專利名稱：高速列車鐵路運行環境評價系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及交通安全設施技術領域，具體涉及一種高速列車鐵路運行環境評價系 統。
背景技術：
近年來隨著經濟的快速發展，高速鐵路已在許多國家得到普及。目前，十分頭痛的 交通問題在于高速鐵路的設施當遇到地震破壞、山體滑坡、泥石流、洪水等自然破壞或人為 破壞時，容易發生惡性交通事故。即便事故發生之后救援速度迅速，也很難避免前方運行環 境發生事故時進而影響后續鐵路運輸。申請號為200910306103. X的中國專利公開了一種基于衛星移動通信、定位、遙感 技術的高速機車監控系統，該監控系統分空間段和地面段兩大組成部分，其中空間段由遙 測遙感衛星、導航定位衛星和移動通信衛星組成；地面段由地面信關站、指揮中心和高速機 車終端系統組成。本發明雖然能夠對高速機車運行狀況及其前方路況進行穩定有效的監控 并在危險狀況發生時及時發出預警控制機車快速制動的高速機車安全監控系統，但是由于 缺乏運行環境評價系統因而造成對事故提前預測存在一些誤判，從而影響整個交通運輸的 效率。
發明內容
本發明的目的在于提供一種對鐵路運行前方的環境信息進行監控，分析危險因 素，當發現前方危險路況時，通過及時與駕駛車輛通信發出控制指令從而保障鐵路安全運 行的高速列車鐵路運行環境評價系統。為實現上述目的，本發明是通過如下技術方案來實現的
一種高速列車鐵路運行環境評價系統，所述系統包括路況遙測系統、環境信息處理評 價系統和通信指揮系統三大組成部分，其中路況遙測系統由遙測裝置、數據傳輸設備和接 收數據終端三部分組成；環境信息處理評價系統包括前方環境信息處理評價系統和全線環 境信息處理評價系統；通信指揮系統包括調度指揮中心和列車終端；上述各系統及其各模 塊之間通過彼此的信號發射器和接收器進行信號傳輸，
遙測裝置對鐵路路段進行監控，連續獲得列車輛行駛前方路況信息； 數據傳輸設備通過發送端將被測參量轉換成電信號發射，通過接收端接收并經解調器 恢復出原始信號；
接收數據終端用于記錄、處理和顯示遙測所獲信息；
前方環境信息處理評價系統和全線環境信息處理評價系統分別設有各自的初始環境 數據庫與實時環境采樣數據庫，上述兩個評價系統中初始環境數據庫與實時環境采樣數據 庫兩者的比較分析結果被分別發送至調度指揮中心，其中初始環境數據庫是在運行前對運 行線路進行一次全線環境遙測所得的信息數據，實時環境采樣數據庫為接收數據終端實時 獲得的環境數據；調度指揮中心用于接收來自環境信息處理評價系統以及列車終端的處理結果，根據情 況通過通信方式向列車終端傳輸安全指令或警戒指令。前方環境信息處理評價系統與全線環境信息處理評價系統采用相同的初始環境 數據庫，前方環境信息處理評價系統中的實時環境采樣數據庫記錄的是列車前進方向最近 遙測裝置至下一個遙測裝置之間的路況信息；全線環境信息處理評價系統中的實時環境采 樣數據庫記錄的是全線的路況信息。前方環境信息處理評價系統設于列車上，全線環境信息處理系統設于調度指揮中 心。列車終端包括指令發射裝置、列車定位系統和列車顯示裝置，其中指令發射裝置 對前進方向最接近的遙測點發出遙測指令；列車定位系統將列車運行位置、狀況等相關信 息發送至調度指揮中心；列車顯示裝置用于顯示輸出發送自調度指揮中心的指令信息。調度指揮中心設有隨機指令發射裝置，當列車運行時所述隨機指令發射裝置每隔 一定時間間隔向路況遙測系統發出指令以獲得全線路況信息；列車停運時所述隨機指令發 射裝置立即向路況遙測系統發出指令以尋找事故發生點。所述遙測裝置為設置于鐵路沿線的若干遙測點處的若干探頭，每個遙測點的位置 采用經度、緯度、海拔的三維坐標形式，相鄰遙測點之間的距離由地形決定，直線路段距離 加大，彎路地段距離減小。對于山體旁、涵洞口、河流等特殊地段，所述遙測裝置為若干探頭 和在原有遙測點的基礎上加設的遙感設備。全部的遙測點位置坐標保存在初始環境數據庫 中。與現有技術相比，本發明的優點在于可以對鐵路設施的各類突發事故如地震破 環、山體滑坡、泥石流、洪水等自然破壞以及人為破壞進行提前預測，該信息實時、精確、可 靠并具有針對性、提前性、宏觀性，同時不受時間、地域和空間的限制，從而保障鐵路安全運 行。
為了使本發明便于理解，現在結合附圖描述本發明的具體實施例，其中 圖1為本發明一具體實施例的系統結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述。如圖1所示，一種高速列車鐵路運行環境評價系統，包括路況遙測系統1、環境信 息處理評價系統2和通信指揮系統3三大組成部分，其中路況遙測系統由遙測裝置101、數 據傳輸設備102和接收數據終端103三部分組成；環境信息處理評價系統2包括前方環境 信息處理評價系統21和全線環境信息處理評價系統22 ；通信指揮系統3包括調度指揮中 心31和列車終端32 ；上述各系統及其各模塊之間通過彼此的信號發射器和接收器進行信 號傳輸，
遙測裝置101對鐵路路段進行監控，連續獲得列車行駛前方路況信息； 數據傳輸設備102通過發送端將被測參量轉換成電信號發射，通過接收端接收并經解 調器恢復出原始信號；接收數據終端103用于記錄、處理和顯示遙測所獲信息；
前方環境信息處理評價系統21與全線環境信息處理評價系統22分別設有各自的初始 環境數據庫與實時環境采樣數據庫，上述兩個評價系統中初始環境數據庫與實時環境采樣 數據庫比較分析的結果以指令形式分別發送至調度指揮中心301，其中初始環境數據庫是 在運行前對運行線路進行一次全線環境遙測所得的信息數據，實時環境采樣數據庫為接收 數據終端103實時獲得的環境數據。調度指揮中心31用于接收來自環境信息處理評價系統2以及列車終端32的處理 結果，根據情況通過通信方式向列車終端傳輸安全指令或警戒指令并采取應急措施。前方環境信息處理評價系統21與全線環境信息處理評價系統22采用相 同的初始環境數據庫201，前方環境信息處理評價系統中的實時環境采樣數據庫 I 202記錄的是列車前進方向最近遙測裝置至下一個遙測裝置之間的路況信息；全線環境 信息處理評價系統22中的實時環境采樣數據庫II 202’記錄的是全線的路況信息。前方環境信息處理評價系統21設于列車上，全線環境信息處理系統22設于調度 指揮中心31。列車終端32包括指令發射裝置321、列車定位系統322和列車顯示裝置323，其中 指令發射裝置321對前進方向最接近的遙測點發出遙測指令；列車定位系統322將列車運 行位置、狀況等相關信息發送至調度指揮中心31 ；列車顯示裝置323用于顯示輸出發送自 調度指揮中心31的指令信息。調度指揮中心31設有隨機指令發射裝置311，當列車運行時所述隨機指令發射裝 置311每隔一定時間間隔向路況遙測系統1發出指令以獲得全線路況信息；列車停運時所 述隨機指令發射裝置311立即向路況遙測系統1發出指令以尋找事故發生點。其中遙測裝置為設置于鐵路沿線的若干遙測點處的若干探頭101A、101B、101C 等，每個遙測點的位置采用經度、緯度、海拔的三維坐標形式，相鄰遙測點之間的距離由地 形決定，直線路段距離加大，彎路地段距離減小；全部的遙測點位置坐標保存在初始環境數 據庫201中。對于山體旁、涵洞口、河流等特殊地段，在原有遙測點的基礎上加設遙感設備， 進行全方位的檢測。以上高速列車鐵路運行環境評價系統是按照如下方式工作的在運行前，以所有 遙測點上對全線環境遙測獲得的信息數據為基礎建立初始環境數據庫201，該數據庫可以 進行不斷地完善、補充和修正。在列車實際運行過程中，列車終端32中的指令發射裝置321 對列車前進方向最接近的遙測點發出遙測指令，設置在該遙測點的探頭向下一個遙測點進 行近距離遙測，即1號點探頭IOlA向2號點遙測，2號點探頭IOlB向3號點遙測……并依 次逐級延續最終獲得即時采樣、定點采樣的實時環境數據庫。其中前方路段的路況信息被 發往設置于前方環境信息處理評價系統的實時環境采樣數據庫I 202，全線的路況信息被 發往設置于全線環境信息處理評價系統的實時環境采樣數據庫II 202’，利用計算機強大 的處理能力，兩個環境信息處理評價系統對各自初始環境數據庫中的信息與實時環境數據 庫采集的信息進行比對、分析得出處理結果。例如，在建立的初始環境數據庫中橋梁是穩定 的，若發生橋梁坍塌事故，橋梁發生大規模位移，此時即時采樣獲得的實時環境數據有很大 變化，隨著橋梁移動速度加快，數據信息變化加劇，兩種信息通過計算機進行計算、分析、處
6理就會得出前方道路環境變化的結論，并分別將各自的處理結果發送至調度指揮中心31 ； 與此同時，列車定位系統322將列車運行位置、狀況等相關信息發送至調度指揮中心31。調 度指揮中心31接收來自于環境信息處理評價系統2以及列車定位系統322的處理結果后， 根據實際情況通過通信方式向列車終端32發送前方路段橋梁坍塌的警戒指令并在列車顯 示裝置323上輸出，從而實現鐵路運行環境的評價。 上述各系統模塊的工作原理以及各模塊之間的信息傳輸均屬于現有技術，以上結 合本發明的具體實施例做了詳細描述，但并非是對本發明的限制。凡是依據本發明的技術 實質對以上實施例所做的任何簡單修改，均仍屬于本發明技術方案的范圍。
權利要求
一種高速列車鐵路運行環境評價系統，所述系統包括路況遙測系統、環境信息處理評價系統和通信指揮系統三大組成部分，其中所述路況遙測系統由遙測裝置、數據傳輸設備和接收數據終端三部分組成；所述環境信息處理評價系統包括前方環境信息處理評價系統和全線環境信息處理評價系統；所述通信指揮系統包括調度指揮中心和列車終端；上述各系統及其各模塊之間通過彼此的信號發射器和接收器進行信號傳輸，其特征在于所述遙測裝置對鐵路路段進行監控，連續獲得列車輛行駛前方路況信息；所述數據傳輸設備通過發送端將被測參量轉換成電信號發射，通過接收端接收并經解調器恢復出原始信號；所述接收數據終端用于記錄、處理和顯示遙測所獲信息；所述前方環境信息處理評價系統和所述全線環境信息處理評價系統分別設有各自的初始環境數據庫與實時環境采樣數據庫，上述兩個評價系統中初始環境數據庫與實時環境采樣數據庫兩者的比較分析結果被分別發送至調度指揮中心，其中所述初始環境數據庫是在運行前對運行線路進行一次全線環境遙測所得的信息數據，所述實時環境采樣數據庫為接收數據終端實時獲得的環境數據；所述調度指揮中心用于接收來自所述環境信息處理評價系統以及所述列車終端的處理結果，根據情況通過通信方式向所述列車終端傳輸安全指令或警戒指令。
2.如權利要求1所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述前方環境 信息處理評價系統與所述全線環境信息處理評價系統采用相同的初始環境數據庫，所述前 方環境信息處理評價系統中的實時環境采樣數據庫記錄的是列車前進方向最近遙測裝置 至下一個遙測裝置之間的路況信息；所述全線環境信息處理評價系統中的實時環境采樣數 據庫記錄的是全線的路況信息。
3.如權利要求2所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述前方環境 信息處理評價系統設于列車上，所述全線環境信息處理系統設于所述調度指揮中心。
4.如權利要求3所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述列車終端 包括指令發射裝置、列車定位系統和列車顯示裝置，其中所述指令發射裝置對前進方向最 接近的遙測點發出遙測指令；所述列車定位系統將列車運行位置、狀況等相關信息發送至 調度指揮中心；所述列車顯示裝置用于顯示輸出發送自調度指揮中心的指令信息。
5.如權利要求4所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述調度指揮 中心設有隨機指令發射裝置，當列車運行時所述隨機指令發射裝置每隔一定時間間隔向路 況遙測系統發出指令以獲得全線路況信息；列車停運時所述隨機指令發射裝置立即向路況 遙測系統發出指令以尋找事故發生點。
6.如權利要求1一 5任一項所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所 述遙測裝置為設置于鐵道沿線的若干遙測點處的若干探頭。
7.如權利要求6所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述遙測點的 位置采用經度、緯度、海拔的三維坐標形式，相鄰遙測點之間的距離由地形決定，直線路段 距離加大，彎路地段距離減小。
8.如權利要求1一 5任一項所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于對 于山體旁、涵洞口、河流等特殊地段，所述遙測裝置為若干探頭和在原有遙測點的基礎上加 設的遙感設備。
9.如權利要求8所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述遙測點的 位置采用經度、緯度、海拔的三維坐標形式，相鄰遙測點之間的距離由地形決定，直線路段 距離加大，彎路地段距離減小。
10.如權利要求7或9所述的高速列車鐵路運行環境評價系統，其特征在于所述遙測 點的位置坐標保存在所述初始環境數據庫中。
全文摘要
本發明涉及一種高速列車鐵路運行環境評價系統，該系統包括路況遙測系統、環境信息處理評價系統和通信指揮系統三大組成部分，其中路況遙測系統由遙測裝置、數據傳輸設備和接收數據終端三部分組成；環境信息處理評價系統包括前方環境信息處理評價系統和全線環境信息處理評價系統；通信指揮系統包括調度指揮中心和列車終端。本發明的優點在于，可以對鐵路設施的各類突發事故如地震破環、山體滑坡、泥石流、洪水等自然破壞以及人為破壞提前預測，從而保障鐵路安全運行。
文檔編號H04N7/18GK101973290SQ20101028928
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者張澎珍 申請人:張澎珍