一種列車提示和預警系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路列車導航領域，具體涉及一種列車提示和預警系統。
【背景技術】
[0002]鐵路目前是我國最受關注的旅客運輸方式。隨著社會的發展，其運行速度越來越高，在過去的幾年中，平均每年有不少鐵道沿線施工人員或維護人員，因未及時發現列車接近而造成事故。同時旅客對客運服務質量也提出了越來越高的要求。比如動車組列車有8輛和16輛兩種編組形式，這兩種編組形式的列車進站時，停車對標的位置要求各有不同。動車組列車速度快、辨識應對時間短，同一列車在不同車站停車對標方式也不同，很容易使乘務員在操作過程中出現誤判誤認現象，比如將16輛編組應在站臺頭部對標停靠的列車，誤運行到站臺中部對標停車，造成列車尾部未進站，一旦開門容易造成旅客墜落鐵軌造成人身傷害。出現這種情況，就會擾亂列車正常行車計劃，給旅客出行安全帶來威脅。近年來鐵路內已發生多起動車組開錯門對錯標等事故，及其他相關事故。
[0003]在運行中及時發現和防止故障的發生和擴大，并采用相應信息化檢修作業，成為目前保證列車運行安全急需解決的問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種列車提示和預警系統，本發明解決了如何進一步加強列車運行安全的技術問題。
[0005]本發明通過以下技術方案實現:
一種列車提示和預警系統，包括主服務器、無線服務主機和乘務員手持移動設備，所述主服務器實時更新提示和預警數據庫，獲取乘務員所擔當的值乘線路，并根據其值乘線路實時獲取當前該區段所對應的最新提示和預警數據，并自動推送到移動設備；所述無線服務主機負責大文件存儲業務及移動設備和主服務器間的通信；所述移動設備在行車過程中，根據列車當前所在線路和公里標、提示和預警所在的線路和公里標范圍，以圖像、文字以及聲音的形式動態對乘務員進行提示和預警。
[0006]所述提示和預警包括對各類安全地點的提示、到站前提示、停車提示、出站提示、分相提示、進路表示器提示、施工行車提示、制動力試驗與列尾相關提示，并自動記錄行車手帳。
[0007]所述到站前提示包括動車對標方式提示，所述動車對標提示根據列車編組情況和車站停車標配置確定為中部對標或頭部對標方式，并在列車經過進站信號機和月臺頭時，進行語音提示。
[0008]所述到站前提示包括動車左右側開門方式提示，所述動車左右側開門方式提示根據列車車次、進站股道、上下行方向和車站股道信息確定為左側開門或右側開門，并在動車停妥時，進行語音提示。
[0009]所述進路表示器提示根據列車型號、列車當前線路公里標和進路表示器線路公里標位置，在進路表示器前提示列車對應的進路表示器白燈顯示狀態，并對發車方向進行語音提示。
[0010]所述施工行車提示根據列車當前線路和公里標、施工區間內信號機線路和公里標位置，對施工情況下通過該信號機的列車行車辦法進行文字和語音提示。
[0011]所述制動力試驗提示為列車每次停車后開車速度超30~40KM/h時進行語音提示。
[0012]所述列尾相關提不為:
客車無列尾故障時，在列車停車進站前和出站后進行列尾相關提示；有列尾故障時，屏蔽所有列尾提示，并提示乘務員在在列車出發前、停車進站前、出站后及制動力試驗時，核對尾部風壓。
[0013]貨車默認無列尾并屏蔽所有列尾提示；有列尾時在進、出站時對列尾進行提示。
[0014]本發明的一種列車提示和預警系統在行車途中有效解決了如下幾個關鍵問題:
1.有效減少因乘務員不執行作業標準而發生的險情或事故，以語音提示對乘務員作業標準的關鍵環節來督促乘務員嚴格執標，通過嚴格執行作業標準來保證現場安全。
[0015]2.通過多方向進路的提示可以有效防止車站錯辦進路時造成的事故。
[0016]3.通過停車標地點等安全重要信息的提示可以有效減少動車組司機停錯標、開錯門事故的發生。
[0017]4.有效加強了違章操縱、機車附掛運行、途中超速運行、辦客站錯誤通過等16個安全風險項點的把控。
[0018]本發明的一種列車提示和預警系統的應用將有效提升乘務員作業水平，為行車安全提供有力保障。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的列車提示和預警系統的網絡拓撲圖。
[0020]其中，附圖標記說明如下:
1、主服務器；2、無線服務主機；3、乘務員手持移動設備；4、管理終端；5、3G/4G網絡；
6、有線網絡。
【具體實施方式】
[0021](—)獲取各條工務線路公里標和GPS點間的高密度對應點陣方法
首先將全國鐵路網按照工務線路進行組織，按如下步驟獲得各條線路公里標和GPS點間的高密度對應點陣:
步驟一、獲取一趟列車LKJ監控記錄文件或動車E0AS監控記錄文件，根據需要做插值加密處理，每秒5至8個公里標記錄點，優選地，每秒6個公里標記錄點，并去除重復數據；步驟二、獲取同趟列車的GPS采樣點文件，根據需要做插值加密處理，每秒5至8個GPS經瑋度記錄點，優選地，每秒6個GPS經瑋度記錄點，并去除重復數據；
步驟三、按照時間將同趟列車的監控記錄文件和GPS采樣點文件進行匹配，得出高密度線路GPS經瑋度和公里標的點陣；
步驟四、對各條線路重復執行步驟一至步驟三，得到各條線路的GPS經瑋度和公里標點陣，并保存到數據庫中； (二)獲取列車當前所在線路和列車當前所在公里標方法然后按照如下步驟獲得列車當前所在線路和列車當前公里標:
步驟一、列車啟動，司機隨身攜帶移動設備，通過運行在移動設備上的定位軟件獲取當前GPS經瑋度；
步驟二、以當前GPS經瑋度和數據庫中的所有線路數據進行比較，得出距離最近的線路，檢測與該條最近線路的最小距離是否小于20米，如果是，定位到該條最近線路；如果否，重復執行步驟二，直到得出當前線路和當前公里標(距離最近點所對應的公里標)；
步驟三、循環匹配當前GPS經瑋度的前后120個點，得出最近距離點，從而得出當前公里標，同時檢測當前GPS經瑋度與其最小距離是否小于50米，若是，進入步驟五；
若否，檢測當前線路為主線或支線，若當前線路為主線，轉到步驟二；
若當前線路為支線，進入步驟四；
步驟四、根據運用區段的線路組織，選取拼接的下一段主線數據做比較，檢測與下一段主線的最新距離是否小于20米，如果是，立刻切換當前線路到下一段主線，然后轉到步驟—*.---，
如果否，保存當前線路不變，然后轉到步驟三；
步驟五、檢查前方300米內是否有進路表示器，如果有，則以進路表示器作為觸發點，從經過進路表示器的點開始選取所有經過該點的可能支線和當前GPS經瑋度進行匹配，得到距離最近的線路；
如果沒有進路表示器則轉到步驟三；
步驟六、檢測當前GPS經瑋度與距離最近的支線的最小距離在某段時間是否一直小于20米，并且當前GPS經瑋度與其他支線的最小距離都大于50米，若是，進入步驟七；若否，轉到步驟三；
步驟七、判定當前列車所在線路為該條支線；轉到步驟三；
按照上述定位當前公里標和定位當前主線/支線的算法，循環運算，持續運行。
[0022](三)根據列車當前所在線路和公里標、提示和預警所在的線路和公里標范圍實現列車提示和預警系統
如圖1所示，一種列車提示和預警系統，包括主服務器1、無線服務主機2和乘務員手持移動設備3，所述主服務器1實時更新提示和預警數據庫，獲取乘務員所擔當的值乘線路，并根據其值乘線路實時獲取當前該區段所對應的最新提示和預警數據，并自動推送到移動設備3 ;所述無線服務主機2負責大文件存儲業務及移動設備3和主服務器1間的通信；所述移動設備3在行車過程中，根據列車當前所在線路和公里標、提示和預警所在的線路和公里標范圍，以圖像、文字以及聲音的形式動態對乘務員進行提示和預警。
[0023]所述提示和預警包括對各類安全地點的提示、到站前提示、停車提示、出站提示、分相提示、進路表示器提示、施工行車提示、制動力試驗與列尾相關提示，并自動記錄行車手帳。
[0024]1)對各類安全地點的提示
當前方出現易坡停、易空轉地點、防洪地點、道口等需要特別注意的地點時系統自動彈出對話框并語音對司機做出提示。
[0025]2)列車司機可隨時點擊導航界面實時查看當前列車所在位置附近的“操縱示意圖”。
[0026]3)到站前提示
客車:提前1.7公里語音提示前方到站，語音播報列車區間運行預計早晚點，提示列尾查詢和儀表確認。如遇辦客車站，還會額外提示車站辦客注意股道號輸入。
[0027]在車站兩公里范圍內乘務員點擊“股道查詢”按鈕則以對話框和語音的形式播報該站股道有效距離及停車標位置。
[0028]貨車:提前1.7公里語音提示前方到站站名，語音提示注意儀表確認。如果有列尾則同時提示列尾查詢。
[0029]動車:提前1.7公里語音提示前方到站站名，如遇通過站，則只播報預計早晚點時分。如遇辦客站，則繼續提示車站辦客和停車股道。
[0030]動車組列車有8輛和16輛兩種編組形式。這兩種編組形式的列車進站時，停車對標的位置要求各有不同。動車組列車速度快、辨識應對時間短，同一列車在不同車站停車對標方式也不同，很容易使乘務員在操作過程中出現誤判誤認現象，比如將16輛編組應在站臺頭部對標停靠的列車，誤運行到站臺中部對標停車，造成列車尾部未進站，開門后容易造成旅客墜落鐵軌造成人身傷害。一旦出現這種情況，就會擾亂列車正常行車計