[發明專利]站臺屏蔽門智能控制方法

無效

• 申請號: 200710045172.0
• 申請日: 2007-08-23
• 公開（公告）號: CN101105097A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 張秀彬;應俊豪;郭進
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E05F15/20
• 分類號: E05F15/20;G06K9/62;B61B1/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種自動控制技術領域的方法，具體是一種站臺屏蔽門智能控制方法。

背景技術

隨著我國城市地鐵和輕軌交通的快速發展，為了改善乘車環境已經有深圳、上海等城市先后在現有的地鐵或輕軌站臺上加裝屏蔽門。勿容置疑，在地鐵或輕軌站臺上加裝屏蔽門能夠達到對站臺環境控制系統的節能效果，可以為乘客提供安全、舒適的乘/候車環境。但是，站臺屏蔽門直接面對乘客，是乘客上下車的唯一通道，它的運行方式及其可靠性直接關系到車站對乘客所提供的服務質量的好壞，直接關系到乘客上下車的方便性和人身安全。同時，它的工作方式將直接影響到列車及其整個線路是否能夠正常準時運行。從當前上海、深圳等城市已經安裝站臺屏蔽門的地鐵和輕軌車站運行情況看，由于屏蔽門控制系統的設計缺陷已有多起乘客被夾于列車車門與屏蔽門之間，以致乘客傷亡的事件發生。

本發明就是針對上述現有設備所存在的重大技術缺陷提出一種完善的站臺屏蔽門智能控制方法。本發明適用于地鐵、輕軌和鐵路列車等車站所設置的站臺屏蔽門的運行和控制。

經對現有技術文獻的檢索發現，高凈的“站臺屏蔽門的運行模式及控制方法”(《鐵道機車車輛》1999年第6期)介紹一種在深圳地鐵中使用的站臺屏蔽門運行模式和控制方法。該方法采用“5級自動控制和3種手動開門方式”。所述“5級自動控制”包括：“第一級是司機在駕駛室的控制”；“第二級是站臺前端頭控制，供列車司機手動操作控制屏蔽門”；“第三級是每檔屏蔽門的就地控制”，“主要用于維修時用”；“第四級是屏蔽門設備室內的主控機控制”；“第五級是車站綜合控制室內的操作指示盤”。所述“3種手動開門方式”包括：“①站臺值班員可用鑰匙在站內開門”；“②下車乘客手拉把手可在列車一面把門打開”；“③下車乘客手按壓應急門上的橫桿可在列車一面把應急門打開”。

應該說，上述文獻所提供的“站臺屏蔽門的運行模式及控制方法”已經對使用環境和可能會出現的多種狀況進行了較為全面的考慮，這種技術方案能夠適合應用于一般正常情況下的運行環境，但是，其中根本的技術缺陷在于：

①除了對“屏蔽門碰到障礙物”時有傳感外，缺少對屏蔽門運行狀態的自動檢測手段，整個裝置系統僅僅通過程序控制加上人工監視，因此，整體自動化程度不高；

②正是因為該系統需要通過人工監視來干預控制，這就存在對事故發生時的人為反應滯后問題，因此，往往在猝不及防事件發生時，悲劇已經無法挽回；

③在應急情況下，通過下車乘客“手拉把手”或者“手按壓應急門上的橫桿”可以把門打開，這種輔助手段無疑是必要的，但卻是不可靠的，因為大多數乘客往往沒有掌握這些“應急常識”，甚至毫無所知。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足和缺陷，提供一種站臺屏蔽門智能控制方法，使其能夠實時發現列車車門和站臺屏蔽門之間是否存在異物，并做出智能化的判斷和決策以保障列車的安全準時運行和乘客的舒適安全上下車。

本發明是通過以下技術方案實現的，具體步驟包括如下：

步驟一，CMOS攝像頭(互補金屬氧化物半導體攝像頭)，安裝于屏蔽門上門框、朝向列車一側，調節俯視角為60°以保證監視區域充分處于攝像頭的視場范圍內。

步驟二，通過CMOS攝像頭采集站臺軌道上停放列車和不停放列車兩種狀況下的圖像，并將圖像輸出至信號處理器。

步驟三，信號處理器通過A/D轉換模塊將接收到的初始采集的站臺軌道上停放列車和不停放列車兩種狀況的模擬圖像信號轉換成兩種數字圖像信號，并送至圖像增強模塊；然后圖像增強模塊對送達的兩種數字圖像信號進行影像光源自動增益補強，亮度、白平衡、色飽和度與對比度調節、邊緣增強等技術加工，再送入圖像識別模塊進行圖像特征信息提取，最終作為兩個基本模板存放于信號處理器的存儲單元內，所述兩個基本模板分別為：第一基本模板為車站軌道上無列車停放的數字圖像及其特征信息，第二基本模板為車站軌道上有列車停放的數字圖像及其特征信息，特征信息包括物體邊緣線、圖像灰度直方圖及其平均灰度。

步驟四，建立現場圖像與基本模板的圖像閾值灰度級及其相互間的誤差、相關度判據公式與指標。

①圖像閾值灰度級

首先快速搜尋峰谷交接點，并立即將其確定為灰度級之閾值，進而以該閾值作為圖像分割的依據，來分隔前景和背景。

②誤差

所述的誤差，是指：比較現場圖像與基本模板的圖像灰度直方圖及其平均灰度特征值，即現場圖像特征與基本模板圖像特征值之差的絕對值對基本模板圖像特征值的比值。