一种基于智能感知的铁路道口安全防护装置和方法与流程

本发明涉及一种基于智能感知的铁路道口安全防护装置和方法。

背景技术：

1、专用货运铁路道口包括有人值守道口、无人值守道口和“非法”道口(即虽然名义上没有设置道口，但由于周边人员经常穿越而成为事实上的道口)。

2、在专用货运铁路相关的安全事故中，道口是事故发生频率较高的一类地段。为了减少道口安全事故的发生，道口控制和防护模式随着相关技术的进步而发生变化。早期的是基于全人工的方式，依赖值守人员瞭望、手动操控栏杆；后来通过在轨道上安装传感器来检测列车的接近，并发出声光报警；随着视频监控技术的发展，不少道口也安装了视频摄像头，但视频摄像头更多的是记录功能，用于事后分析。

3、越来越多的有人值守道口安装了视频监控系统和栏杆抬放系统等防护措施。这些措施在一定程度上减少了道口等重点位置安全事故的发生。但现有的解决方案依然存在一些问题。比如，视频监控所采用的摄像头对光照有一定的要求，也不可避免地会受恶劣天气等的影响。另外，当道口出现意外状况的时候(比如汽车在道口抛锚或者卡在道口，或者道口值守人员未能及时告知司机，或者道口无人值守)，火车司机不一定能够及时获知道口状况，错失采取有效措施的时机，导致意外事故的发生，造成生命和财产损失。而在没有这些防护措施的道口(如“非法”道口、弯道、隧道口等)，安全事故还是频繁发生。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于智能感知的铁路道口安全防护装置和方法，具有道口安全性高的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于智能感知的铁路道口安全防护装置和方法，道口安全防护装置包含：

3、道口装置子系统，所述道口装置子系统包括雷达部件、摄像头部件、道口执行部件、控制部件和第一通信部件，所述雷达部件、所述摄像头部件和所述道口执行部件电连接于所述控制部件，所述控制部件电连接于所述第一通信部件，所述雷达部件和所述摄像头部件用于安装在道口以对道口进行监控；所述道口执行部件安装于道口以使道口处于关闭状态或打开状态；

4、控制终端子系统，所述控制终端子系统通过所述第一通信部件与所述道口装置子系统通信连接，所述控制终端子系统用于读取所述道口装置子系统的识别结果信息，并根据所述识别结果信息控制所述道口执行部件打开或关闭道口；

5、车载终端子系统，所述车载终端子系统用于安装在机车上，所述车载终端子系统包括第二通信部件、输出部件和机车信息读取部件，所述车载终端子系统通过所述第二通信部件与所述控制终端子系统通信连接，所述机车信息读取部件用于读取所述车载终端子系统所在机车的位置和速度信息并传输给控制终端子系统，所述输出部件用于输出所述车载终端子系统所在机车前方道口的视频信息。

6、可选的，所述安全防护装置包括多个所述道口装置子系统，多个所述道口装置子系统安装于不同道口，所述控制终端子系统用于获取各所述道口装置子系统的识别结果信息，根据所述识别结果信息提供故障报警。

7、可选的，所述安全防护装置包括多个所述车载终端子系统，多个所述车载终端子系统安装于不同机车，所述控制终端子系统用于获取不同机车的位置和速度信息，并向机车推送对应的前方道口的视频信息。

8、可选的，所述雷达部件和所述摄像头部件还用于对道口附近的道路进行监控。

9、可选的，所述车载终端子系统的输出部件还用于显示前方道口附近道路的视频信息。

10、可选的，所述控制终端子系统设置于车站或控制中心。

11、可选的，所述第一通信部件包括有线通信组件，所述控制部件通过所述有线通信组件连接所述控制终端子系统。

12、可选的，所述第一通信部件包括无线通信组件，所述控制部件通过所述无线通信组件连接所述控制终端子系统。

13、可选的，所述输出部件连接于机车的列控车载设备人机界面，所述输出部件通过机车上的列控车载设备人机界面输出所述车载终端子系统所在机车前方道口的视频信息。

14、可选的，所述输出部件还用于输出所述车载终端子系统所在机车与前方道口的距离信息。

15、可选的，所述道口执行部件还包括声光报警模块，所述声光报警模块用于发出声音和灯光以向周围人员发出声光信息警报。

16、可选的，所述道口执行部件还包括文字报警模块，所述文字报警模块用于显示文字信息以向周围人员发出文字信息警报。

17、可选的，所述雷达部件包括毫米波雷达。

18、可选的，所述道口装置子系统还包括人工智能识别部件，所述人工智能识别部件的输入端连接于所述毫米波雷达和所述摄像头部件，所述人工智能识别部件用于融合所述毫米波雷达和所述摄像头部件的探测结果并生成识别结果信息以传输给所述控制部件。

19、本发明还提供一种基于智能感知的铁路道口安全防护方法，所述安全防护方法采用如上述的基于智能感知的铁路道口安全防护装置实现，所述安全防护方法包括：

20、s10、所述控制终端子系统获取机车的位置和速度信息，判断所述机车将要路过的道口，当所述机车和所述道口距离小于等于第一阈值时，所述控制终端子系统发送信号给所述道口的道口装置子系统的控制部件；

21、s20、所述控制部件从所述雷达部件和所述摄像头部件获取道口区域周围的状态信息，启动声光报警，发布即将接近列车和所述道口的距离和预计到达时间的文字信息；

22、s30、所述控制部件判断关闭所述道口是否存在障碍，若无障碍则关闭所述道口并向所述控制终端子系统反馈道口关闭信息；若存在障碍，则向所述控制终端子系统反馈道口存在障碍报警信息，所述控制终端子系统向机车司机发送报警信息；

23、s40、当所述机车和所述道口的距离小于等于第二阈值时，所述控制终端子系统向所述机车的所述车载终端子系统推送所述道口的视频信息，所述第二阈值小于第一阈值；

24、s50、当所述机车驶过所述道口后，所述控制终端子系统向所述控制部件发送机车驶过道口信息，所述控制部件控制所述道口执行部打开道口并关闭声光报警和文字信息。

25、可选的，在步骤s30中，所述人工智能识别部件融合所述毫米波雷达和所述摄像头部件的探测结果并生成识别结果信息以传输给所述控制部件，所述控制部件根据所述人工智能识别部件的所述识别结果信息判断关闭所述道口是否存在障碍。

26、综上所述，与现有技术相比，本发明提供的基于智能感知的铁路道口安全防护装置和方法，具有如下有益效果：

27、本发明的基于智能感知的铁路道口安全防护装置和方法，采用雷达和视觉摄像头融合的感知方法，能够探测道口和距离道口200米内的与道口交叉道路上的移动的行人和车辆，具有探测范围广、探测精度高的优点；通过雷达和视觉摄像头两种感知方式的互补，可实现全天候(白天、黑夜)、各类恶劣天气环境(风、霜、雨、雪、沙尘、雾霾)下的精准探测；基于雷达和视觉摄像头融合的智能感知，实现道口闸机栏杆更安全、更可靠的抬放控制；道口和道口周边状况(包括道口视频和道口附近道路上移动目标)按需发送至机车，为机车司机提供超视距的全面信息，有利于提高道口安全性和道口的通过效率；在道口显示机车与道口的距离和预计到达时间，为道路上即将通过道口的行人和车辆提供准确信息，便于做出在机车到达前是否通过道口的决策，提高了行人和车辆通过道口的安全性。