本發(fā)明涉及交通運(yùn)輸鐵路信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)鐵路在列車(chē)定位、鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害及基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、工程施工等領(lǐng)域，涉及衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)品一般都依賴價(jià)格低廉的gps。但是gps系統(tǒng)的所有權(quán)、控制權(quán)、運(yùn)營(yíng)權(quán)都屬于美國(guó)國(guó)防部，其存在人為干擾、信號(hào)不穩(wěn)定等問(wèn)題，目前，鐵路系統(tǒng)正探討應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，從而全面提升鐵路系統(tǒng)的安全性和可靠性。與gps系統(tǒng)相比，北斗系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于短信服務(wù)和導(dǎo)航結(jié)合，增加了通信功能；自主系統(tǒng)，高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠和穩(wěn)定。但是基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為鐵路行業(yè)提供全面的技術(shù)支撐和配套解決方案的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)還是技術(shù)空白。現(xiàn)有的鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)隨著既有線車(chē)速不斷提高，行車(chē)密度不斷增大，設(shè)備狀態(tài)不穩(wěn)定性不斷加劇，導(dǎo)致各種既有線施工、維修作業(yè)量急劇增大，隨之帶來(lái)的是我們目前以人控為主的施工防護(hù)體系安全隱患日益突出；在既有線施工、維修過(guò)程中，目前的安全防護(hù)系統(tǒng)只是由安全防護(hù)人員提供安全防護(hù)，沒(méi)有很好的技術(shù)的手段來(lái)確保維護(hù)人員、施工人員、防護(hù)人員、施工設(shè)備與運(yùn)行列車(chē)之間在安全的防護(hù)距離之外，值班領(lǐng)導(dǎo)也不能準(zhǔn)確、及時(shí)的獲取維護(hù)人員、施工人員、防護(hù)人員、施工設(shè)備的位置信息，并確保他們之間在安全距離范圍之外。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：所述的一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特點(diǎn)是包括分別配備給上道施工機(jī)械、防護(hù)人員、維護(hù)人員、施工人員的移動(dòng)手持終端，所述的手持終端采用北斗衛(wèi)星定位，手持終端將位置信息通過(guò)通信服務(wù)器gsm-r傳給施工維護(hù)指揮中心的鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)數(shù)據(jù)服務(wù)器，施工維護(hù)指揮中心的應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，核對(duì)當(dāng)日作業(yè)計(jì)劃，如無(wú)作業(yè)計(jì)劃或防護(hù)、監(jiān)控人員不在場(chǎng)，啟動(dòng)預(yù)警服務(wù)器，在各監(jiān)控顯示終端顯示無(wú)計(jì)劃施工報(bào)警；各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定則顯示正常施工，在各終端顯示持續(xù)監(jiān)控，同時(shí)向列車(chē)終端發(fā)送信息，啟動(dòng)列車(chē)接近報(bào)警；上道施工機(jī)械、防護(hù)人員、監(jiān)控人員手持終端相互配對(duì)，超出有效防護(hù)距離啟動(dòng)無(wú)效防護(hù)報(bào)警，在各終端同時(shí)以聲光信號(hào)在顯示終端顯示。

所述的手持終端與車(chē)載地圖數(shù)據(jù)庫(kù)匹配定位列車(chē)，經(jīng)過(guò)與里程計(jì)融合計(jì)算列車(chē)的公里標(biāo)，采用車(chē)地間無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行列車(chē)位置信息傳輸，位置信息包括列車(chē)運(yùn)行公里標(biāo)、速度、方向、線路號(hào)、時(shí)間戳。

所述的預(yù)警服務(wù)器對(duì)獲得的管轄區(qū)域內(nèi)各列車(chē)、軌道車(chē)、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端位置信息進(jìn)行綜合檢測(cè)與處理，進(jìn)行位置判定邏輯計(jì)算，列車(chē)和維護(hù)設(shè)備、維護(hù)人員和防護(hù)人員手持終端動(dòng)態(tài)距離計(jì)算，當(dāng)追蹤距離小于預(yù)定的安全預(yù)警限值時(shí)，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)向軌道車(chē)、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端發(fā)送預(yù)警信息，車(chē)載設(shè)備根據(jù)接收到的預(yù)警信息，在安全預(yù)警顯示設(shè)備上給司機(jī)提供當(dāng)前安全狀態(tài)的提示，為司機(jī)駕駛提供輔助信息；當(dāng)維護(hù)人員與防護(hù)人員距離大于預(yù)先設(shè)定的防護(hù)安全距離時(shí)，維護(hù)人員和防護(hù)人員手持終端同時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。

所述的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接收從通信服務(wù)器傳送來(lái)的列車(chē)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息和提供用戶的各種共享信息和線路數(shù)據(jù)，經(jīng)整合處理并存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并為各級(jí)應(yīng)用服務(wù)提供相應(yīng)的信息服務(wù)；所述的通信服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的整合和數(shù)據(jù)流的動(dòng)態(tài)管理，其內(nèi)容包括列車(chē)-軌道車(chē)信息轉(zhuǎn)發(fā)、列車(chē)-維護(hù)人員手持終端信息轉(zhuǎn)發(fā)、列車(chē)-防護(hù)人員手持終端信息轉(zhuǎn)發(fā)；所述的應(yīng)用服務(wù)器完成對(duì)輸入系統(tǒng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的綜合處理，包括列車(chē)安全行駛的狀態(tài)監(jiān)控信息的獲取、安全預(yù)警計(jì)算、信息查詢與統(tǒng)計(jì)；所述的鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)服務(wù)器存儲(chǔ)鐵路網(wǎng)絡(luò)的地理信息數(shù)據(jù)，處理其他服務(wù)器發(fā)送的查詢請(qǐng)求，進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)分析；所述的預(yù)警服務(wù)器由預(yù)警服務(wù)器綜合判斷行駛列車(chē)和軌道車(chē)、防護(hù)人員手持終端的間距，小于安全位置將觸發(fā)報(bào)警信息，維護(hù)人員與防護(hù)人員的安全距離超出預(yù)先設(shè)定的安全距離觸發(fā)報(bào)警信息，再由gsm-r通道發(fā)到列車(chē)車(chē)載報(bào)警器、軌道車(chē)車(chē)載報(bào)警器、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端報(bào)警器，通過(guò)語(yǔ)言提示三級(jí)預(yù)警命令，即提示、預(yù)警、告警；所述的顯示終端負(fù)責(zé)以二維視圖、三維視圖等形式展示列車(chē)運(yùn)行和預(yù)警狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)可視化管理。在對(duì)北斗精確位置數(shù)據(jù)信息綜合處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行列車(chē)在途行駛運(yùn)行狀態(tài)、軌道車(chē)位置、維護(hù)人員位置、防護(hù)人員位置、列車(chē)和軌道車(chē)接近預(yù)警、列車(chē)和防護(hù)人員接近預(yù)警、維護(hù)人員和防護(hù)人員安全距離預(yù)警的可視化展示，并為上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)或列車(chē)調(diào)度體系中其他應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)提供直觀的視圖展示和決策支持。

所述的一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)施時(shí)，列車(chē)在車(chē)站內(nèi)按預(yù)先設(shè)置好的列車(chē)進(jìn)路，依照防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)顯示運(yùn)行；列車(chē)在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，由于區(qū)間閉塞制式的不同，列車(chē)運(yùn)行的2站之間可以由1個(gè)或多個(gè)閉塞分區(qū)組成。而車(chē)次號(hào)實(shí)際上可以認(rèn)為是隨著列車(chē)的移動(dòng)而不斷向前傳遞，車(chē)次號(hào)追蹤的基本原理是同一時(shí)刻同一地點(diǎn)有且只有1列列車(chē)在運(yùn)行或停車(chē)，關(guān)鍵技術(shù)就是依據(jù)列車(chē)運(yùn)行的情況、當(dāng)前時(shí)刻和當(dāng)前地點(diǎn)來(lái)自動(dòng)推算當(dāng)前運(yùn)行或停車(chē)的列車(chē)車(chē)次號(hào)。因此根據(jù)ctc系統(tǒng)管理的車(chē)次號(hào)推算當(dāng)前占用的股道比較精確，最后根據(jù)推算出來(lái)的車(chē)次號(hào)信息，進(jìn)行多股道的分辯。維護(hù)人員上道后，向手持終端手動(dòng)輸入當(dāng)前股道編號(hào)，并通過(guò)gsm-r發(fā)送至預(yù)警服務(wù)器，預(yù)警服務(wù)器綜合鐵路地理信息系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算，校核當(dāng)前位置信息，并將校核后的準(zhǔn)確的位置信息發(fā)送至維護(hù)設(shè)備(例如軌道車(chē))、防護(hù)和維護(hù)人員手持終端。

本發(fā)明引入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，提出北斗鐵路列車(chē)衛(wèi)星定位與輔助預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)北斗定位系統(tǒng)獲取現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)車(chē)輛、人員的位置信息，并記錄車(chē)輛、人員的移動(dòng)軌跡來(lái)監(jiān)控作業(yè)過(guò)程，防止列車(chē)追尾事故的發(fā)生。該系統(tǒng)是一種相對(duì)獨(dú)立于信號(hào)系統(tǒng)的列車(chē)追蹤接近預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)π旭傊辛熊?chē)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并根據(jù)鐵路運(yùn)行列車(chē)的運(yùn)行位置進(jìn)行列車(chē)和軌道維護(hù)車(chē)間距預(yù)警計(jì)算。當(dāng)列車(chē)和軌道維護(hù)車(chē)間的距離達(dá)到預(yù)警條件時(shí)，提示司機(jī)和維護(hù)人員注意行車(chē)安全，軌道車(chē)及時(shí)下道。列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，由于線路、地形及其他情況的變化較大，不同的地方需要采用不同的定位方式。在鐵路區(qū)間北斗衛(wèi)星信號(hào)接收狀況良好的情況下，采用北斗衛(wèi)星定位。當(dāng)在隧道、山區(qū)、森林和城市建筑群等處，北斗衛(wèi)星信號(hào)會(huì)減弱或消失，這時(shí)需要采用其他輔助定位方式。比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的就是用車(chē)輪速度傳感器，利用列車(chē)車(chē)輪速度傳感器脈沖信號(hào)，計(jì)算列車(chē)實(shí)時(shí)運(yùn)行速度。在北斗衛(wèi)星信號(hào)失效時(shí)，根據(jù)列車(chē)速度推算列車(chē)運(yùn)行位置。

通過(guò)應(yīng)用北斗定位系統(tǒng)、手持終端、鐵路gis地圖來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)車(chē)輛和人員的全過(guò)程位置監(jiān)控，輔以計(jì)劃管理、安全門(mén)監(jiān)控等手段，可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工安全的全流程監(jiān)控與管理。作業(yè)人員和列車(chē)安全距離防護(hù)，實(shí)時(shí)采集和分析列車(chē)和作業(yè)人員位置，按照人車(chē)位置測(cè)距算法計(jì)算距離兩者位置公里標(biāo)，不足安全距離時(shí)中心服務(wù)器主動(dòng)下發(fā)列車(chē)接近防護(hù)報(bào)警提醒電務(wù)人員。新型智能手持終端可向lbj發(fā)送施工防護(hù)預(yù)警，接收l(shuí)bj設(shè)備的列車(chē)防護(hù)預(yù)警。目前研發(fā)工作的重點(diǎn)是基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員隨身攜帶的高精度定位裝置，需具備高精度，且能識(shí)別軌道，并與機(jī)車(chē)的定位裝置相對(duì)照，實(shí)現(xiàn)當(dāng)機(jī)車(chē)接近時(shí)能及時(shí)向相關(guān)人員預(yù)警，以機(jī)控冗余的方式增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全。

所述的手持終端采用開(kāi)放操作系統(tǒng)，支持自主開(kāi)發(fā)的配套功能軟件，集成北斗衛(wèi)星定位單元、gsm-r模塊，接收l(shuí)bj設(shè)備列車(chē)防護(hù)預(yù)警，接收設(shè)備維護(hù)和作業(yè)管理監(jiān)控中心發(fā)送來(lái)的列車(chē)接近預(yù)警提示，向lbj發(fā)送施工防護(hù)報(bào)警，支持電子標(biāo)簽、巡檢拍照、文字編輯、視頻傳送、衛(wèi)星定位、gsm-r通話、任務(wù)管理、記錄管理、預(yù)警提示等功能。該系統(tǒng)基于北斗的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，結(jié)合終端的電子地圖，實(shí)現(xiàn)了人員實(shí)時(shí)卡控定位和設(shè)備定位，融合了列車(chē)預(yù)警功能，為作業(yè)人員提供了更安全的預(yù)警防護(hù)。列車(chē)定位既要保證在列車(chē)間距超過(guò)認(rèn)可的安全范圍時(shí)及時(shí)提醒司機(jī)，又要避免頻繁提醒對(duì)司機(jī)正常行車(chē)的干擾；其次需要按不同線路、不同線別(上行、下行)對(duì)運(yùn)行列車(chē)進(jìn)行位置識(shí)別，根據(jù)線路間距等技術(shù)指標(biāo)綜合考慮系統(tǒng)中對(duì)列車(chē)定位精度的要求。北斗鐵路列車(chē)衛(wèi)星定位與輔助預(yù)警系統(tǒng)由預(yù)警中心、gsm-r通信網(wǎng)絡(luò)、定位及預(yù)警系統(tǒng)車(chē)載終端(簡(jiǎn)稱車(chē)載終端)等構(gòu)成。北斗鐵路列車(chē)衛(wèi)星定位與輔助預(yù)警系統(tǒng)由列車(chē)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)和列車(chē)安全行駛輔助預(yù)警子系統(tǒng)構(gòu)成。列車(chē)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)運(yùn)行位置的精確定位，主要由車(chē)載終端、gsm-r通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。車(chē)載終端實(shí)時(shí)接收北斗定位衛(wèi)星的信號(hào)，計(jì)算位置信息，并通過(guò)gsm-r網(wǎng)絡(luò)位置信息(包括經(jīng)度、緯度等)實(shí)時(shí)傳送至列車(chē)安全行駛輔助預(yù)警子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心。

所述的列車(chē)安全行駛輔助預(yù)警子系統(tǒng)主要由預(yù)警中心、gsm-r通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。預(yù)警中心接收來(lái)自于列車(chē)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)的定位信息，計(jì)算列車(chē)間的距離，對(duì)列車(chē)間距實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)列車(chē)間距達(dá)到預(yù)警距離時(shí)，則通過(guò)車(chē)地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送預(yù)警信息給司機(jī)，為司機(jī)提供輔助預(yù)警，防止列車(chē)追尾事故的發(fā)生。

本發(fā)明的有益效果是：所述的一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其利用現(xiàn)階段已較為成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在鐵路施工維護(hù)領(lǐng)域引入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)跟蹤作業(yè)人員和作業(yè)車(chē)輛的運(yùn)行軌跡，其安全穩(wěn)定，既保證了列車(chē)的正常運(yùn)行，又能使我們的既有線施工安全防護(hù)更加科學(xué)、有效。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的列車(chē)接近預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的列車(chē)與軌道車(chē)接近預(yù)警系統(tǒng)整體組成示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1和2所示，所述的一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特點(diǎn)是包括分別配備給上道施工機(jī)械、防護(hù)人員、維護(hù)人員、施工人員的移動(dòng)手持終端，所述的手持終端采用北斗衛(wèi)星定位，手持終端將位置信息通過(guò)通信服務(wù)器gsm-r傳給施工維護(hù)指揮中心的鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)服務(wù)器，施工維護(hù)指揮中心的應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，核對(duì)當(dāng)日作業(yè)計(jì)劃，如無(wú)作業(yè)計(jì)劃或防護(hù)、監(jiān)控人員不在場(chǎng)，啟動(dòng)預(yù)警服務(wù)器，在各監(jiān)控顯示終端顯示無(wú)計(jì)劃施工報(bào)警；各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定則顯示正常施工，在各終端顯示持續(xù)監(jiān)控，同時(shí)向列車(chē)終端發(fā)送信息，啟動(dòng)列車(chē)接近報(bào)警；上道施工機(jī)械、防護(hù)人員、監(jiān)控人員手持終端相互配對(duì)，超出有效防護(hù)距離啟動(dòng)無(wú)效防護(hù)報(bào)警，在各終端同時(shí)以聲光信號(hào)在顯示終端顯示。

所述的手持終端與車(chē)載地圖數(shù)據(jù)庫(kù)匹配定位列車(chē)，經(jīng)過(guò)與里程計(jì)融合計(jì)算列車(chē)的公里標(biāo)，采用車(chē)地間無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行列車(chē)位置信息傳輸，位置信息包括列車(chē)運(yùn)行公里標(biāo)、速度、方向、線路號(hào)、時(shí)間戳。

所述的預(yù)警服務(wù)器對(duì)獲得的管轄區(qū)域內(nèi)各列車(chē)、軌道車(chē)、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端位置信息進(jìn)行綜合檢測(cè)與處理，進(jìn)行位置判定邏輯計(jì)算，列車(chē)和維護(hù)設(shè)備、維護(hù)人員和防護(hù)人員手持終端動(dòng)態(tài)距離計(jì)算，當(dāng)追蹤距離小于預(yù)定的安全預(yù)警限值時(shí)，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)向軌道車(chē)、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端發(fā)送預(yù)警信息，車(chē)載設(shè)備根據(jù)接收到的預(yù)警信息，在安全預(yù)警顯示設(shè)備上給司機(jī)提供當(dāng)前安全狀態(tài)的提示，為司機(jī)駕駛提供輔助信息；當(dāng)維護(hù)人員與防護(hù)人員距離大于預(yù)先設(shè)定的防護(hù)安全距離時(shí)，維護(hù)人員和防護(hù)人員手持終端同時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。

所述的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接收從通信服務(wù)器傳送來(lái)的列車(chē)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息和提供用戶的各種共享信息和線路數(shù)據(jù)，經(jīng)整合處理并存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并為各級(jí)應(yīng)用服務(wù)提供相應(yīng)的信息服務(wù)；所述的通信服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的整合和數(shù)據(jù)流的動(dòng)態(tài)管理，其內(nèi)容包括列車(chē)-軌道車(chē)信息轉(zhuǎn)發(fā)、列車(chē)-維護(hù)人員手持終端信息轉(zhuǎn)發(fā)、列車(chē)-防護(hù)人員手持終端信息轉(zhuǎn)發(fā)；所述的應(yīng)用服務(wù)器完成對(duì)輸入系統(tǒng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的綜合處理，包括列車(chē)安全行駛的狀態(tài)監(jiān)控信息的獲取、安全預(yù)警計(jì)算、信息查詢與統(tǒng)計(jì)；所述的鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)服務(wù)器存儲(chǔ)鐵路網(wǎng)絡(luò)的地理信息數(shù)據(jù)，處理其他服務(wù)器發(fā)送的查詢請(qǐng)求，進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)分析；所述的預(yù)警服務(wù)器由預(yù)警服務(wù)器綜合判斷行駛列車(chē)和軌道車(chē)、防護(hù)人員手持終端的間距，小于安全位置將觸發(fā)報(bào)警信息，維護(hù)人員與防護(hù)人員的安全距離超出預(yù)先設(shè)定的安全距離觸發(fā)報(bào)警信息，再由gsm-r通道發(fā)到列車(chē)車(chē)載報(bào)警器、軌道車(chē)車(chē)載報(bào)警器、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端報(bào)警器，通過(guò)語(yǔ)言提示三級(jí)預(yù)警命令，即提示、預(yù)警、告警；所述的顯示終端負(fù)責(zé)以二維視圖、三維視圖等形式展示列車(chē)運(yùn)行和預(yù)警狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)可視化管理。在對(duì)北斗精確位置數(shù)據(jù)信息綜合處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行列車(chē)在途行駛運(yùn)行狀態(tài)、軌道車(chē)位置、維護(hù)人員位置、防護(hù)人員位置、列車(chē)和軌道車(chē)接近預(yù)警、列車(chē)和防護(hù)人員接近預(yù)警、維護(hù)人員和防護(hù)人員安全距離預(yù)警的可視化展示，并為上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)或列車(chē)調(diào)度體系中其他應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)提供直觀的視圖展示和決策支持。

所述的一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)施時(shí)，列車(chē)在車(chē)站內(nèi)按預(yù)先設(shè)置好的列車(chē)進(jìn)路，依照防護(hù)該進(jìn)路的信號(hào)機(jī)顯示運(yùn)行；列車(chē)在區(qū)間運(yùn)行時(shí)，由于區(qū)間閉塞制式的不同，列車(chē)運(yùn)行的2站之間可以由1個(gè)或多個(gè)閉塞分區(qū)組成。而車(chē)次號(hào)實(shí)際上可以認(rèn)為是隨著列車(chē)的移動(dòng)而不斷向前傳遞，車(chē)次號(hào)追蹤的基本原理是同一時(shí)刻同一地點(diǎn)有且只有1列列車(chē)在運(yùn)行或停車(chē)，關(guān)鍵技術(shù)就是依據(jù)列車(chē)運(yùn)行的情況、當(dāng)前時(shí)刻和當(dāng)前地點(diǎn)來(lái)自動(dòng)推算當(dāng)前運(yùn)行或停車(chē)的列車(chē)車(chē)次號(hào)。因此根據(jù)ctc系統(tǒng)管理的車(chē)次號(hào)推算當(dāng)前占用的股道比較精確，最后根據(jù)推算出來(lái)的車(chē)次號(hào)信息，進(jìn)行多股道的分辯。維護(hù)人員上道后，向手持終端手動(dòng)輸入當(dāng)前股道編號(hào)，并通過(guò)gsm-r發(fā)送至預(yù)警服務(wù)器，預(yù)警服務(wù)器綜合鐵路地理信息系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算，校核當(dāng)前位置信息，并將校核后的準(zhǔn)確的位置信息發(fā)送至維護(hù)設(shè)備(例如軌道車(chē))、防護(hù)和維護(hù)人員手持終端。

本發(fā)明引入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，提出北斗鐵路列車(chē)衛(wèi)星定位與輔助預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)北斗定位系統(tǒng)獲取現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)車(chē)輛、人員的位置信息，并記錄車(chē)輛、人員的移動(dòng)軌跡來(lái)監(jiān)控作業(yè)過(guò)程，防止列車(chē)追尾事故的發(fā)生。該系統(tǒng)是一種相對(duì)獨(dú)立于信號(hào)系統(tǒng)的列車(chē)追蹤接近預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)π旭傊辛熊?chē)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并根據(jù)鐵路運(yùn)行列車(chē)的運(yùn)行位置進(jìn)行列車(chē)和軌道維護(hù)車(chē)間距預(yù)警計(jì)算。當(dāng)列車(chē)和軌道維護(hù)車(chē)間的距離達(dá)到預(yù)警條件時(shí)，提示司機(jī)和維護(hù)人員注意行車(chē)安全，軌道車(chē)及時(shí)下道。列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，由于線路、地形及其他情況的變化較大，不同的地方需要采用不同的定位方式。在鐵路區(qū)間北斗衛(wèi)星信號(hào)接收狀況良好的情況下，采用北斗衛(wèi)星定位。當(dāng)在隧道、山區(qū)、森林和城市建筑群等處，北斗衛(wèi)星信號(hào)會(huì)減弱或消失，這時(shí)需要采用其他輔助定位方式。比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的就是用車(chē)輪速度傳感器，利用列車(chē)車(chē)輪速度傳感器脈沖信號(hào)，計(jì)算列車(chē)實(shí)時(shí)運(yùn)行速度。在北斗衛(wèi)星信號(hào)失效時(shí)，根據(jù)列車(chē)速度推算列車(chē)運(yùn)行位置。

通過(guò)應(yīng)用北斗定位系統(tǒng)、手持終端、鐵路gis地圖來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)車(chē)輛和人員的全過(guò)程位置監(jiān)控，輔以計(jì)劃管理、安全門(mén)監(jiān)控等手段，可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工安全的全流程監(jiān)控與管理。作業(yè)人員和列車(chē)安全距離防護(hù)，實(shí)時(shí)采集和分析列車(chē)和作業(yè)人員位置，按照人車(chē)位置測(cè)距算法計(jì)算距離兩者位置公里標(biāo)，不足安全距離時(shí)中心服務(wù)器主動(dòng)下發(fā)列車(chē)接近防護(hù)報(bào)警提醒電務(wù)人員。新型智能手持終端可向lbj發(fā)送施工防護(hù)預(yù)警，接收l(shuí)bj設(shè)備的列車(chē)防護(hù)預(yù)警。目前研發(fā)工作的重點(diǎn)是基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員隨身攜帶的高精度定位裝置，需具備高精度，且能識(shí)別軌道，并與機(jī)車(chē)的定位裝置相對(duì)照，實(shí)現(xiàn)當(dāng)機(jī)車(chē)接近時(shí)能及時(shí)向相關(guān)人員預(yù)警，以機(jī)控冗余的方式增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全。

所述的手持終端采用開(kāi)放操作系統(tǒng)，支持自主開(kāi)發(fā)的配套功能軟件，集成北斗衛(wèi)星定位單元、gsm-r模塊，接收l(shuí)bj設(shè)備列車(chē)防護(hù)預(yù)警，接收設(shè)備維護(hù)和作業(yè)管理監(jiān)控中心發(fā)送來(lái)的列車(chē)接近預(yù)警提示，向lbj發(fā)送施工防護(hù)報(bào)警，支持電子標(biāo)簽、巡檢拍照、文字編輯、視頻傳送、衛(wèi)星定位、gsm-r通話、任務(wù)管理、記錄管理、預(yù)警提示等功能。該系統(tǒng)基于北斗的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，結(jié)合終端的電子地圖，實(shí)現(xiàn)了人員實(shí)時(shí)卡控定位和設(shè)備定位，融合了列車(chē)預(yù)警功能，為作業(yè)人員提供了更安全的預(yù)警防護(hù)。

列車(chē)定位既要保證在列車(chē)間距超過(guò)認(rèn)可的安全范圍時(shí)及時(shí)提醒司機(jī)，又要避免頻繁提醒對(duì)司機(jī)正常行車(chē)的干擾；其次需要按不同線路、不同線別(上行、下行)對(duì)運(yùn)行列車(chē)進(jìn)行位置識(shí)別，根據(jù)線路間距等技術(shù)指標(biāo)綜合考慮系統(tǒng)中對(duì)列車(chē)定位精度的要求。北斗鐵路列車(chē)衛(wèi)星定位與輔助預(yù)警系統(tǒng)由預(yù)警中心、gsm-r通信網(wǎng)絡(luò)、定位及預(yù)警系統(tǒng)車(chē)載終端(簡(jiǎn)稱車(chē)載終端)等構(gòu)成。北斗鐵路列車(chē)衛(wèi)星定位與輔助預(yù)警系統(tǒng)由列車(chē)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)和列車(chē)安全行駛輔助預(yù)警子系統(tǒng)構(gòu)成。列車(chē)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)列車(chē)運(yùn)行位置的精確定位，主要由車(chē)載終端、gsm-r通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。車(chē)載終端實(shí)時(shí)接收北斗定位衛(wèi)星的信號(hào)，計(jì)算位置信息，并通過(guò)gsm-r網(wǎng)絡(luò)位置信息(包括經(jīng)度、緯度等)實(shí)時(shí)傳送至列車(chē)安全行駛輔助預(yù)警子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心。

列車(chē)安全行駛輔助預(yù)警子系統(tǒng)主要由預(yù)警中心、gsm-r通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。預(yù)警中心接收來(lái)自于列車(chē)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)的定位信息，計(jì)算列車(chē)間的距離，對(duì)列車(chē)間距實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)列車(chē)間距達(dá)到預(yù)警距離時(shí)，則通過(guò)車(chē)地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送預(yù)警信息給司機(jī)，為司機(jī)提供輔助預(yù)警，防止列車(chē)追尾事故的發(fā)生。

所述的一種鐵路列車(chē)與施工維護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其鐵路列車(chē)定位及輔助預(yù)警系統(tǒng)獨(dú)立于現(xiàn)有信號(hào)系統(tǒng)，不參與控車(chē)，通過(guò)北斗衛(wèi)星實(shí)時(shí)接收列車(chē)的位置信息，當(dāng)列車(chē)間距離達(dá)到預(yù)警條件時(shí)，系統(tǒng)向司機(jī)發(fā)出預(yù)警提示，防止列車(chē)追尾事故的發(fā)生。其工作步驟如下：

1)確立精確的位置信息：通過(guò)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)和精確的鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)地圖來(lái)建立準(zhǔn)確的位置信息，通過(guò)機(jī)車(chē)綜合無(wú)線通信設(shè)備(cir)自身帶有g(shù)ps模塊和gsm-r模塊，可以將自己的gps位置信息通過(guò)gsm-r上傳至中心控制站，gps管理中心利用鐵路沿線gps基準(zhǔn)站信息，對(duì)機(jī)車(chē)上傳的位置信息進(jìn)行校正、計(jì)算處理，通過(guò)gsm-r無(wú)線傳輸通道將位置信息傳給機(jī)車(chē)；

2)再通過(guò)gsm-r通道將校正后的位置信息和車(chē)次號(hào)傳給地面的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)庫(kù)中不光存儲(chǔ)列車(chē)的位置和車(chē)次號(hào)信息，同時(shí)還存儲(chǔ)線路上道岔的位置信息，車(chē)站位置信息以及車(chē)次所跑的路線；道岔的位置信息能夠?yàn)榱熊?chē)提供準(zhǔn)確的正線和側(cè)線信息；

3)將列車(chē)信息(車(chē)次、位置、線路)傳送給地圖服務(wù)器，由地圖服務(wù)器對(duì)不同線路上的列車(chē)進(jìn)行分類(lèi)，計(jì)算同一線路上的行駛列車(chē)和軌道車(chē)以及維護(hù)人員手持終端的間距；

4)從數(shù)據(jù)庫(kù)中把道岔位置信息和由地圖服務(wù)器歸整好的同一線路上的列車(chē)信息(如間距信息等)一同發(fā)送給預(yù)警服務(wù)器；

5)由預(yù)警服務(wù)器判斷行駛列車(chē)和軌道車(chē)、防護(hù)人員手持終端的間距，小于安全位置將觸發(fā)報(bào)警信息，維護(hù)人員與防護(hù)人員的安全距離超出預(yù)先設(shè)定的安全距離觸發(fā)報(bào)警信息，再由gsm-r通道發(fā)到列車(chē)車(chē)載報(bào)警器、軌道車(chē)車(chē)載報(bào)警器、防護(hù)人員和維護(hù)人員手持終端報(bào)警器，通過(guò)語(yǔ)言提示三級(jí)預(yù)警命令，即提示、預(yù)警、告警。

以臨近既有線施工大型機(jī)械為例：機(jī)械、防護(hù)人員、監(jiān)控人員分別裝置手持終端。臨近既有線防護(hù)區(qū)域后，手持終端向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送位置信息，應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用鐵路地理信息系統(tǒng)(gis)服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，核對(duì)當(dāng)日作業(yè)計(jì)劃，如無(wú)作業(yè)計(jì)劃或防護(hù)、監(jiān)控人員不在場(chǎng)，啟動(dòng)報(bào)警服務(wù)器，在各監(jiān)控終端顯示無(wú)計(jì)劃施工報(bào)警。各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定則顯示正常施工，在各終端顯示持續(xù)監(jiān)控，同時(shí)向列車(chē)終端發(fā)送信息，啟動(dòng)列車(chē)接近報(bào)警。機(jī)械、防護(hù)人員、監(jiān)控人員手持終端相互配對(duì)，超出有效防護(hù)距離啟動(dòng)無(wú)效防護(hù)報(bào)警，在各終端同時(shí)以聲光信號(hào)顯示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。