一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统的制作方法

本发明涉及铁路交通安全管理，具体为一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统。

背景技术：

1、在铁路交通中，安全问题一直是关注的焦点。尽管现有的安全措施包括信号指示灯、护栏、栅栏等隔离设施以及交通执法，在一定程度上确保了铁路道口的安全，但仍然存在一些问题需要解决。

2、首先，一些频繁使用火车进行短距离运输、频繁装卸的应用领域，如工业区、港口等地，人员非法穿越铁路道口的情况较为常见。是由于缺乏安全预警设施和设备，导致驾驶人员或行人在没有足够警示的情况下穿越铁路道口，增加了交通事故发生的风险。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，解决了传统铁路道口缺乏安全预警设施和设备，导致驾驶人员或行人在没有足够警示的情况下穿越铁路道口，增加了交通事故发生的风险的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，包括：

3、视频采集装置，安装在铁路道口位置，用于捕捉道口及其周边区域的实时视频图像；

4、声光报警装置，安装在铁路道口的显眼位置，用于发出声光信号；

5、图像处理服务器，分别与所述视频采集装置和所述声光报警装置连接，用于接收视频图像并进行处理分析；

6、其中，所述图像处理服务器包括图像解析模块用于将捕捉到的视频图像转换为可分析的数据格式，以及图像分析模块用于检测视频图像中的动态对象，并在满足预定条件时激活声光报警装置。

7、优选的，所述视频采集装置包括多个摄像头，安装于道口不同的位置，以从多个角度获取道口的视频图像。

8、优选的，所述声光报警装置包括警示灯和警报器，被配置为在所述图像分析模块判定满足预设条件时激活。

9、优选的，所述图像分析模块包括：

10、位置信息获取单元，用于从连续的视频图像中提取火车的位置坐标，并存储为火车位置信息序列；

11、方向判断单元，用于计算所述火车位置信息序列中连续两帧之间的位置坐标差值，并基于所计算出的差值确定火车的行进方向；

12、风险判定单元，用于分析所述铁路道口区域内的人员和车辆数据，并将火车的行进方向与道口区域的人员、车辆位置进行比对，以判断是否存在潜在的撞击风险；

13、其中，当所述方向判断单元确定火车的行进方向为朝向视频采集装置前进，并且风险判定单元检测到铁路道口区域内存在人员或车辆时，图像分析模块触发信号激活声光报警装置。

14、优选的，所述风险判定单元包括：

15、碰撞预测模型，利用火车位置信息序列及其行进方向，结合铁路道口区域内的人员和车辆位置信息，运用概率算法预测潜在的撞击风险；

16、决策逻辑处理器，根据碰撞预测模型的输出结果，评估是否满足预定的风险触发条件，当预测到潜在撞击风险超过安全阈值时，激活声光报警装置。

17、优选的，所述系统还包括：

18、交通信号控制单元，用于在火车接近时自动操控相邻的交通信号灯，所述交通信号控制单元接收来自图像分析模块的预警信号，与交通信号灯通信，实施交通控制逻辑，以确保车辆和行人不会在火车通过时进入铁路道口。

19、本发明还提供一种铁路道口防撞预警方法，包括以下步骤：

20、实时捕捉铁路道口及其周边区域的视频图像；

21、将捕捉到的视频图像传输至图像处理服务器；

22、在图像处理服务器中，解析视频图像为数据格式，并检测图像中的动态对象；

23、根据检测结果，判断是否存在撞击风险，并在检测到撞击风险时触发预警信号。

24、优选的，所述判断是否存在撞击风险，并在检测到撞击风险时触发预警信号的步骤包括：

25、连续的视频图像中提取火车的位置坐标，并存储为火车位置信息序列；

26、计算所述火车位置信息序列中连续两帧之间的位置坐标差值，并基于所计算出的差值确定火车的行进方向；

27、检测铁路道口区域的人员、车辆数据；

28、当火车行进方向为朝向视频采集装置前进时，同时铁路道口区域有人员、车辆时，触发信号激活声光报警装置。

29、优选的，所述当火车行进方向为朝向视频采集装置前进时，同时铁路道口区域有人员、车辆时，触发信号激活声光报警装置的步骤包括：

30、利用火车位置信息序列及其行进方向，结合铁路道口区域内的人员和车辆位置信息，运用概率算法预测潜在的撞击风险；

31、评估是否满足预定的风险触发条件，当预测到潜在撞击风险超过安全阈值时，激活声光报警装置。

32、优选的，所述方法还包括：

33、接收预警信号，与交通信号灯通信，自动操控相邻的交通信号灯，以确保车辆和行人不会在火车通过时进入铁路道口。

34、本发明提供了一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统。具备以下有益效果：

35、1、本发明通过实时监控和自动警报系统，可以显著降低铁路道口的碰撞事故，提高铁路和道路用户的安全性。自动化的监控和警报减少了对人工观察和干预的依赖，从而降低了因人为失误导致的事故风险。通过这种集成化的视频监控和自动警报系统，可以大大增强铁路道口的安全防护能力，为公众提供更高级别的安全保障。

36、2、本发明通过视频采集装置捕捉到铁路道口的实时图像，图像处理服务器会实时接收并分析这些图像，通过图像分析模块，系统能够识别火车移动以及铁路道口中移动的对象，并且通过设定的算法来判断这些对象是否会造成潜在的碰撞风险。一旦系统检测到潜在的碰撞风险，图像处理服务器将激活声光报警装置，通过发出警报声和亮灯信号来警告人们远离危险区域。

37、3、本发明交通信号控制单元接受的预警信号包含了关于火车接近及存在的碰撞风险的信息，交通信号控制单元具备与交通信号灯进行通信的能力，在接收到预警信号后，交通信号控制单元将根据预设的交通控制逻辑来操控交通信号灯。控制逻辑包括改变信号灯的状态，如从绿灯变为红灯，以确保道口区域的车辆和行人停止前进。通过对交通信号灯的控制，单元确保在火车接近和通过铁路道口时，车辆和行人被安全地停止在安全线之外。

技术特征：

1.一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，其特征在于，所述视频采集装置包括多个摄像头，安装于道口不同的位置，以从多个角度获取道口的视频图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，其特征在于，所述声光报警装置包括警示灯和警报器，被配置为在所述图像分析模块判定满足预设条件时激活。

4.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，其特征在于，所述图像分析模块包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，其特征在于，所述风险判定单元包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，其特征在于，还包括：

7.一种使用如权利要求1-6任一项所述系统的铁路道口防撞预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的铁路道口防撞预警方法，其特征在于，所述判断是否存在撞击风险，并在检测到撞击风险时触发预警信号的步骤包括：

9.根据权利要求8所述的铁路道口防撞预警方法，其特征在于，所述当火车行进方向为朝向视频采集装置前进时，同时铁路道口区域有人员、车辆时，触发信号激活声光报警装置的步骤包括：

10.根据权利要求7所述的铁路道口防撞预警方法，其特征在于，还包括：

技术总结本发明涉及铁路交通安全管理技术领域，公开了一种基于视频监控的铁路道口防撞预警系统，包括视频采集装置，安装在铁路道口位置，用于捕捉道口及其周边区域的实时视频图像；声光报警装置，安装在铁路道口的显眼位置，用于发出声光信号；图像处理服务器，分别与所述视频采集装置和所述声光报警装置连接，用于接收视频图像并进行处理分析；其中，所述图像处理服务器包括图像解析模块用于将捕捉到的视频图像转换为可分析的数据格式，以及图像分析模块用于检测视频图像中的动态对象，并在满足预定条件时激活声光报警装置。本发明通过实时监控和自动警报系统，可以显著降低铁路道口的碰撞事故，提高铁路和道路用户的安全性。技术研发人员：张振东,李家成,王文标,胡英受保护的技术使用者：咏峰（大连）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17