一种基于无线通信的数字多模平调灯显系统的制作方法

本发明属于铁路运输调度指挥通信，具体涉及一种基于无线通信的数字多模平调灯显系统。

背景技术：

1、随着铁路运输向高速、重载、大密度方向发展，车务系统面临的安全生产压力正在日益增加，长期以来调车作业过程中缺乏科学有效的技术防控手段，完全依靠人工进行道岔状态及进路检查确认，容易受人为、天气、环境等因素影响，存在错进线路、挤岔、脱轨等安全隐患。

2、调车作业安全的影响因素分析，调车控制设备相对落后，不能满足平面调车作业安全性的要求，目前最突出的矛盾是调车作业与接发列车作业的协调性。列车密度较大，调车作业通常只能在列车间隙时间进行，时间要求紧，分布广泛，势必造成作业中等待时间长、中断次数多，而且频繁穿越正线，占用到发线及道岔咽喉区进行，易造成作业人员为赶进度而简化作业程序，发生“抢钩”和“抢点”等违章现象，各种不安全的因素也越来越多。

3、铁路编组站作为铁路货运的重要枢纽，其作业效率的高低直接影响着整个铁路货运系统的运行效率，随着我国经济的快速发展，铁路货运量不断增加，各站场平面调车密度不断加大，调车作业量也随之增加，对铁路通信设备的性能要求越来越高，目前传统的常规数字无线调车灯显系统已无法保证高密度调车作业的安全及效率需求，同时调车作业受编组列车种类、车辆数量、地形、环境等因素的影响，导致无线电磁波传播受阻，形成通信场强弱区和盲区，使调车组人员与机车司机、调车区长之间的联络通信受阻，给机车运行安全和人身安全带来隐患，影响调车作业安全。

4、随着铁路走向市场经济，经营机制的转变，技术设备的改造和技术作业的变化，社会文明进程的不断向前发展，职工自我尊重意识不断增强，自我管理、自我实现的愿望日益强烈，传统的“人盯人”、“人管人”的人海战术管理己不适应铁路现代化管理的需要。传统的“人盯人”并非盯得住、管得好，也不一定能盯得住关键控制作业项点，没有起到预期的效果。久而久之，职工便产生厌倦、疲劳的思想，管理者忽视了职工的生理、心理、个体和病理因素，动力机制弱化，缺乏人性化的“暖心效应”，促使安全管理理出现人为的空档，没有见到实际效果。因此如何克服现有技术的不足是目前铁路运输调度指挥通信技术领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于无线通信的数字多模平调灯显系统，从而完成调车作业信息管理调度及防止调车事故发生。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于无线通信的数字多模平调灯显系统，其特征在于，安装在调机机车头部的机车控制安全导航显示单元、安装在车站行车室的区长控制单元、便携式多模对讲设备单元和远程调度poc管理单元；

4、所述机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元、远程调度poc管理单元通以无线电磁波方式连接；

5、远程调度poc管理单元与多个机车控制安全导航显示单元、多个区长控制单元、多个便携式多模对讲设备单元相连；

6、区长控制单元与机车控制安全导航显示单元、多个便携式多模对讲设备单元相连；

7、机车控制安全导航显示单元与区长控制单元、多个便携式多模对讲设备单元相连；

8、每个便携式多模对讲设备单元还与其他多个便携式多模对讲设备单元相连；

9、机车控制安全导航显示单元用于识别区长控制单元、远程调度poc管理单元、至少一个便携式多模对讲设备单元的调度、组呼、单呼、全呼、组广播、广播、回呼、语音通话及数据交互；还用于调车信令业务识别及数据信令识别、红、黄、绿色灯显示、调车作业计划显示、调车进路显示、调车进路安全导航、关键项点防护、智能语音提示作业项点安全互控、安全距离和速度提示报警、机车运行位置采集和上传、作业统计分析；还用于记录所需的各种调车指令信号、语音通话、时间信息参数；还用于控制机车运行；

10、区长控制单元用于与机车控制安全导航显示单元、便携式多模对讲设备单元进行语音通话；还用于接收和识别便携式多模对讲设备单元发出的区长呼叫信号；用于采集调车作业计划单数据，并通过无线方式下发调车作业计划数据至机车控制安全导航显示单元和便携式多模对讲设备单元；并用于远程读取车站录音信息；

11、便携式多模对讲设备单元由参与调车作业的调车人员随身携带，用于向机车控制安全导航显示单元发送调车信令信号；用于发起和接收机车控制安全导航显示单元通话，并接收机车控制安全导航显示单元发出的语音回示；用于向区长控制单元发起呼叫区长信令；还用于向机车控制安全导航显示单元发送测机信号进行测机；用于在紧急情况下向机车控制安全导航显示单元发送紧急停车和解锁自身发送的紧急停车信令；用于与机车控制安全导航显示单元、区长控制单元进行组呼、单呼、全呼、组广播、广播、回呼、语音通话及数据交互；用于调车作业音视频录制及回传至机车控制安全导航显示单元；还用于提供调车组人员实时定位信息；

12、远程调度poc管理单元安装于铁路运营调度指挥中心，用于远程调度指挥运输生产管理，还用于将调车作业数据进行可视化，根据车流计划实现调车作业计划精确编制、利用计划智能编制办理调车进路，管理机车并全过程监控机车运行轨迹；用于与机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元进行应急组呼、单呼、全呼、组广播、广播、回呼、语音通话、调车作业音视频查看、调取调车信令业务及数据交互数据；用于特殊车辆显示与标记提醒；用于跨场区调车作业自动调整股道为最优的路径；用于实时监控机车位置，根据机车位置及运行状态，自动匹配相关联的勾计划进行清勾，并将存车移动至目标股道完成调车作业单数据的更新。

13、进一步，优选的是，机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元通过各自内置的无线宽窄融合通信模块以无线电磁波传输方式建立通信连接，支持数字工作模式和公网poc工作模式的双路发送功能；

14、使用者通过操作机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元的通话键发起调车作业语音联络信息，语音联络信息通过窄带专网数字通信链路1和公网poc通信链路2发出语音呼叫，两个语音呼叫业务之间互不影响；

15、机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备通过窄带专网数字通信链路1和公网poc通信链路2的双链路接收获取当前工作频点对应的语音呼叫业务数据进行解析并自动播放语音；若在同一时间内接收到从窄带专网数字通信链路1发出语音呼叫和从公网poc通信链路2发出呼叫时，只播放优先级高的一路呼叫，语音呼叫优先级相同时按先来先收的预设功能逻辑处理。

16、进一步，优选的是，便携式多模对讲设备单元使用者通过操作其红黄绿功能按键向机车控制安全导航显示单元、区长控制单元发起调车信令业务数据；

17、调车指令信号业务数据通过窄带专网数字通信链路1和从公网poc通信链路2发出，两个调车指令信号业务数据之间互不影响；

18、机车控制安全导航显示单元通过窄带专网数字通信链路1和公网poc通信链路2双链路接收并判断处理当前工作频点对应的调车信令业务数据；

19、机车控制安全导航显示单元预设置选择窄带专网数字通信链路1和公网poc通信链路2对应工作频点对应的调车指令信号业务数据进行解析，并进行色灯显示、播放调车指令信号语音；

20、若在同一时间内接收到从窄带专网数字通信链路1发出调车指令信号业务数据和从公网poc通信链路2发出调车指令信号业务数据时，处理优先级高的一路调车指令信号业务数据；

21、调车指令信号优先级相同时按先来先收的预设功能逻辑处理，同时以广播方式向区长控制单元、便携式多模对讲设备单元发送已识别解析处理的调车指令信号语音回示。

22、进一步，优选的是，所述无线宽窄融合通信模块发送通过窄带专网数字通信链路1发起的语音呼叫、调车信令业务及数据，或通过公网poc通信链路2发起语音呼叫、调车信令业务及数据；所述无线宽窄融合通信模块接收时分别对窄带专网数字通信链路1和公网poc通信链路2发起的语音呼叫、调车信令业务及数据进行解析得到语音呼叫、调车信令业务及数据结果并播放呼叫语音；

23、所述机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元均对各自内置的无线宽窄融合通信模块预设接收阈值，并根据接收阈值在窄带专网数字通信链路1和公网poc通信链路2中至少选择一路语音呼叫、调车信令业务及数据进行解析和播放呼叫语音；

24、其中，根据接收阈值进行选择具体为：根据机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元工作时对应的无线网络信号环境进行判断处理，对应的无线网络信号低于预设接收阈值时，当前工作频点对应的语音呼叫、调车信令业务及数据解析和播放将会结束，切换到公网poc通信链路2；反之亦然。

25、进一步，优选的是，便携式多模对讲设备包括便携式多模调车长对讲设备和便携式多模制动员对讲设备；调车作业时，每班次内只有一名调车长操作便携式多模调车长对讲设备，但有若干便携式多模制动员对讲设备；

26、便携式多模调车长对讲设备向机车控制安全导航显示单元发送的调车指令信号；所述的调车指令信号包括：停车、起动、推进、减速、十车、五车、三车、连结、溜放、呼叫区长、周期性测试信号；

27、便携式多模调车长对讲设备向区长控制单元发送呼叫区长信号和调车作业联控语音呼叫用语；

28、便携式多模制动员对讲设备向机车控制安全导航显示单元发送调车指令信号和调车标准通话用语，调车指令信号主要有紧急停车x号x号、x号解锁、周期性测试信号；标准调车作业联控语音呼叫用语包括：停车、减速、十车、五车、三车、推进、连结、试拉、牵出、压钩、溜放、接近连挂、试闸好、提钩准备好、尾部好和提钩好；

29、所述机车控制安全导航显示单元用于与便携式多模调车长对讲设备、便携式多模制动员对讲设备发来的标准调车作业联控语音呼叫用语和调车信令业务信号进行识别、红、黄、绿色灯显示、调车信令语音广播提示、调车作业计划显示、调车进路显示、安全导航信息显示、关键项点防护、智能语音提示作业项点安全互控、安全距离和速度提示报警、机车运行位置采集和上传、图像识别、调车状态实时监控、作业统计分析，并用于控制机车运行工作状态。

30、进一步，优选的是，所述机车控制安全导航显示单元根据调车作业计划单内容，结合锚定机车运行位置、调车组人员锚定并反馈位置，实现调车作业全岗全程信息化，自动实现调车进路安全导航信息显示、调车进路路径关键项点防护和智能语音导航提示、安全距离和速度提示报警功能的方法，包括以下步骤：

31、（1）根据既有的车站站场示意图，使用常规rtk测量终端采集测量车站站场对应股道有效长度坐标系，绘制成车站站场示意地图；

32、（2）在绘制车站站场示意地图时，根据车站股道有效长度起始点位置、尽头线位置、停留车位置、大门位置、道口位置、高站台位置、警冲标位置、道岔位置、脱轨器位置、进站信号机位置、出站信号机位置、调车信号机位置这些关键位置的经纬度信息，锚定为指定作业项点安全互控关键位置或进行精准的地理标注，形成站场股道点、线文件；

33、（3）机车控制安全导航显示单元将形成的站场股道点、线文件坐标转换为平面坐标系；

34、（4）机车控制安全导航显示单元将平面坐标系进行高斯映射处理生成车站数字站场示意图并存储；

35、（5）机车控制安全导航显示单元进入工作模式时运行加载并显示车站数字站场示意图，同时实时采集机车运行过程中锚定机车位置及运行轨迹经纬度信息，根据所获取的调车作业计划单，以调车作业计划单中的钩内容列车机车换挂计划、挂头机车位置以及摘头机车所去目的地为依据结合车站数字站场图，生成钩调车进路序列；

36、（6）便携式多模对讲设备单元实时采集调车人员位置及运行轨迹经纬度信息并上传至机车控制安全导航显示单元进行处理标注；

37、（7）调车作业开始前，机车控制安全导航显示单元判断本钩作业重点安全事项以及调车进路前方状态；所述机车控制安全导航显示单元通过数字站场示意地图和机车位置及运行轨迹实现调车安全语音导航、作业项点安全互控及进路安全互控；

38、（8）调车作业过程中，机车控制安全导航显示单元以调车作业计划单中的钩内容自动判断机车执行钩调车进路序列，通过预览核对调车进路及钩调车进路序列完成进路指引、安全导航、预警防护功能，调车作业过程中出现事故风险，及时向调车司机、调车组人员预警播报作业内容及作业项点关键项目安全语音及文字提醒信息，由调车司机、调车组人员调整处置；若机车控制安全导航显示单元判断出存在事故风险，调车司机、调车组人员未及时采取预警处置，机车控制安全导航显示单元则自动发出阻断“停车”指令；

39、（9）执行钩调车进路序列时，机车控制安全导航显示单元自动采集机车运行轨迹位置，自动计算停留车安全距离和速度；机车控制安全导航显示单元自动提前向调车组播报十车、五车、三车距离、一度停车距离、关键作业项点距离及速度；

40、（10）机车控制安全导航显示单元通过十车、五车、三车距离播报结合调车作业信令和机车运行速度距离信息，在调车作业人员迟发、漏发距离调车作业信令时，向调车组发出报警，阻断调车风险作业；

41、（11）执行完调车作业后，机车控制安全导航显示单元自动抹销该钩计划，统计钩分作业时间及进行效率分析；

42、（12）根据现场调车作业要求，新一批调车作业开始前，则从步骤（7）开始。

43、进一步，优选的是，机车控制安全导航显示单元实现作业项点安全互控方法包含：

44、（1）调车区长组织调车作业计划任务，通过区长控制单元从远程调度poc管理单元或铁路现有系统中获取调车作业计划单，通过区长控制单元内置无线宽窄融合通信模块向机车控制安全导航显示单元、便携式多模对讲设备单元发送调车作业计划单；

45、（2）机车控制安全导航显示单元、便携式多模对讲设备单元接收并存储显示调车作业计划单；

46、（3）调车作业单一指挥者调车长通过便携式多模调车长对讲设备进行调车作业任务指挥；

47、（4）便携式多模制动员对讲设备使用者1号制动员通过操作功能按键发送“作业开始，注意安全”信令，机车控制安全导航显示单元将判断钩调车进路序列；

48、（5）当前调车钩完成，调车长操作便携式多模调车长对讲设备钩确认后，机车控制安全导航显示单元判断当前进路与调车作业计划的一致性，判断结果存在以下场景：

49、（a）若已开通调车进路和作业计划进路相符，且其它安全项点无异常，则机车控制安全导航显示单元向便携式多模对讲设备单元调车组成员无线广播“xx开通”，调车组正常作业；

50、（b）若已开通调车进路和作业计划进路不符，或防护牌未撤除，或脱轨器未下脱；则机车控制安全导航显示单元色灯灯显保持红灯状态，便携式多模对讲设备单元向机车控制安全导航显示单元发送调车信令信号，机车控制安全导航显示单元收到行进或牵出指令后，向便携式多模对讲设备单元语音回示调车组成员“进路不符”或“防护牌未撤除”、“铁鞋未撤出”、“脱轨器未下脱”，同时机车控制安全导航显示单元色灯灯显红1灯闪烁，机车控制安全导航显示单元语音播报“进路不符”或“防护牌未撤除”、“脱轨器未下脱”；

51、（c）当“调车进路不符”时，如果调车组核对确定按此进路作业，司机短按两次机车控制安全导航显示单元“确认”键确认进路，解锁机车控制安全导航显示单元；

52、（d）若调车进路开通正确，但防溜未撤除，机车控制安全导航显示单元语音告警“防溜未撤除”；

53、（6）调车进路准备完成，但相关大门未开启或道口未防护；机车控制安全导航显示单元语音告警“大门未开启”或“道口未防护”，调车组采取措施阻断作业；

54、（7）停车或牵出状态下进路变更：调车作业计划单当前作业钩未销钩时，且调车进路发生改变时，机车控制安全导航显示单元循环广播“进路已变更”告警信息，机车控制安全导航显示单元显示屏“进路已变更”提示界面每隔15s提示1次，循环提示6次后关闭告警信息框，调车组或司机根据情况采取安全措施保证调车安全；

55、（8）当司机确认进路后，机车控制安全导航显示单元播报“已确认”；当司机解除进路关联后，机车控制安全导航显示单元播报“已解除关联”；当调车进路发生改变司机确认后，机车控制安全导航显示单元播报“已确认”；

56、当前调车钩执行过程中，如果司机操作机车控制安全导航显示单元“确认”按键，听到所述机车控制安全导航显示单元播报“已确认”、“已解除关联”提示语音，机车控制安全导航显示单元将不再进行本钩进路比对，直到本钩销钩；

57、（9）机车控制安全导航显示单元在循环播报“进路不符”及“进路已变更”语音时，如果司机操作机车控制安全导航显示单元“确认”键后将停止播报；

58、（10）调车作业推进连挂行进过程中调车进路发生改变时，机车控制安全导航显示单元将发送“互控停车”指令制停机车，8s后自动解锁作业项点安全互控功能；

59、（11）当调车进路不符时，若机车控制安全导航显示单元收到的进路信息是“停用”、“无进路开通”时，机车控制安全导航显示单元自动解除当前调车作业计划单计划和进路的关联，语音播报“已解除关联”，机车控制安全导航显示单元显示“调车指引系统异常，自动解除关联，请人工确认进路”；只有当机车控制安全导航显示单元重新收到新的作业计划或重新启动机车控制安全导航显示单元，才再次启动调车作业计划单计划和进路的关联功能。

60、进一步，优选的是，机车控制安全导航显示单元接收便携式多模对讲设备单元发送测机信号包含：

61、（1）根据调车作业场景推进作业时，调车长操作便携式调车长多模对讲设备发送调车信令信号，制动员操作便携式制动员多模对讲设备向机车控制安全导航显示激活申请领车功能，机车控制安全导航显示单元放权对应的制动员领车；

62、（2）在随后的推送过程中，该制动员操作的便携式多模对讲设备单元、调车长操作的便携式调车长多模对讲设备以2.5秒时间间隔交替向机车控制安全导航显示单元周期性发送测机信号；

63、（3）若便携式制动员多模对讲设备或便携式调车长多模对讲设备发生通信失效，机车控制安全导航显示单元会在2次测机信号时间（10秒）提示“注意x号制动员”或“注意调车长”的语音警告，提醒机车司机、调车长、制动员及时采取措施控制调车安全；

64、（4）如果4次测机信号时间（20秒）机车控制安全导航显示单元依然未能收到便携式制动员多模对讲设备或所述便携式调车长多模对讲设备的测机信号，则红1灯闪亮，同时语音提示“x号制动员、故障停车”或“调车长、故障停车”，机车自动停车装置启动制停机车以确保安全。

65、进一步，优选的是，所述机车控制安全导航显示单元实现调车进路安全导航方法包含：

66、（1）远程调度poc管理单元根据车流计划，参考上下勾股道使用优先规则输入计划类型、出发站、出发股道、到达站、到达股道、开始与结束时间、机车调别信息，将调车作业计划单远程下达给区长控制单元；

67、（2）区长控制单元接收获取调车作业计划，区长控制单元以数字站场示意图实际情况及运输组织的相关规则、预设的车站牵出线优先级和固定调车进路信息为基础，自动调整股道为最优的路径后，与调车作业计划单进行关联，然后向机车控制安全导航显示单元、便携式多模对讲设备单元发送调车作业计划单；

68、（3）机车控制安全导航显示单元获取当前股道道岔定反位开向状态，生成调车进路开通信息；

69、（4）机车控制安全导航显示单元获取调车作业计划单，将调车作业计划单股道、摘挂、车号任务作为调车导航终点；

70、（5）机车控制安全导航显示单元获取当前调车机车位置，将机车位置或当前作业车列末端车辆位置作为调车导航起点；

71、（6）机车控制安全导航显示单元基于调车导航起点和调车导航终点匹配针对所述股道道岔定反位开向状态的调车进路开通股道线路，根据调车作业计划单中所包含的起始股道和首尾信息，获取当前股道道岔定反位开向状态，自动生成各钩调车走行进路序列信息导航路径；

72、（7）机车控制安全导航显示单元获取各钩调车走行进路序列信息导航路径相关的大门、道口、脱轨器、铁鞋、防护牌这些设备的防护状态属性信息；

73、（8）机车控制安全导航显示单元基于防护状态属性信息，将对机车运行状态起限制防护作用，实时监测现场调车作业动态进程，只有防护状态信息满足作业条件，响应车列运行目标导航路径的查看展示，并提供相应导航服务；

74、（9）若防护状态属性信息、进路不满足开通调车进路和作业计划进路相符应用要求，机车控制安全导航显示单元自动发出语音提示报警。

75、本发明中，机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元、远程调度poc管理单元中均内置有无线宽窄融合通信模块，通过该模块进行通讯。

76、本发明中，无线宽窄融合通信模块含有gsm-r、3g、lte、4g、5g、5g-r、zigbee、wifi、lora、rfid、bluetooth、dmr、nxdn技术中的一种或多种，用于为调车作业语音、调车作业信令、数据、图像等多媒体信息传输提供通道。

77、本发明中，区长控制单元支持网卡扩展接入。便携式多模对讲设备单元由参与调车作业的调车人员随身携带，即跟随车辆移动。

78、本发明中，区长控制单元能实现远程监听，远程发送作业计划，远程读取车站录音信息以及远程与调车组人员通话等功能。

79、本发明远程调度poc管理单元能打破不同网络制式的通信壁垒，实现扁平化、可视化、规范化的音视频统一指挥调度。横向拉通各调车作业组及机车调度的协同指挥，纵向加强现场跨站区进行调车作业的联动，同时为应急救援提供更高的指挥效率。

80、本发明中，当前参与调车作业的全体成员通过接收调车指令信号语音回示可及时掌握机车运行动态，确保调车作业运输安全。

81、本发明中，便携式多模对讲设备根据现场调车应用场景角色的不同、使用功能的差别分为便携式多模调车长对讲设备和便携式多模制动员对讲设备，便携式多模调车长对讲设备和便携式多模制动员对讲设备在外观上完全相同，只是软件编码不同。调车作业中，按照铁路总公司调标单一指挥的原则，每班次内只有一名调车长操作便携式多模调车长对讲设备，但可以有若干名人员编号不同的制动员操作便携式多模制动员对讲设备，便携式多模制动员对讲设备人员编号可以设置为1号至16号。所述便携式多模调车长对讲设备操作者调车长操作本机功能组合按键向所述机车控制安全导航显示单元发送的调车指令信号包括：停车、起动、推进、减速、十车、五车、三车、连结、溜放、呼叫区长、周期性测试信号；所述便携式多模调车长对讲设备操作者调车长操作本机功能组合按键向所述区长控制单元发送呼叫区长信号和调车作业联控用语；所述便携式多模制动员对讲设备操作者制动员操作本机功能按键向所述机车控制安全导航显示单元发送调车指令信号和调车标准通话用语。

82、本发明中便携式多模对讲设备单元红黄绿功能按键与现行标准中手持台红黄绿功能按键的作用内容相同。

83、本发明中，车站数字站场示意图包含了车站股道有效长度起始点位置、尽头线位置、停留车位置、大门位置、道口位置、高站台位置、警冲标位置、道岔位置、脱轨器位置、进站信号机位置、出站信号机位置、调车信号机位置等作业关键项点信息；

84、本发明中，安全双测机方法不但解决了调车长与机车通信状态安全检测的问题，同时也规避了推送前端负责瞭望的领车制动员设备发生故障（或电池没电）时，与调车组通信中断发生调车事故的安全风险。

85、本发明中，窄带专网数字通信链路1或公网poc通信链路2任意一个网络信号未满足预设接收阈值时自动进行无缝切换；该方法能够降低功耗，延长待机时长，使得无线宽窄融合通信模块及时响应调车作业语音、调车信令数据传输通信需求。

86、本发明对于优先级的具体设置内容不做限制，按照现有技术中的优先级执行；

87、本发明系统执行多任务不间断切换优先级定义，在执行窄带专网数字通信链路1任务时，在窄带专网数字通信链路1任务没有执行完成前，公网poc通信链路2任务不能打断它。

88、本发明机车控制安全导航显示单元还能实现机车跨区作业时设置使用地点方法包含：

89、（1）机车控制安全导航显示单元导入相应车站名及对应工作频率；

90、（2）机车跨区作业时，通过机车控制安全导航显示单元的显示屏和按键进行操作，将机车控制安全导航显示单元工作频率切换到对应车站进行作业。

91、本发明中，若防护状态属性信息、进路不满足开通调车进路和作业计划进路相符应用要求（该应用要求为现有要求，本发明对此不作限制）机车控制安全导航显示单元自动发出语音提示报警，以方便调车参与人员对调车作业的作业方向、以及变更进路进行便捷查询确认，进而满足调车进路灵活多变的要求。

92、本发明中组呼、单呼、全呼、组广播、广播、回呼、语音通话均为本领域的常规技术术语，具体为：

93、组呼指机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置工作为组呼模式。机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元的发射联系人和接收组列表设置为相同的组id，是群组对讲呼叫。

94、单呼指机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置工作为单呼模式。机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元的发射联系人和接收组列表设置为单呼id，是一对一对讲呼叫。

95、全呼指机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置工作为全呼模式。机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元的接收组列表分别设置为各不同组id，发射联系人设置为各相同的组id，是一对多对群体讲呼叫。

96、组广播指机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置工作为组广播模式，选择群组发送广播，群组内所有在线用户都能收到广播，不管用户在该群组守候，还是在其他群组守候。组广播的属于单向语音发送，没有回复，用户还在原群组守候。

97、广播指机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置工作为广播模式，所在群组的所有在线用户发送广播。所有在线用户都能收到广播，不管用户在该群组守候，还是在其他群组守候。广播的属于单向语音，没有回复，用户还在原群组守候。

98、回呼机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置为回呼工作模式，回复上一个讲话人的对讲。按下回呼只有上一个讲话人能收到，组内其他用户收不到。

99、语音通话机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元分别通过写频设置为语音通话工作模式，用户列表找到在线用户进行一对一双工语音通话

100、数据指机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元用于建立、控制和管理连接的信息；

101、测机信号具体是指在调车作业推进状态下由便携式多模调车长对讲设备或便携式多模制动员对讲设备向机车控制安全导航显示单元周期性发送的通信联络信号。

102、本领域技术人员应该知晓，根据现场应用场景需求、用户费用预算需求，所述区长控制单元、远程调度poc管理单元可以将功能和设备单元整合成一个设备单元，集中安装用于在车站行车室满足现场应用场景需求。

103、本发明提供一种基于无线通信的数字多模平调灯显系统，对列车作业全过程实现了有效性检查，对各种复杂作业实现了安全卡控和风险提前预警。随着铁路信息化建设的不断深入，运输部门对既有铁路无线调车灯显设备调车作业办理自动化、智能化需求也在逐步增强，在作为铁路运输过程中的重要作业内容之一的调车作业中，调车进路办理上一直还处于人工要道方式，且无安全卡控和预警机制。调车进路的正确、高效的办理，是确保调车作业安全和效率的关键。本发明提高铁路运输效率，保证路网的安全、畅通、压缩货物送达时间，提高社会效益和经济效益，进一步发挥编组站效能、提升运输组织效率，将对路局“大运输、一盘棋”的作业模式产生长远的影响。

104、本发明能为作业人员提供作业标准依据、风险防控提示和安全报警等信息，实现对现场作业关键部位、关键环节、关键岗位加大动态管理力度，显著提高铁路运输作业效率和安全，并把安全隐患消灭在萌芽状态，确保铁路运输安全持续稳定。将调车作业计划结合数字站场图实际自动生成钩调车进路序列，与无线通信的数字多模平调灯显系统相互关联，提高进路办理效率和安全性，实现安全互控停车功能，避免发生事故，实现了脱轨器状态检查从“人控”到“机控”的转变，显著提高铁路运输作业效率和安全。

105、针对普速铁路调度员与车站值班员沟通联系工作多、列调车冲突频繁、车站作业量不均衡等场景，分析运输组织中存在的实际困难，本发明针对这些困难提出一种为普速铁路开通调度集中系统实现区域集控和资源优化的新的解决思路和方案。该解决方案可以广泛适用于各种普速铁路智能调车方案设计，为普速铁路进一步提升运输组织效能，减员增效创造了条件。同时为下一步普速铁路推广智能调车奠定了良好的基础。

106、本发明中，机车控制安全导航显示单元、区长控制单元、便携式多模对讲设备单元通过无线宽窄融合通信模块以无线电磁波传输方式建立通信连接，支持数字工作模式和公网poc工作模式的双路发送功能，同时支持专网窄带业务及公网宽带业务，在窄带网络覆盖区域通过窄带信号实现关键语音的通信，在窄带信号盲区能即刻切换公网网络完成语音通信，还能同时支持实时视频数据回传，定位信息上报等功能。通过公网poc通信链路2，可实现与窄带终端互联互通，提供不限距离、地域的音视频实时通信和多媒体传输服务。

107、本发明与现有技术相比，其有益效果为：

108、随着车流不断增大，运输生产组织“结合部”、作业过程衔接不紧密的问题是当前制约编组站畅通的核心难题，也是影响整体生产效率不高的主要因素。本发明除具有窄带调车作业指挥调度功能，还具有宽带调车作业指挥调度功能，两种工作方式收发之间互不影响，云计算、大数据、物联网、5g技术、北斗等新技术与铁路行业深度融合，实现“调车作业调度可视化、生产作业信息化、安全保障立体化、管理决策科学化”的智慧体系设备，解决调车作业场景中越区调车和山区隧道调车通信联络弱场问题，节省越区设备和中继器投入成本，同时解决频率资源短缺和同频干扰问题，加强现场作业管理减轻调车组人员劳动强度，提高调车作业效率和车站改编质量能力，确保了铁路运输安全生产与效率效益并重，用来完成调车作业信息管理及防止调车事故发生尤为重要，调车进路显示、安全导航信息显示、关键项点防护和智能语音提示、安全距离和速度提示报警、机车运行位置采集和上传、图像识别、调车状态实时监控、作业统计分析功能。

109、调车进路查询、确认根据调车作业计划中的每一勾的目标线路、作业类型以及前、后勾的接续关系等信息，自动生成调车作业路径，实现了多站调车进路的自动触发功能，原则上按计划下达的先后顺序执行，根据计划内容，结合列车换长、机车走行距离最短、平行作业、避免冲突等因素，确定优先执行顺序。当作业提前或延误、调机任务或进路冲突等情况发生时，系统根据实际情况调整，深度融合，获取机车实时状态，实现了调机位置的实时跟踪。调度指挥人或调车作业管理人员通过实时监控界面掌握作业区域内所有机车运行状态（方向、速度等）、信号设备状态，同时系统将站场实时状态发送到机车，调车司机通过车载终端能看到站场及设备的实时状态。通过机车轨迹实时跟踪，并在此基础上结合准确的作业计划进行作业报点，本发明可以深化调车作业安全管理，强化调车作业进路安全卡控，确保调车进路准确无误、调车安全万无一失。

110、本发明针对调车作业相关功能还相对薄弱，表现为工作强度大、安全风险高、作业效率低，为了完善和提高车站调车作业系统功能，实现调车作业计划的自动传递，从而减少车站调度与值班员（信号员）间的沟通和确认环节，提高调车作业计划传输效率。本发明根据所获取的调车作业计划结合站场图实际，自动生成钩调车进路序列，提高进路办理效率和安全性；增加调车进路办理条件检查和安全卡控功能；本发明有效提升了调车进路查询、确认的安全性，能够有效的减轻现场人员的工作压力，降低劳动强度，提升工作效率，具有良好的实用和推广价值。

111、本发明实现调车作业标准常态和非常态调车作业安全状态预测预警，实现异常隐患的预测，预判事态发展，智能识别出瓶颈点和安全隐患，并深入结合运营管理需求和环境特征，可以建立细致的预警动态指标体系和判断标准，建立灵活和合理的预警阈值，通过早预警、早判断、早处置降低调车作业安全风险，提高调车作业效率和应急处置效率，保障了铁路防护作业的稳定性、可靠性和可控性，有效降低冲、撞、脱等安全事故的发生。

112、本发明结合实际调车作业场景和对关键时段、关键作业调车作业盯控需求，排列进路点击按钮眼看、手指、口呼不到位的情况，对岗位作业互控制度流于形式等问题发现一件纠治一件，推动问题整改形成闭环，确保接发列车、调车作业标准不打折扣，消除各种安全隐患，降低对作业数据分析难度，减少作业数据分析人员，提高综合管控工作效率及人员成本的支出、保证列车安全运行和人民生命财产的有力措施。

113、本发明较好地解决了车站值班员对班计划和阶段计划的掌握，方便与调度员、调车区长、作业人员的联系沟通，可提前掌握列车改编计划，科学编制调车作业计划，合理运用车站到发线，做到每批调车作业都反复推敲、精细安排，统筹好接发列车和取送车作业，通过运算尽可能压缩调车作业钩数，从计划安排上确保作业衔接有序。通过对机车位置掌握跨班作业时，合理安排调车机停留位置，为下一班作业创造条件。调车组调车作业时提前出场做到人等车，作业当中强化调车组人员与调车机司机的协同配合，压缩每一个环节的作业时间，尽可能挖掘作业潜力，做到高效作业。利用本发明调车进路安全导航、关键项点防护和智能语音提示、安全距离和速度提示报警等功能，针对车站调车作业量攀升的情况，车站干部可提前充分研判调车作业风险，组织调车人员在每批作业前认真进行安全预想演练，提高现场应急处置效率，加强顶送、防溜、复检等关键作业环节标准落实，本发明变“人控”为“设备控”，在确保调车作业的安全基础上，也有效的避免了冲撞事故和更大的经济损失。