檢查或確認(rèn)列車的位置，才能產(chǎn)生有效的列車控制信號(hào)，并進(jìn)而形成有效的“閉塞”，才能避免列車進(jìn)入閉塞區(qū)間發(fā)生碰撞。從這個(gè)意義上來說，TBCT及CBTC體現(xiàn)了兩種不同的通信方式，前者是通過軌道電路實(shí)現(xiàn)列車與地面的聯(lián)系，而CBCT則是通過無線方式來實(shí)現(xiàn)列車與地面的通信，并且在列車與地面通信的同時(shí)實(shí)現(xiàn)于地面軌道上的定位。為了實(shí)現(xiàn)所述的定位功能，必須要在列車軌道上鋪設(shè)軌道電路、計(jì)軸器、應(yīng)答器、交叉感應(yīng)電纜等設(shè)施檢測(cè)列車位置，并將列車位置信號(hào)傳送到列車控制中心(以CBTC為例)，最后再由列車控制中心生成閉塞區(qū)間并指示或控制列車于所述區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。這個(gè)過程不但復(fù)雜，成本也比較昂貴，并且當(dāng)控制中心發(fā)生故障時(shí)，列車的運(yùn)行就要終止，或只能采用無信號(hào)保障的人工操作模式，在這種情況下列車的運(yùn)行安全是沒有保障的，并且在信號(hào)系統(tǒng)故障及人為操作錯(cuò)誤時(shí)，還有可能會(huì)造成嚴(yán)重的列車相撞事故。為了提高列車運(yùn)行的可靠性，中國專利申請(qǐng)201210352117.7 “一種列車信號(hào)系統(tǒng)裝置及列車可行距離檢測(cè)方法”提供了一種基于通行信號(hào)鏈測(cè)距的列車動(dòng)態(tài)信號(hào)系統(tǒng)裝置及行車方法，其目的是建立起一個(gè)不受傳統(tǒng)列車控制系統(tǒng)(例如TBTC、SCBTC等)影響的，獨(dú)立第三方的列車信號(hào)系統(tǒng)，為列車運(yùn)行增加多一重安全保障，同時(shí)該系統(tǒng)還能充分發(fā)揮列車司機(jī)的作用，為其提供清晰、實(shí)時(shí)的前方列車位置、行車狀態(tài)及行車速度指示，以舒緩司機(jī)駕駛的精神壓力，防止“突然死亡”式列車相撞意外的發(fā)生，并在傳統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)故障、列車定位失效、入錯(cuò)軌道、人為操作或指示錯(cuò)誤情況下為列車運(yùn)行提供安全保障。上述這些列車運(yùn)行控制系統(tǒng)及信號(hào)系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)封閉的鐵路系統(tǒng)，例如一般的軌道交通系統(tǒng)(例如地鐵)及路面大鐵路系統(tǒng)(例如高鐵)都是比較有效的，但在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)會(huì)碰到一些非封閉的開放性軌道交通系統(tǒng)，例如輕鐵系統(tǒng)、有軌電車系統(tǒng)、小鐵路系統(tǒng)等。在這些開放性的鐵路系統(tǒng)中，可能會(huì)出現(xiàn)列車、行人及其它車輛爭(zhēng)用軌道的情況，同時(shí)由于這些系統(tǒng)班次比較頻密，列車之間的間距又比較小，常常還會(huì)出現(xiàn)兩輛列車同時(shí)進(jìn)站停車的情形。在上述這些情況下，常規(guī)的列車控制系統(tǒng)及列車保護(hù)系統(tǒng)都難以起到作用，因此大部分系統(tǒng)就只能采用基于視覺判斷的人工駕駛，稍有疏忽或判斷錯(cuò)誤，就容易發(fā)生列車與列車相撞、列車與行人相撞、列車與其它車輛相撞的意外。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種有效提高列車運(yùn)行安全性的一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車安全運(yùn)行控制裝置，包括:沿軌道依次間隔設(shè)置并形成障礙物檢測(cè)鏈的若干個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器；以及安裝于列車上的車載單元；所述障礙物檢測(cè)傳感器用于在其檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)有無障礙物，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器，或者在接收到所述障礙物檢測(cè)鏈上相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，再沿同一方向發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的下一個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器或者相應(yīng)的車載單元。其中，所述障礙物檢測(cè)傳感器是微波傳感器、紅外線傳感器、超聲波傳感器、光學(xué)傳感器、圖像識(shí)別傳感器、電磁傳感器及磁力傳感器中的一種或任意組合。其中，所述障礙物檢測(cè)傳感器之間通過無線通信鏈路、微波通信鏈路、激光通信鏈路、超聲波通信鏈路、紅外線通信鏈路或電纜導(dǎo)線連接，所述電纜導(dǎo)線包括信號(hào)電纜及電源電纜。其中，所述車載單元進(jìn)一步包括車載車地通信單元，所述障礙物檢測(cè)傳感器與所述車載車地通信單元通過車地通信信號(hào)通信，所述車地通信信號(hào)是微波通信信號(hào)、專用短程無線通信DSRC信號(hào)、射頻通信信號(hào)、激光通信信號(hào)、超聲波通信信號(hào)及紅外線通信信號(hào)中的一種或任意組合。其中，所述障礙物檢測(cè)傳感器還用于在接收到相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，如果其在自身檢測(cè)范圍內(nèi)沒有檢測(cè)到障礙物，則將所述檢測(cè)結(jié)果疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，再沿同一方向發(fā)送至所述障礙檢測(cè)鏈上與其相鄰的下一個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器；如果其在自身檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)到有障礙物，則將所述檢測(cè)結(jié)果疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，通過所述車地通信信號(hào)發(fā)送給所述車載單元。其中，所述障礙物檢測(cè)傳感器進(jìn)一步包括:控制單元；以及分別與所述控制單元電連接并受其控制的后向通行信號(hào)接收單元、后向通行信號(hào)發(fā)射單元、前向通行信號(hào)接收單元和前向通行信號(hào)發(fā)射單元；所述后向通行信號(hào)接收單元用于接收前方相鄰的障礙物傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果，所述后向通行信號(hào)發(fā)射單元用于在所述傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在時(shí)，將疊加有所述檢測(cè)結(jié)果及其自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息，發(fā)送至相鄰的后方障礙物檢測(cè)傳感器；[0020]所述前向通行信號(hào)接收單元用于接收后方相鄰的障礙物傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果，所述前向通行信號(hào)發(fā)射單元用于在所述傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在時(shí)，將疊加有所述檢測(cè)結(jié)果及其自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息，發(fā)送至相鄰的前方障礙物檢測(cè)傳感器。其中，所述障礙物檢測(cè)傳感器進(jìn)一步包括:傳感器車地通信單元，與所述控制單元電連接，用于通過車地通信信號(hào)與所述車載車地通信單元進(jìn)行通信。其中，所述障礙物檢測(cè)傳感器進(jìn)一步包括:分別與所述控制單元電連接并受其控制的距離累加單元、距離自動(dòng)清零單元、節(jié)點(diǎn)間距設(shè)置單元、邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置單元以及紅燈信號(hào)輸入單元。其中，所述車載單元進(jìn)一步包括:安裝于列車車頭的測(cè)距單元，用于在列車運(yùn)行時(shí)測(cè)量所在列車與前方列車之間的距離，所述測(cè)距單元為視覺識(shí)別測(cè)距單元、超聲測(cè)距單元、微波測(cè)距單元、激光測(cè)距單元、紅外測(cè)距單元中的一種或任意組合。其中，所述車載單元進(jìn)一步包括:車載控制單元；以及與所述車載控制單元電連接并受其控制的車載顯示單元、車載提示單元或車載執(zhí)行單元。本實(shí)用新型所提供的列車運(yùn)行安全控制裝置，通過沿軌道設(shè)置可雙向通信的障礙物檢測(cè)傳感器，并在列車上設(shè)置相應(yīng)的車載單元，使列車可隨時(shí)掌握前后方軌道上障礙物情況，提高了列車運(yùn)行的安全性。另外，通過在列車上設(shè)置測(cè)距單元，使列車還具備近距高精度定位能力，安全性進(jìn)一步增強(qiáng)。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的應(yīng)用示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的軌道列車及障礙物檢測(cè)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的列車前方可行距離檢測(cè)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的障礙物距離監(jiān)測(cè)示意圖圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的后車間距監(jiān)測(cè)示意圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的車載測(cè)距單元示意圖。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的通過電纜連接傳感器的示意圖。圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的單向有線系統(tǒng)連接及供電示意圖。圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的雙向有線系統(tǒng)連接及供電示意圖。圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的雙向有線系統(tǒng)線路切換不意圖。圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的無線結(jié)構(gòu)方框圖。圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的有線結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的應(yīng)用示意圖。圖1中40為列車行駛的軌道，41、42為軌道上的列車，a w為沿軌道設(shè)置的中繼器(在本實(shí)用新型實(shí)施例中又被稱為障礙物檢測(cè)傳感器)。本實(shí)施例的中繼器/傳感器分布較密集，并主要以列車月臺(tái)(或紅燈路口)43為中心進(jìn)行配置，以形成一個(gè)重點(diǎn)“監(jiān)測(cè)范圍”，幫助列車安全入站停車或過紅燈路口。當(dāng)然所述傳感器也可以配置在列車行駛的整條軌道上，以形成一個(gè)完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這需視乎應(yīng)用的要求和相應(yīng)的投資額度而定。至于連接傳感器a w的可以是電纜導(dǎo)線，也可以是無線通信鏈路，例如RF (射頻)通信、微波通信、DSRC通信(專用短程無線)、激光通信、超聲波通信、紅外線通信等。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D2所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的列車運(yùn)行安全控制裝置的軌道列車及障礙物檢測(cè)示意圖。圖中40為列車行駛的軌道，45為軌道上的枕木，k、l、m、n、o為設(shè)置于軌道中間位置的障礙物檢測(cè)傳感器，所述傳感器通過無線感應(yīng)方式(例如微波感應(yīng)、電磁感應(yīng)、紅外線感應(yīng)、超聲波感應(yīng)、光學(xué)感應(yīng)、圖像識(shí)別及磁力感應(yīng)等)探測(cè)軌道上的物體，包括列車、行人及其它(非列車)車輛等。圖中41為前車、42為后車,46為傳感器無線感應(yīng)信號(hào)，可以是無源被動(dòng)檢測(cè)，也可以是有源的主動(dòng)性無線發(fā)射及接收檢測(cè)。在圖2所示的情況下，傳感器k、1、n、O感應(yīng)到其上有障礙物的存在，于是便可提供/輸出軌道的“占用”信息狀態(tài)；而傳感器m因?yàn)楦袘?yīng)不到有障礙物存在，于是提供/輸出軌道“空閑”的信息狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D3所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的列車前方可行距離的檢測(cè)示意圖。圖中41為前車，42為后車，傳感器k、l、n、o感應(yīng)到有軌道障礙物存在，而m檢測(cè)不到有軌道障礙物存在。在本實(shí)施例中，依據(jù)“故障導(dǎo)向安全”的原則，傳感器工作于“可行距離測(cè)定”模式，即當(dāng)傳感器感應(yīng)到有障礙物存在時(shí)并不會(huì)輸出信息，而只有當(dāng)感應(yīng)不到障礙物時(shí)，才輸出代表軌道“空閑”的信息。圖中傳感器m因?yàn)闄z測(cè)不到障礙物，所以輸出了“空閑”信息51，在這里51為一個(gè)無線信號(hào)，可為RF無線通信信號(hào)、微波通信信號(hào)、激光通信信號(hào)、超聲波通信信號(hào)、紅外線通信信號(hào)中的一種或任意組合。該無線信號(hào)51向后(向著后車42)發(fā)送并為鄰近的傳感器I所接收，令傳感器I知道前方有一個(gè)“空閑”的軌道空間存在，該“空閑”軌道長度即為傳感器l、m之間的距離。收到該“空閑”信息后，由于傳感器I檢測(cè)到在其檢測(cè)范圍內(nèi)存在障礙物——后車42，因此傳感器I將該“空閑信息”再疊加上1、m之間的距離信息，通過短程車地?zé)o線通信方式(圖中由無線信號(hào)52來代表)傳送到對(duì)應(yīng)的后車42上，并為后車42中安裝于車頭位置的車載車地通信單元53所接收，令后車42知道前方的可行距離至少為一個(gè)傳感器“間距”，從而為軌道上跟隨前方列車(前車41)行駛的后方列車(后車42)提供了前行軌道空間的一個(gè)依據(jù)。圖2 3中的無線信號(hào)46、51、52是各不相同的，其覆蓋范圍和功能要求也不一樣。46為傳感器的無線感應(yīng)信號(hào)，其主要是感應(yīng)軌道上的障礙物，感應(yīng)方向最好能沿軌道方向前后延伸(這可以稱為橫向感應(yīng)信號(hào))，不同傳感器之間的無線感應(yīng)信號(hào)可以有一定的重疊，以增加感應(yīng)的可靠性/余量。而51為傳感器之間的無線通信信號(hào)，其通信方向也是沿軌道方向前后延伸的(這可以稱為橫向通信信號(hào))，其通信距離最好控制在一個(gè)傳感器間距以上及在兩個(gè)傳感器間距之內(nèi)，如果通信距離超過兩個(gè)傳感器間距就需要為各傳感器設(shè)置識(shí)別碼ID 了，使傳感器可以接收及識(shí)別其鄰近的傳感器信號(hào)而忽略其它非相鄰的傳感器信號(hào)。在使用中如果有多個(gè)傳感器感應(yīng)到“空閑”狀態(tài)，則有關(guān)的傳感器通信信號(hào)51會(huì)以接力的方式，從一個(gè)傳感器發(fā)送至另一個(gè)傳感器，直到遇到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器節(jié)點(diǎn)為止。在這種情況下，無線通信信號(hào)51通過各“空閑”傳感器構(gòu)成了一條代表前方可行距離的“信號(hào)鏈路”(可以為無線通信鏈路、微波通信鏈路、激光通信鏈路、超聲波通信鏈路、紅外線通信鏈路等)，并由各“空閑”傳感器對(duì)各自的傳感器間距進(jìn)行累計(jì)相加，令最后一個(gè)傳感器可以得到總“空閑”傳感器的個(gè)數(shù)及總“空閑”間距的長度，即前方軌道“可行距離”的總長度。至于圖中的52則為一種短距離無線車地通信信號(hào)，其包括微波通信、DSRC通信、RFID通信、激光通信、超聲波通信、紅外線通信等多種不同形式，是包括在傳感器內(nèi)的一種車/地通信功能，其通信方向是垂直向上的，因此可以稱為縱向通信信號(hào)。為了防止信號(hào)接收錯(cuò)誤，各傳感器的車地通信信號(hào)52之間會(huì)有一定的間隔空間，防止不同的傳感器之間的車地通信信號(hào)52出現(xiàn)重疊的情況。另外，車地通信信號(hào)52可以在列車駛?cè)肫錂z測(cè)范圍內(nèi)時(shí)直接從障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送給列車的車載車地通信單元；也可以設(shè)置為不間斷對(duì)外(縱向)發(fā)送，當(dāng)列車駛?cè)肫錂z測(cè)范圍時(shí)，其上的車載車地通信單元自動(dòng)接收。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D4所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的障礙物距離監(jiān)測(cè)示意圖。圖中41為前車，42為后車，傳感器k、l、n、o感應(yīng)到有軌道障礙物存在，而m檢測(cè)不到有軌道障礙物存在，這些和前述圖3是一樣的。與圖3中障礙物檢測(cè)傳感器k、l、n、o基于“故障導(dǎo)向安全”的原則，給出前方“可行距離測(cè)定”的工作模式不同，圖4中的障礙物檢測(cè)傳感器設(shè)定在“障礙物距離測(cè)定”的工作模式，在該模式下，當(dāng)傳感器n檢測(cè)到有障礙物存在時(shí)，會(huì)輸出發(fā)現(xiàn)障礙物的無線信號(hào)51a，該信號(hào)為下一級(jí)的傳感器m所接收，并在m中疊加上傳感器m、n之間的間距信息，然后再以無線信號(hào)51b的方式發(fā)送到再下一級(jí)的傳感器I ;由于傳感器I檢測(cè)到在其檢測(cè)范圍內(nèi)存在障礙物——后車42，因此在傳感器I中所述的障礙物距離會(huì)再被疊加上1、m之間的間距信息，然后再通過車地通信信號(hào)52發(fā)送到于其上行駛的后車42，并為后車42中安裝于車頭位置的車載車地通信單元53所接收，令后車42知道前方障礙物的距離為兩個(gè)傳感器的間距，從而為軌道上的后方列車提供了前方軌道障礙物的距離信息。圖4中除了傳感器的工作模式及信號(hào)51a、51b包含的內(nèi)容與前述圖3中的不同之外，其它原理及結(jié)構(gòu)都是一樣的。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D5所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的后車間距監(jiān)測(cè)示意圖。圖中41為前車，42為后車，傳感器k、l、n、o因?yàn)楦袘?yīng)到有軌道障礙物的存在，因而不發(fā)送信號(hào)，而只有m檢測(cè)不到障礙物的存在，因此輸出了軌道“空閑”的信息/信號(hào)56，該信號(hào)向前發(fā)送，并為鄰近的傳感器n所接受，令n知道后方有一個(gè)“空閑”的軌道空間存在，n隨即將該“空閑”信息通過無線車地通信信號(hào)52傳送到對(duì)應(yīng)的前車41之上，并為前車41中安裝于車尾位置的車載車地通信單元55所接收，令前車41知道后方的后車42間距有一個(gè)傳感器的“間隔”距離，從而為軌道上于前方行駛的列車(前車41)提供后方列車(后車42)尾隨的資料信息。圖5與圖3的不同點(diǎn)主要在于傳感器m的橫向通信信號(hào)發(fā)送方向不同。事實(shí)上本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器都具有雙向的通信能力，當(dāng)其檢測(cè)到“空閑”狀態(tài)時(shí)，便會(huì)向前后鄰近的傳感器發(fā)送所述的“空閑”信息/信號(hào)，令于軌道上行駛的列車可以及時(shí)知道前后列車的間距情況。同時(shí)本實(shí)施例的障礙物傳感器都具有車地通信功能，可以與其上的列車實(shí)現(xiàn)信息交換。由于前車和后車的劃分是相對(duì)的，為了車地通信的順利進(jìn)行，列車的車頭和車尾均分別安裝車載車地通信單元53、55。這樣，一輛列車作為后車時(shí)，其可通過安裝于車頭的車載車地通信單元53與相應(yīng)傳感器通信；作為前車時(shí)，其又可通過安裝于車尾的車載車地通信單元55與相應(yīng)傳感器通信。在圖3飛中的間距信息(可行距離及后車間距)分別為一個(gè)傳感器距離，這個(gè)距離與圖中前車41與后車42之間的實(shí)際間距有一定的出入(比實(shí)際間距要小)，這個(gè)誤差可以看作為系統(tǒng)的安全余量，防止列車進(jìn)入別的列車占用空間之內(nèi)。在本實(shí)施例中，傳感器的實(shí)際間距設(shè)置優(yōu)選為2 20米，這樣系統(tǒng)列車的定位精度大概就是2 20米，這在一般的開放性軌道交通系統(tǒng)是適合的。對(duì)于高速列車或閉封式鐵路系統(tǒng)，由于列車間距較大并且無需檢測(cè)軌道上的行人和其它非列車車輛，傳感器的間距可以增加很多(例如100米 I公里)，這樣有利于節(jié)省成本。由上可知，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車安全運(yùn)行控制裝置，包括:沿軌道依次間隔設(shè)置并形成障礙物檢測(cè)鏈的若干個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器；以及安裝于列車上的車載單元；所述障礙物檢測(cè)傳感器用于在其檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)有無障礙物，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器，或者在接收到所述障礙物檢測(cè)鏈上相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，再沿同一方向發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的下一個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器或者相應(yīng)的車載單元。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D6所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的車載測(cè)距示意圖。在前述圖3飛的實(shí)施例中提到系統(tǒng)列車的定位精度為I個(gè)傳感器間距誤差(例如2-20米)，這在列車正常行駛過程中是適當(dāng)?shù)?，但在列車入站停車時(shí)，其定位精度尚嫌不足。為了解決這個(gè)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例采用了軌道傳感器與車載無線測(cè)距并存的方案，令列車既有遠(yuǎn)程軌道檢測(cè)能力，又具備近距高精度定位能力，令列車在各種不同情況下都能得到系統(tǒng)的保護(hù)，提高了列車全程運(yùn)行的安全性。在圖6中，41為前車，42為后車，57為安裝在后車42車頭上的車載測(cè)距單元，測(cè)距方式可以是激光測(cè)距、微波測(cè)距、紅外線測(cè)距、超聲波測(cè)距或視覺識(shí)別測(cè)距。在本實(shí)用新型實(shí)施例中優(yōu)選視覺識(shí)別測(cè)距。在視覺識(shí)別測(cè)距中，為了提高測(cè)距的精度，可以在前車41車尾位置設(shè)置一個(gè)具有特定尺寸及圖形的參照物58，車載測(cè)距單元57的圖像識(shí)別功能可有效識(shí)別及鎖定這個(gè)參照物58，并可以根據(jù)捕捉到的視頻圖像大小和形狀變化判斷前車41和后車42之間的距離和偏離角度，由此可以實(shí)現(xiàn)較高精度的測(cè)距及追蹤功能，并且間距越近測(cè)距精度越高，可實(shí)現(xiàn)精確的位置停車。為了使本實(shí)用新型實(shí)施例的列車運(yùn)行安全控制裝置具有更高的可靠性，本實(shí)施例優(yōu)選采用兩個(gè)車載測(cè)距單元同時(shí)運(yùn)作的工作模式，例如一個(gè)車載測(cè)距單元為圖像識(shí)別測(cè)距單元，采用圖像測(cè)距方式，主要用于精確停車；另一個(gè)車載測(cè)距單元為超聲波測(cè)距單元，采用超聲波測(cè)距方式，主要用于兩車之間的障礙物檢測(cè)。如果超聲波探測(cè)到的距離與圖像識(shí)別測(cè)定的距離相若，則說明兩車之間無其它障礙物存在；相反如果超聲波探測(cè)的間距小于圖像識(shí)別的間距，則說明兩車之間有行人或其它車輛闖入，這時(shí)裝置會(huì)提醒司機(jī)注意，防止相撞事故的發(fā)生。上述兩種測(cè)距方式可以認(rèn)為是對(duì)圖3飛測(cè)距方式的一種補(bǔ)充，主要針對(duì)近距離測(cè)距，其測(cè)距范圍可定為1(T20米左右，以便與傳感器測(cè)距進(jìn)行銜接，并且其測(cè)距精度通常都可以做到優(yōu)于0.1米，距離越近，其測(cè)距精度越高，可以很好地滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。本實(shí)施例的障礙物檢測(cè)鏈技術(shù)提供了列車前方可行距離的信息，加上近距離的圖像識(shí)別測(cè)距及超聲波障礙物探測(cè)，可以令列車正常行駛及入站停車的安全性和操作性都能得到有效提升，甚至可以在開放性軌道交通系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)駕駛，這是本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有列車運(yùn)行控制裝置的一個(gè)重大改進(jìn)。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D7所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的通過電纜連接傳感器的示意圖。圖中40為列車行駛的軌道，a、為沿軌道設(shè)置的障礙物檢測(cè)傳感器，電纜導(dǎo)線61將上述所有的傳感器都聯(lián)結(jié)在一起，從而形成一條軌道障礙物監(jiān)測(cè)的鏈路，這和圖3飛顯示的無線方式稍有不同，但原理都是一樣的。采用電纜導(dǎo)線連接各傳感器的優(yōu)點(diǎn)是更為穩(wěn)定可靠，以及在同一條電纜線上可以同時(shí)傳送信號(hào)及電源，這樣所有的傳感器都可通過電纜線獲取電流供應(yīng)，省卻了每個(gè)傳感器配置供電模塊的麻煩，而其缺點(diǎn)則是需要鋪設(shè)電纜線，如果傳感器間距較大，則電纜的成本會(huì)提高。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D8所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的單向有線系統(tǒng)連接及供電示意圖，這是上述圖7所示的一個(gè)具體實(shí)例。圖中60為障礙物檢測(cè)傳感器，是上述a、中的一部分(圖中顯示有1、j、k三個(gè)傳感器)。本圖中的電纜61包括有三條導(dǎo)線，分別為61a、61b、61d，其中61a為電源的正極，61d為電源的負(fù)極，61b為信號(hào)傳輸線，61a、61b、61d分別連接1、j、k三個(gè)傳感器。圖中還有一個(gè)電源裝置62,其正負(fù)極輸出分別和61a及61d相連接,可將電流供應(yīng)給系統(tǒng)中的每一個(gè)傳感器。圖8中可見電源正極61a及負(fù)極61d都是直接連接到每一個(gè)傳感器上的，而信號(hào)線61b則先連接到傳感器k，即是從k的一端輸入，然后通過k的控制器后再輸出并連接到下一級(jí)傳感器j的輸入，然后再通過j的控制器后輸出并連接到再下一級(jí)傳感器i的輸入，將依次類推聯(lián)結(jié)系統(tǒng)上的所有傳感器，從而形成一條信號(hào)鏈路，在本實(shí)施例中被稱為障礙物檢測(cè)鏈路，簡(jiǎn)稱為障礙檢測(cè)鏈。當(dāng)某傳感器沒有發(fā)現(xiàn)障礙物(探測(cè)到“空閑”狀態(tài))時(shí)，便會(huì)把這個(gè)“空閑”信息/信號(hào)傳送到其下一級(jí)的傳感器，如果下一級(jí)傳感器仍然沒有發(fā)現(xiàn)障礙物，則會(huì)把“空閑”軌道長度(傳感器間距)相加后再把信息傳送到再下一級(jí)的傳感器，通過如此級(jí)聯(lián)，便可讓系統(tǒng)知道最終的空閑軌道長度，從而知道列車前方的可行距離到底有多長。在實(shí)際應(yīng)用中，電纜的導(dǎo)線數(shù)目可根據(jù)需要來配置，信號(hào)傳輸也可以是單向或雙向的。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D9所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的雙向有線系統(tǒng)連接及供電示意圖。與圖8不同之處在于圖9中還包括信號(hào)線61c,61c的信號(hào)傳輸方向和61b相反,這樣系統(tǒng)便具備雙向的通信能力,有關(guān)軌道空閑的信息便可向前及向后分兩個(gè)方向傳送，令在后行駛的列車可知道前方的可行距離，同時(shí)也令在前行駛的列車知道其后方尾隨的列車間距為多少，令各列車司機(jī)都知道其前后軌道列車的狀態(tài)，令列車行駛更有依據(jù)及更為安全。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D10所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的雙向有線系統(tǒng)線路切換示意圖。在實(shí)際應(yīng)用中，列車會(huì)經(jīng)常遇到軌道切換的情況，即在三岔路口中，列車可能會(huì)向左行駛，也可能會(huì)向右行駛，到底是向左還是向右通常不是列車自己決定的，而是由下面的軌道決定的，當(dāng)軌道切換左邊時(shí)列車就往左行，相反軌道切換到右邊時(shí)，列車就往右行。為了與列車行駛方向同步，本實(shí)用新型實(shí)施例的障礙檢測(cè)鏈也需要與軌道切換同步。圖10中1、j為三岔路口前的軌道上的傳感器，而z、k則分別為三叉軌道左右兩個(gè)方向軌道上的傳感器，z、k傳感器不在同一條軌道上。為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈的切換，在圖10中還包括了信號(hào)鏈切換器63，其既可以讓三岔路口前的傳感器信號(hào)鏈61a及61b與左邊軌道上的信號(hào)鏈61al、61bl連接(如圖10中所示)，也可以令其與右邊軌道上的信號(hào)鏈61a2、61b2相連接，只要63的切換與軌道切換同步，檢測(cè)鏈就能對(duì)應(yīng)實(shí)際軌道情況并正常運(yùn)作，這有效地解決了列車軌道切換時(shí)的道路監(jiān)測(cè)問題。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D11所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的無線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖，這是對(duì)上述圖1飛的一個(gè)概括性總結(jié)。圖11中60為障礙物檢測(cè)傳感器，65為傳感器內(nèi)部的控制器，70為安裝于列車上的車載單元。控制器65內(nèi)包括有前向障礙物檢測(cè)單元和后向障礙物檢測(cè)單元，可分別檢測(cè)軌道前后兩個(gè)方向的障礙物。圖中有后向通行信號(hào)接收單元11和后向通行信號(hào)發(fā)射單元12，后向通行信號(hào)接收單元11用于接收前方相鄰的傳感器發(fā)送的“空閑”信號(hào)51.1，如果傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在，則通過后向通行信號(hào)發(fā)射單元12向后方相鄰的下一個(gè)傳感器發(fā)送“空閑”信號(hào)51.2 (疊加有“空閑”的檢測(cè)結(jié)果及其自身與前方相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息)，令這個(gè)空閑信號(hào)可以一級(jí)接一級(jí)地發(fā)送下去，直至碰到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器為止，這個(gè)長度便是后方列車的前方“可行距離”。同樣地，控制器65還有另一條通行信號(hào)鏈路，由前向通行信號(hào)接收單元21和前向通行信號(hào)發(fā)射單元22組成，前向通行信號(hào)接收單元21用于接收后方相鄰的傳感器發(fā)送的“空閑”信號(hào)56.1，如果傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在，則通過前向通行信號(hào)發(fā)射單元22向前方相鄰的上一個(gè)傳感器發(fā)送“空閑”信號(hào)56.2 (疊加有“空閑”的檢測(cè)結(jié)果及其自身與后方相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息)，令這個(gè)空閑信號(hào)可以一級(jí)接一級(jí)地發(fā)送下去，直至碰到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器為止，這個(gè)長度便是前方列車的“后車間距”。這兩條通信鏈路的存在，說明本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器具有雙向通信能力，可分別向前車和后車發(fā)送有關(guān)軌道“空閑”的信息/信號(hào)。同樣地，圖中的障礙物檢測(cè)傳感器60也可以有另外一個(gè)工作模式，即“障礙物距離測(cè)定”模式，在這種情況下，后向通行信號(hào)接收單元11用于接收前方相鄰的傳感器發(fā)送的“障礙物距離”信號(hào)51.1，如果傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在，則通過后向通行信號(hào)發(fā)射單元12向后方相鄰的下一個(gè)傳感器轉(zhuǎn)發(fā)“障礙物距離”信號(hào)51.2 (疊加有“占用”的檢測(cè)結(jié)果及其自身與前方相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息)，令這個(gè)障礙物距離信號(hào)可以一級(jí)接一級(jí)地發(fā)送下去，直至碰到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器為止，這個(gè)長度便是后方列車的前方“障礙物距離”。同樣地，控制器65還有另一條通行信號(hào)鏈路，由前向通行信號(hào)接收單元21和前向通行信號(hào)發(fā)射單元22組成，前向通行信號(hào)接收單元21用于接收后方相鄰的傳感器發(fā)送的“障礙物距離”信號(hào)56.1，如果傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在，則通過前向通行信號(hào)發(fā)射單元22向前方相鄰的上一個(gè)傳感器發(fā)送“障礙物距離”信號(hào)56.2 (疊加有“占用”的檢測(cè)結(jié)果及其自身與后方相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息)，令這個(gè)障礙物距離信號(hào)可以一級(jí)接一級(jí)地發(fā)送下去，直至碰到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器為止，這個(gè)長度便是前方列車的“后方障礙物距離”。這兩條通信鏈路的存在，說明本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器具有雙向通信能力，可分別向前車和后車發(fā)送有關(guān)軌道障礙物的信息/信號(hào)。為了能夠準(zhǔn)確累計(jì)有關(guān)“空閑”的軌道空間長度(或障礙物的距離信息)，在本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器中還包括有節(jié)點(diǎn)間距設(shè)置單元和距離累加單元，可將所述傳感器節(jié)點(diǎn)的間距進(jìn)行累加，以便得到有效的“可行距離”(或前方障礙物距離)或“后車間距”(或后方障礙物距離)信息。圖中距離清零單元的意義在于當(dāng)所述傳感器接收不到其上一級(jí)的“空閑”信號(hào)，并且其自身又檢測(cè)不到有障礙物存在時(shí)，便將距離累加單元的資料清零，然后再把長度為零的“空閑”信號(hào)發(fā)送出去，這個(gè)信號(hào)可作為后車的“可行距離”或前車的“后車間距”的計(jì)算起點(diǎn)(當(dāng)所述傳感器工作于可行距離測(cè)定模式時(shí));或當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到有障礙物存在時(shí)，便將距離累加單元的資料清零，然后再把長度為零的“障礙物距離”信號(hào)發(fā)送出去，這個(gè)信號(hào)可作為前車或后車的“障礙物距離”的計(jì)算起點(diǎn)(當(dāng)所述傳感器工作于障礙物距離測(cè)定模式時(shí))。至于邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置單元的意義在于，當(dāng)所述傳感器節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)的邊界(即障礙物檢測(cè)鏈的起點(diǎn)或終點(diǎn))節(jié)點(diǎn)時(shí)，它是接收不到邊界以外的其它傳感器的信號(hào)的，但這不能說明邊界以外的軌道是“占用”的，只能說明那是一條非監(jiān)測(cè)路段，因此設(shè)置為邊界節(jié)點(diǎn)的傳感器提供的信息代表了監(jiān)測(cè)路段的開始或終結(jié)。在圖中還包括了一個(gè)紅燈信號(hào)輸入單元，這個(gè)單元的意義在于，如果有紅燈信號(hào)的輸入，則會(huì)自動(dòng)停止其“空閑”信號(hào)的發(fā)送(或發(fā)送障礙物距離為零的信號(hào))，在這種情況下，紅燈信號(hào)的輸入與傳感器本身檢測(cè)到障礙物的存在是一樣的，不會(huì)發(fā)送“空閑”信號(hào)(或發(fā)送障礙物距離為零的信號(hào))，這樣列車就必須在該傳感器之前停下來，這便實(shí)現(xiàn)了紅燈信號(hào)提示或紅燈信號(hào)停車功能。上述傳感器的功能是通過位于傳感器內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)控制單元(或稱傳感器控制單元)來控制及實(shí)現(xiàn)的，所有相關(guān)的功能模塊都會(huì)與這個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元相關(guān)聯(lián)。此外與該控制單元相關(guān)聯(lián)的還有一個(gè)傳感器車地通信單元，該傳感器車地通信單元與車載車地通信單元53/55以無線通信的方式進(jìn)行信息傳輸，例如，傳感器車地通信單元將有關(guān)軌道“空閑”(或障礙物距離)的信息傳遞給車載車地通信單元，車載車地通信單元再將有關(guān)軌道空閑的信息傳遞給車載控制單元，并通過車載顯示單元進(jìn)行有關(guān)信息的顯示，或通過車載提示單元進(jìn)行危險(xiǎn)提示，或通過車載執(zhí)行單元令列車減速或停車等，防止列車相撞意外的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的列車安全控制功能。為了提高列車定位及障礙物檢測(cè)的精度，在圖11中還包括了測(cè)距單元57(為視覺識(shí)別測(cè)距單元、超聲測(cè)距單元、微波測(cè)距單元、激光測(cè)距單元、紅外線測(cè)距單元中的一種或任意組合)，這些單元在圖6中有具體的描述，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要來增減有關(guān)的單元或功能，令本實(shí)用新型的列車運(yùn)行安全控制裝置符合實(shí)際應(yīng)用的需求，并具有相應(yīng)的成本效益。至于圖中的車載控制輸入單元，可設(shè)置有關(guān)的控制參數(shù)，例如啟動(dòng)或停止自動(dòng)停車功能、啟動(dòng)或停止自動(dòng)提示功能等，亦可設(shè)置跟車的間距，停車的間距等參數(shù)，令列車運(yùn)行更符合實(shí)際的需要。下面請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D12所示，這是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于障礙物檢測(cè)鏈的列車運(yùn)行安全控制裝置的有線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。這是對(duì)上述圖6 10的一個(gè)概括性總結(jié)。圖中60為障礙物檢測(cè)傳感器，65為傳感器內(nèi)部的控制器，70為安裝于列車上的車載單元。控制器65內(nèi)包括有前向障礙物檢測(cè)單元和后向障礙物檢測(cè)單元，可分別檢測(cè)軌道前后兩個(gè)方向的障礙物。圖中有后向通行信號(hào)輸入單元11和后向通行信號(hào)輸出單元12，后向通行信號(hào)輸入單元11用于接收上一個(gè)傳感器發(fā)送的“空閑”信號(hào)61b.1 (以傳感器的可行距離測(cè)定模式為例進(jìn)行說明)，如果傳感器自身也沒有檢測(cè)到障礙物存在，則通過后向通行信號(hào)輸出單元12向后方下一個(gè)傳感器發(fā)送“空閑”信號(hào)61b.2，令這個(gè)空閑信號(hào)可以一級(jí)接一級(jí)地發(fā)送下去，直至碰到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器為止，這個(gè)長度便是后方列車的前方“可行距離”。同樣地，控制器65還有另一條通行信號(hào)鏈路，由前向通行信號(hào)輸入單元21和前向通行信號(hào)輸出單元22組成，前向通行信號(hào)輸入單元21用于接收后方上一級(jí)的“空閑”信號(hào)61c.1，如果傳感器自身也沒有檢測(cè)到障礙物存在，則通過前向通行信號(hào)輸出單元22向前發(fā)送“空閑”信號(hào)61c.2，令這個(gè)空閑信號(hào)可以一級(jí)接一級(jí)地發(fā)送下去，直至碰到一個(gè)狀態(tài)為“占用”的傳感器為止，這個(gè)長度便是前方列車的“后車間距”，這兩條通信鏈路的存在，說明本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器具有雙向通信能力，可分別向前車和后車發(fā)送有關(guān)軌道“空閑”的信息/信號(hào)°為了能夠準(zhǔn)確累計(jì)有關(guān)“空閑”的軌道空間長度，在本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器中還包括有節(jié)點(diǎn)間距設(shè)置單元和距離累加單元，可將每個(gè)“空閑”的傳感器節(jié)點(diǎn)的間距進(jìn)行累力口，以便得到有效的“可行距離”或“后車間距”信息。圖中距離清零單元的意義在于當(dāng)所述傳感器接收不到其上一級(jí)的“空閑”信號(hào)，并且其自身又檢測(cè)不到有障礙物存在時(shí)，便將距離累加單元的資料清零，然后再把長度為零的“空閑”信號(hào)發(fā)送出去，這個(gè)信號(hào)可作為后車的“可行距離”或前車的“后車間距”的計(jì)算起點(diǎn)。至于邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置單元的意義在于，當(dāng)所述傳感器節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)的邊界(即障礙物檢測(cè)鏈的起點(diǎn)或終點(diǎn))節(jié)點(diǎn)時(shí)，它是接收不到邊界以外的其它傳感器的信號(hào)的，但這不能說明邊界以外的軌道是“占用”的，只能說明那是一條非監(jiān)測(cè)路段，因此設(shè)置為邊界節(jié)點(diǎn)的傳感器提供的信息代表了監(jiān)測(cè)路段的開始或終結(jié)。在圖中還包括了一個(gè)紅燈信號(hào)輸入單元，這個(gè)單元的意義在于，如果有紅燈信號(hào)的輸入，則會(huì)自動(dòng)停止其“空閑”信號(hào)的發(fā)送，在這種情況下，紅燈信號(hào)的輸入與傳感器本身檢測(cè)到障礙物的存在是一樣的，不會(huì)發(fā)送“空閑”信號(hào)，這樣列車就必須在該傳感器之前停下來，這便實(shí)現(xiàn)了紅燈信號(hào)提示或紅燈信號(hào)停車功能。上述傳感器的功能是通過位于傳感器內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)控制單元(或稱傳感器控制單元)來控制及實(shí)現(xiàn)的，所有相關(guān)的功能模塊都會(huì)與這個(gè)節(jié)點(diǎn)控制單元相關(guān)聯(lián)。此外與該控制單元相關(guān)聯(lián)的還有一個(gè)傳感器車地通信單元，該傳感器車地通信單元與車載車地通信單元53/55以無線通信的方式進(jìn)行信息傳輸，例如，傳感器車地通信單元將有關(guān)軌道“空閑”的信息傳遞給車載車地通信單元，車載車地通信單元再將有關(guān)軌道空閑的信息傳遞給車載控制單元，并通過車載顯示單元進(jìn)行有關(guān)信息的顯示，或通過車載提示單元進(jìn)行危險(xiǎn)提示，或通過車載執(zhí)行單元令列車減速或停車等，防止列車相撞意外的發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的列車安全控制功能。為了提高列車定位及障礙物檢測(cè)的精度，在圖12中還包括了測(cè)距單元57(為視覺識(shí)別測(cè)距單元、超聲測(cè)距單元、微波測(cè)距單元、激光測(cè)距單元、紅外測(cè)距單元中的一種或任意組合)，這些單元在圖6中有具體的描述，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要來增減有關(guān)的單元或功能，令本實(shí)用新型列車安全運(yùn)行控制裝置符合實(shí)際應(yīng)用的需求，并具有相應(yīng)的成本效益。至于圖中的車載控制輸入單元，可設(shè)置有關(guān)的控制參數(shù)，例如啟動(dòng)或停止自動(dòng)停車功能、啟動(dòng)或停止自動(dòng)提示功能等，亦可設(shè)置跟車的間距，停車的間距等參數(shù)，令列車運(yùn)行更符合實(shí)際的需要。和圖11 一樣，圖12中的傳感器也可以有不同的工作模式，包括障礙物距離測(cè)定模式，其原理和圖11是一樣的，這里不再贅述。圖11、12主要不同的地方在于，圖11代表了一個(gè)無線控制裝置而圖12則代表了一個(gè)有線控制裝置，圖11上的各傳感器60原則上沒有導(dǎo)線連接，只是通過無線通信信號(hào)51、56進(jìn)行連接，而圖12上的各傳感器60則可通過電纜61直接連接，其中包括信號(hào)線61b、61c及電源線61a、61d，兩種控制裝置各有特色，可根據(jù)應(yīng)用要求選擇使用。本實(shí)用新型所提供的列車運(yùn)行安全控制裝置，通過沿軌道設(shè)置可雙向通信的障礙物檢測(cè)傳感器，并在列車上設(shè)置相應(yīng)的車載單元，使列車可隨時(shí)掌握前后方軌道上障礙物情況，提高了列車運(yùn)行的安全性。以上所揭露的僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，包括: 沿軌道依次間隔設(shè)置并形成障礙物檢測(cè)鏈的若干個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器；以及 安裝于列車上的車載單元； 所述障礙物檢測(cè)傳感器用于在其檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)有無障礙物，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器，或者在接收到所述障礙物檢測(cè)鏈上相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，再沿同一方向發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的下一個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器或者相應(yīng)的車載單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述障礙物檢測(cè)傳感器是微波傳感器、紅外線傳感器、超聲波傳感器、光學(xué)傳感器、圖像識(shí)別傳感器、電磁傳感器及磁力傳感器中的一種或任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述障礙物檢測(cè)傳感器之間通過無線通信鏈路、微波通信鏈路、激光通信鏈路、超聲波通信鏈路、紅外線通信鏈路或電纜導(dǎo)線連接，所述電纜導(dǎo)線包括信號(hào)電纜及電源電纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述車載單元進(jìn)一步包括車載車地通信單元，所述障礙物檢測(cè)傳感器與所述車載車地通信單元通過車地通信信號(hào)通信，所述車地通信信號(hào)是微波通信信號(hào)、專用短程無線通信DSRC信號(hào)、射頻通信信號(hào)、激光通信信號(hào)、超聲波通信信號(hào)及紅外線通信信號(hào)中的一種或任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述障礙物檢測(cè)傳感器還用于在接收到相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，如果其在自身檢測(cè)范圍內(nèi)沒有檢測(cè)到障礙物，·則將所述檢測(cè)結(jié)果疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，再沿同一方向發(fā)送至所述障礙檢測(cè)鏈上與其相鄰的下一個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器；如果其在自身檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)到有障礙物，則將所述檢測(cè)結(jié)果疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，通過所述車地通信信號(hào)發(fā)送給所述車載單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述障礙物檢測(cè)傳感器進(jìn)一步包括: 控制單元；以及 分別與所述控制單元電連接并受其控制的后向通行信號(hào)接收單元、后向通行信號(hào)發(fā)射單元、前向通行信號(hào)接收單元和前向通行信號(hào)發(fā)射單元； 所述后向通行信號(hào)接收單元用于接收前方相鄰的障礙物傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果，所述后向通行信號(hào)發(fā)射單元用于在所述傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在時(shí)，將疊加有所述檢測(cè)結(jié)果及其自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息，發(fā)送至相鄰的后方障礙物檢測(cè)傳感器； 所述前向通行信號(hào)接收單元用于接收后方相鄰的障礙物傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果，所述前向通行信號(hào)發(fā)射單元用于在所述傳感器自身沒有檢測(cè)到障礙物存在時(shí)，將疊加有所述檢測(cè)結(jié)果及其自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離的信息，發(fā)送至相鄰的前方障礙物檢測(cè)傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述障礙物檢測(cè)傳感器進(jìn)一步包括:傳感器車地通信單元，與所述控制單元電連接，用于通過車地通信信號(hào)與所述車載車地通信單元進(jìn)行通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述障礙物檢測(cè)傳感器進(jìn)一步包括: 分別與所述控 制單元電連接并受其控制的距離累加單元、距離自動(dòng)清零單元、節(jié)點(diǎn)間距設(shè)置單元、邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置單元以及紅燈信號(hào)輸入單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述車載單元進(jìn)一步包括: 安裝于列車車頭的測(cè)距單元，用于在列車運(yùn)行時(shí)測(cè)量所在列車與前方列車之間的距離，所述測(cè)距單元為視覺識(shí)別測(cè)距單元、超聲測(cè)距單元、微波測(cè)距單元、激光測(cè)距單元、紅外測(cè)距單元中的一種或任意組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的列車安全運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述車載單元進(jìn)一步包括: 車載控制單元；以及 與所述車載控制單元電連接并受其控制的車載顯示單元、車載提示單元或車載執(zhí)行單
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于障礙物檢測(cè)鏈的列車安全運(yùn)行控制裝置，包括沿軌道依次間隔設(shè)置并形成障礙物檢測(cè)鏈的若干個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器；以及安裝于列車上的車載單元；所述障礙物檢測(cè)傳感器用于在其檢測(cè)范圍內(nèi)檢測(cè)有無障礙物，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器，或者在接收到所述障礙物檢測(cè)鏈上相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器發(fā)送的檢測(cè)結(jié)果時(shí)，疊加上自身與所述相鄰的障礙物檢測(cè)傳感器之間的距離信息，再沿同一方向發(fā)送至所述障礙物檢測(cè)鏈上與其相鄰的下一個(gè)障礙物檢測(cè)傳感器或者相應(yīng)的車載單元。本實(shí)用新型的列車運(yùn)行安全控制裝置，使列車可隨時(shí)掌握前后方軌道上障礙物情況，運(yùn)行的安全性大為提高。
文檔編號(hào)B61L23/00GK203158028SQ201320179890
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者黃新凱, 徐菲 申請(qǐng)人:鐵路科技(香港)有限公司