[發(fā)明專利]基于固定設備的有軌電車路口安全區(qū)域控制裝置

在審

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• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107839718A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 易志剛;張秀廣;劉皓瑋;李克;鄭澤熙;白雪;劉新;胥昊;袁偉家;鄧曉鵬;杜萌;朱超平
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院;中國鐵道科學研究院通信信號研究所;北京市華鐵信息技術開發(fā)總公司;北京銳馳國鐵智能運輸系統(tǒng)工程技術有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;B61L29/28
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司11551
• 代理人: 李偉波,韓德凱

技術領域

本公開涉及一種有軌電車路口安全區(qū)域控制裝置，尤其涉及一種基于固定設備的有軌電車路口安全區(qū)域控制裝置。

背景技術

現代有軌電車在公共交通體系中能夠承擔城市主干線路公交客運，或者作為地鐵輕軌構建區(qū)域的補充公共交通網絡，其運行線路多為城市道路改造而成，線路不完全封閉，存在與地面公共交通的平面交叉路口。在平面交叉路口有軌電車與其他交通工具、行人存在相互干擾，導致有軌電車通過平面交叉路口時行車速度降低，影響有軌電車的路口通過能力。同時，國內城市道路交通情況復雜，相交道路的各種車輛及其行人都在路口匯集、通過或轉換方向，給現代有軌電車的運營安全帶來諸多隱患。

現代有軌電車與城市地鐵、輕軌路權形式不同，大部分線路都屬于半獨立或混合路權，其不同于鐵路、地鐵、輕軌等其他軌道交通完全封閉的運行環(huán)境這一特點，使得其無法采用軌道交通信號系統(tǒng)中的閉塞控制來保證列車運行安全，因此現代有軌電車駕駛方式與公交類似，由司機目視人工駕駛車輛，司機根據列車速度判斷并保持與前車的距離。

目前，現代有軌電車大多采用路口優(yōu)先控制系統(tǒng)，通過在平交路口接近和離去兩個方向設置檢測設備，檢測到列車通過信息，發(fā)送給社會車輛交通燈控制系統(tǒng)，由社會車輛交通燈控制系統(tǒng)進行路口交通相位轉換，司機根據路口交通信號燈行車，保證行車安全。但現有的路口優(yōu)先控制系統(tǒng)只實現向社會車輛交通燈控制系統(tǒng)發(fā)送列車通過路口信息，復示路口交通信號燈，沒有考慮與有軌電車的信號系統(tǒng)的相關性。通過對國內外已運營現代有軌電車線路運營情況及發(fā)生的事故進行分析，絕大部分事故都是由于社會車輛平面交叉路口轉彎搶行，社會車輛在軌行區(qū)內行駛、停車，行人橫越軌行區(qū)，行人任意闖紅燈等外部因素引起，司機未及時發(fā)現、發(fā)現后反應處理時間不夠、駕駛員操作失誤等原因造成。半獨立路權和司機目視人工駕駛導致有軌電車的運營安全、運輸效率極大的依賴于司機駕駛狀態(tài)和經驗，使得司機長時間處于高度緊張、注意力高度集中的狀態(tài)，給有軌電車的運營安全帶來諸多隱患。改變現代有軌電車路口的交通控制方案，構建有軌電車路口安全區(qū)域，對于保障有軌電車安全、高效通過平面交叉路口,實現信號閉塞控制等有著重要的意義。

目前國內已運營的現代有軌電車，大多采用路口優(yōu)先控制系統(tǒng)輔助有軌電車通過平面交叉路口。目前現代有軌電車采用的路口優(yōu)先控制系統(tǒng)只針對與社會交通控制單元的交互，采集列車位置信息傳遞給社會交通控制單元，通過交通信號燈相位控制對列車通過路口進行簡單防護，存在很多問題，例如：

1、路口優(yōu)先控制系統(tǒng)并未考慮非獨立路權條件下，其他交通方式(如行人、社會車輛等)在平面交叉路口轉彎搶行，任意闖紅燈等外部因素對于有軌電車通過路口的安全防護，這也是造成有軌電車運營安全事故的主要因素。

2、路口優(yōu)先控制系統(tǒng)未能解決現代有軌電車非封閉運行環(huán)境問題，無法結合現代有軌電車信號系統(tǒng)對有軌電車進行閉塞控制，實現列車運行安全防護。

發(fā)明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本公開結合計算機技術、自動控制技術、人工智能技術、通信技術，采用基于軌旁固定設備的平面交叉路口安全區(qū)域控制裝置，與路口社會交通控制單元協(xié)同控制，將有軌電車平面交叉路口構造成一個虛擬的安全封閉區(qū)域，形成滿足軌道交通信號系統(tǒng)閉塞控制要求的完全封閉運行環(huán)境。

本公開的基于固定設備的有軌電車路口安全區(qū)域控制裝置，通過以下技術方案實現。

基于固定設備的有軌電車路口安全區(qū)域控制裝置，包括列車位置檢測系統(tǒng)、路口安全區(qū)域控制系統(tǒng)和路口環(huán)境感知系統(tǒng)；所述路口環(huán)境感知系統(tǒng)實時采集路口的環(huán)境狀態(tài)信息，并將所述環(huán)境狀態(tài)信息傳送給所述路口安全區(qū)域控制系統(tǒng)；所述列車位置檢測系統(tǒng)包括列車位置地面檢測裝置；所述列車位置地面檢測裝置的第一地面檢測裝置和第二地面檢測裝置依次安裝在平面交叉路口的列車進入方向，所述第一地面檢測裝置用于接收列車特征信息和優(yōu)先通過請求信息并發(fā)送給所述路口安全區(qū)域控制系統(tǒng)，所述第二地面檢測裝置用于接收列車特征信息和列車接近路口的狀態(tài)信息并發(fā)送給所述路口安全區(qū)域控制系統(tǒng)。

其中，所述第一地面檢測裝置的設置位置為保證有軌電車可按正常運營速度v，無需降低正常運營速度通過平交路口。即第一地面檢測裝置距離有軌電車路口專用信號燈的距離d＝正常運營速度v*車載控制系統(tǒng)發(fā)出優(yōu)先通過請求到路口專用信號燈完成開放的時間間隔t+一定的安全裕量。