[發明專利]通信中斷情況下防止協同編隊高速列車群發生碰撞的方法

有效

• 申請號: 202011266451.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112298287B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 徐凱;劉清山;吳仕勛;黃大榮;張生軍
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B61L23/18
• 分類號: B61L23/18;B60T7/22
• 代理公司: 重慶乾乙律師事務所 50235
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

1.一種通信中斷情況下防止協同編隊高速列車群發生碰撞的方法，所述協同編隊高速列車群包含多輛以相同速度協同運行的列車；相鄰兩輛列車中，在前的列車記為前車，在后的列車記為后車；前車和后車的間隔距離小于或等于高速攝像頭的可視距離；其特征在于：

所述列車上搭載有車載駕駛系統、緊急制動模塊、定位模塊、無線通信模塊、高速攝像頭、數字孿生傳感器組和圖像處理模塊，后方監控中心設置有數字孿生系統；

緊急制動模塊、定位模塊、無線通信模塊、高速攝像頭、數字孿生傳感器組和圖像處理模塊均與相應的車載駕駛系統連接；車載駕駛系統通過無線通信模塊與數字孿生系統通信連接；相鄰列車的車載駕駛系統通過無線通信模塊通信連接；

所述方法包括：

所述定位模塊能對列車自身的位置進行檢測，并向相應車載駕駛系統實時輸出位置信息；前車的車載駕駛系統通過無線通信模塊將自身的位置信息實時發送給后車的車載駕駛系統；

所述數字孿生傳感器組能對列車周圍的環境信息進行采集，并向相應車載駕駛系統實時輸出環境數據；車載駕駛系統收到環境數據后，通過無線通信模塊將環境數據實時傳輸至數字孿生系統；

所述數字孿生系統能根據收到的環境數據，在同一虛擬空間中構建出包含各輛列車及周圍環境的實時數字模型；

車載駕駛系統能通過高速攝像頭獲取列車前方的圖像；獲取到圖像后，車載駕駛系統將圖像實時發送至圖像處理模塊；虛擬空間中的虛擬列車模型上設置有對應高速攝像頭的虛擬攝像頭，虛擬攝像頭在虛擬空間中的拍攝角度和視距范圍與高速攝像頭在真實環境中的拍攝角度和視距范圍相同；

所述圖像處理模塊能根據圖像中的前車影像識別出前車與本車的間隔距離參數，并將間隔距離參數反饋給相應的車載駕駛系統；

列車行進過程中，后車上的車載駕駛系統根據前車的位置信息和自身的位置信息計算出本車和前車的間隔距離參數，并將間隔距離參數實時輸出至緊急制動模塊，緊急制動模塊將間隔距離參數和預設的制動控制距離參數進行比較，如間隔距離參數小于或等于制動控制距離參數，則緊急制動模塊控制列車進行制動操作；

列車行進過程中，若后車的車載駕駛系統在設定的時間范圍內未收到前車的位置信息，則后車的車載駕駛系統控制高速攝像頭工作，通過高速攝像頭連續拍攝前方圖像，并將拍攝到的圖像實時傳輸給相應的圖像處理模塊；圖像處理模塊對圖像進行連續識別，并持續向車載駕駛系統反饋間隔距離參數；車載駕駛系統將收到的間隔距離參數實時發送至相應的緊急制動模塊；緊急制動模塊將間隔距離參數和預設的制動控制距離參數進行比較，如間隔距離參數小于或等于制動控制距離參數，則緊急制動模塊控制列車進行制動操作；

高速攝像頭開始工作，若后車的車載駕駛系統在設定的時間范圍內未收到圖像處理模塊反饋的間隔距離參數時，后車的車載駕駛系統通過無線通信模塊向數字孿生系統發出圖像調用指令；此時，將虛擬空間中后車的虛擬列車模型上的虛擬攝像頭記為攝像頭A；收到圖像調用指令后，數字孿生系統控制攝像頭A連續獲取虛擬空間中的虛擬圖像，并將虛擬圖像實時傳輸給后車的車載駕駛系統；后車的車載駕駛系統將收到的虛擬圖像實時傳輸給相應的圖像處理模塊；圖像處理模塊對虛擬圖像進行連續識別，并持續向車載駕駛系統反饋間隔距離參數；車載駕駛系統將收到的間隔距離參數實時發送至相應的緊急制動模塊；緊急制動模塊將間隔距離參數和預設的制動控制距離參數進行比較，如間隔距離參數小于或等于制動控制距離參數，則緊急制動模塊控制列車進行制動操作。