一种列车定位及智能随动门系统和方法与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种列车定位及智能随动门系统和方法。


背景技术：

2.目前，随着城市化的不断深入，轨道交通凭借其快速、便捷、舒适、环保等诸多优点，近年来得到大多数国家和地区(特别是发展中国家和地区)的广泛认同。同时，由于有些轨道交通线路建设的较早，原先没有设计站台安全门，信号系统中也没有站台安全门的信号。如果加装安全门而更改其原有信号系统，将会耗费大量的人力、物料以及需要较长的项目改造工期，且有一定的安全风险。


技术实现要素：

3.本发明所解决的技术问题是对已经运营的无站台门信号系统的轨道交通线路加装站台门的控制问题。本发明自动化程度较高，实现了对轨道车辆的无线定位检测，车门状态的无线检测。针对老式轨道交通线路加装站台门，无需改造其原有信号系统，实现了对老式轨道交通线路的低成本、低风险、短施工周期地升级改造。更进一步的提高效率，具有良好的应用前景。
4.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
5.一种列车定位及智能随动门系统，包括视频激光合成采集系统、多重激光雷达、定位控制系统、信号输出系统、总控制箱和图像处理系统；
6.所述定位控制系统通过多重激光雷达对列车车体进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；
7.所述视频激光合成采集系统用于对列车乘客门进行探测，将采集到的乘客门状态传送到图像处理系统中进行分析处理；
8.所述图像处理系统，接收定位控制系统和视频激光合成采集系统的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱将开关门信号输送到信号输出系统，传送到站台门控制系统。
9.进一步的，所述视频激光合成采集系统存在多个，每一个视频激光合成采集系统对应每节车厢的列车乘客门。
10.进一步的，所述图像处理系统将各个视频激光合成采集系统的信息进行处理，确认每节列车乘客门的状态一致后，再将开关门信号传输至总控制箱。
11.进一步的，所述定位控制系统(3)通过多重激光雷达(2)利用tof(time of flight)原理对列车车体(7)进行探测，判断列车车体是否处于规定位置范围；如果处于列车车体规定范围，则触发一次停车正常标志；否则不进行后续的流程控制，并发出警告信息；多重激光雷达每隔设定的时间(默认值为50毫秒)进行车体的检测。
12.所述多重激光雷达探测车体的距离计算公式如下：
[0013][0014]
其中，光的速度为c，tp为多重激光雷达发出光脉冲的持续时间，s0表示多重激光雷达接收器较早的快门收集的电荷，s1表示多重激光雷达接收器延迟的快门收集的电荷。
[0015]
进一步的，所述视频激光合成采集系统采用4线激光雷达作为主传感器，每个扫描面(线)间夹角2度，扫描频率20hz，每个扫描周期4个扫描面(线)同时工作。辅助视觉传感器和ai边缘计算单元组成的图像检测单元，能实现对车门状态的检测。
[0016]
一种根据所述的列车定位及智能随动门系统的定位及智能随动门方法，包括以下步骤，
[0017]
步骤1，定位控制系统，检测到列车进站，通过启动多重激光雷达对列车车体进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；如果在规定位置，则触发一个标志位；如果车体没有处于规定位置范围，则发出一个警告信息；
[0018]
步骤2，视频激光合成采集系统接收到步骤1所发出的列车处于规定位置信号后，立即启动对列车乘客门的探测，将采集到的列车乘客门状态传送到图像处理系统；
[0019]
步骤3，图像处理系统，接收定位控制系统和视频激光合成采集系统的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱将结果输送到信号输出系统，传送到站台门控制系统。
[0020]
进一步的，视频激光合成采集系统存在多个，图像处理系统将各个视频激光合成采集系统的信息进行处理，在确认每节列车乘客门的状态一致后，再将结果传输至总控制箱。
[0021]
本发明的有益效果是：本发明的列车定位系统和智能随动门系统，自动化、智能化程度较高，具有解决老式无站台门信号系统的轨道交通系统加装站台门，改造项目具有低成本、低风险、短施工周期等优点，具有良好的应用前景。
附图说明
[0022]
图1是一种列车定位系统及智能随动门系统平面布局图；
[0023]
图2是本发明提供的一种列车定位系统及智能随动门系统实施例；
[0024]
图3是列车定位系统和智能随动门系统逻辑图。
具体实施方式
[0025]
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
[0026]
实施例1：
[0027]
如图1所示，一种列车定位及智能随动门系统，包括视频激光合成采集系统1、多重激光雷达2、定位控制系统3、信号输出系统4、总控制箱5和图像处理系统6；
[0028]
所述定位控制系统3通过多重激光雷达2对列车车体7进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；
[0029]
所述视频激光合成采集系统1用于对列车乘客门进行探测，将采集到的乘客门状态传送到图像处理系统6中进行分析处理；
[0030]
所述图像处理系统6，接收定位控制系统3、视频激光合成采集系统1的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱5将开关门信号输送到信
号输出系统4，传送到站台门控制系统。
[0031]
所述定位控制系统3通过多重激光雷达2利用tof原理对列车车体7进行探测，判断列车车体是否处于规定位置范围；如果处于列车车体规定范围，则触发一次停车正常标志；否则不进行后续的流程控制，并发出警告信息；多重激光雷达2每隔设定的时间(默认值为50毫秒)进行车体的检测。
[0032]
所述多重激光雷达2探测车体的距离计算公式如下：
[0033][0034]
其中，光的速度为c，tp为多重激光雷达2发出光脉冲的持续时间，s0表示多重激光雷达2接收器较早的快门收集的电荷，s1表示多重激光雷达2接收器延迟的快门收集的电荷。
[0035]
进一步的，所述视频激光合成采集系统采用4线激光雷达作为主传感器，每个扫描面(线)间夹角2度，扫描频率20hz，每个扫描周期4个扫描面(线)同时工作。辅助视觉传感器和ai边缘计算单元组成的图像检测单元，能实现对车门状态的检测。
[0036]
一种列车定位及智能随动门方法，其特征在于，包括以下步骤，
[0037]
步骤1，定位控制系统3，检测到列车进站，通过启动多重激光雷达2对列车车体7进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；如果在规定位置，则触发一个标志位；如果车体没有处于规定位置范围，则发出一个警告信息；
[0038]
步骤2，视频激光合成采集系统1接收到步骤1所发出的列车处于规定位置信号后，立即启动对列车乘客门的探测，将采集到的列车乘客门状态传送到图像处理系统6；
[0039]
步骤3，图像处理系统6，接收定位控制系统3和视频激光合成采集系统1的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱5将结果输送到信号输出系统4，传送到站台门控制系统。
[0040]
实施例2：
[0041]
一种列车定位及智能随动门系统，包括视频激光合成采集系统1、多重激光雷达2、定位控制系统3、信号输出系统4、总控制箱5和图像处理系统6；所述定位控制系统3通过多重激光雷达2对列车车体7进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；所述视频激光合成采集系统1用于对列车乘客门进行探测，将采集到的乘客门状态传送到图像处理系统6中进行分析处理；所述图像处理系统6，接收定位控制系统3、视频激光合成采集系统1的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱5将开关门信号输送到信号输出系统4，传送到站台门控制系统。
[0042]
进一步的，视频激光合成采集系统存在多个，图像处理系统6将各个视频激光合成采集系统的信息进行处理，在确认每节列车乘客门的状态一致后，再将结果传输至总控制箱5。
[0043]
一种列车定位系统及智能随动门方法，包括以下步骤：
[0044]
步骤1，定位控制系统3，检测到列车进站，启动通过多重激光雷达2用于对列车车体7进行探测，判断车体是否处于规定位置范围。如果在规定位置，则触发一个标志位；如果车体没有处于规定位置范围，则发出一个警告信息。
[0045]
步骤2，激光合成采集系统1接收到步骤1所发出的列车处于规定位置信号后，立即启动对列车乘客门系统进行探测，将采集到的乘客门状态传送到图像处理系统6中进行分
析处理；
[0046]
步骤3，图像处理系统6将激光合成采集系统各站的信息进行处理，在确认激光合成采集系统各站的状态一致，再将结果传输至总控制箱5；
[0047]
步骤4，图像处理系统6，接收定位控制系统3、激光合成采集系统1的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱5将结果输送到信号输出系统4，传送到站台门控制系统。
[0048]
步骤5，专家系统结合图像处理系统6，接收定位控制系统3、激光合成采集系统1的采集值进行综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱5将结果输送到信号输出系统传送至站台门控制系统。
[0049]
图3是列车定位系统和智能随动门系统逻辑图。
[0050]
本发明是一种通过无线检测轨道列车状态，进行列车定位及智能判断列车门状态的自动化系统。自动化程度高，对老式轨道线路改造加装站台安全门，而不用额外改造轨道系统的信号系统。
[0051]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种列车定位及智能随动门系统，其特征在于，包括视频激光合成采集系统(1)、多重激光雷达(2)、定位控制系统(3)、信号输出系统(4)、总控制箱(5)和图像处理系统(6)；所述定位控制系统(3)通过多重激光雷达(2)对列车车体(7)进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；所述视频激光合成采集系统(1)用于对列车乘客门进行探测，将采集到的乘客门状态传送到图像处理系统(6)中进行分析处理；所述图像处理系统(6)，接收定位控制系统(3)、视频激光合成采集系统(1)的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱(5)将开关门信号输送到信号输出系统(4)，传送到站台门控制系统。2.根据权利要求1所述的一种列车定位及智能随动门系统，其特征在于，所述视频激光合成采集系统存在多个，每一个视频激光合成采集系统对应每节车厢的列车乘客门。3.根据权利要求2所述的一种列车定位及智能随动门系统，其特征在于，所述图像处理系统(6)将各个视频激光合成采集系统的信息进行处理，确认每节列车乘客门的状态一致后，再将开关门信号传输至总控制箱(5)。4.根据权利要求1所述的一种列车定位及智能随动门系统，其特征在于：所述定位控制系统(3)通过多重激光雷达(2)利用tof原理对列车车体(7)进行探测，判断列车车体是否处于规定位置范围；如果处于列车车体规定范围，则触发一次停车正常标志；否则不进行后续的流程控制，并发出警告信息；多重激光雷达(2)每隔设定的时间进行车体的检测；所述多重激光雷达(2)探测车体的距离计算公式如下：d＝1/2c
×
tp
×
s0/(s0+s1)其中，光的速度为c，tp为多重激光雷达(2)发出光脉冲的持续时间，s0表示多重激光雷达(2)接收器较早的快门收集的电荷，s1表示多重激光雷达(2)接收器延迟的快门收集的电荷。5.一种根据权利要求1所述的列车定位及智能随动门系统的定位及智能随动门方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，定位控制系统(3)，检测到列车进站，通过启动多重激光雷达(2)对列车车体(7)进行探测，判断车体是否处于规定位置范围；如果在规定位置，则触发一个标志位；如果车体没有处于规定位置范围，则发出一个警告信息；步骤2，视频激光合成采集系统(1)接收到步骤1所发出的列车处于规定位置信号后，立即启动对列车乘客门的探测，将采集到的列车乘客门状态传送到图像处理系统(6)；步骤3，图像处理系统(6)，接收定位控制系统(3)和视频激光合成采集系统(1)的采集值，结合专家系统综合运算，得出站台门的开关门信号，并通过总控制箱(5)将结果输送到信号输出系统(4)，传送到站台门控制系统。6.根据权利要求5所述的列车定位及智能随动门方法，其特征在于，所述视频激光合成采集系统存在多个，图像处理系统(6)将各个视频激光合成采集系统的信息进行处理，在确认每节列车乘客门的状态一致后，再将结果传输至总控制箱(5)。

技术总结
本发明提出公开了一种列车定位系统和智能随动门系统，包括视频激光合成采集系统、多重激光雷达、定位控制系统、信号输出系统、总控制柜、图像处理系统。本发明自动化程度较高，实现了对轨道车辆的无线定位检测，车门状态的无线检测。针对老式轨道交通线路，在不用改造其原有信号系统情况下，单独加装站台门，实现了对老式轨道线路的低成本、低风险、短施工周期地升级改造。地升级改造。地升级改造。


技术研发人员：田林春 邵国强 洪吉阳 时运杰 吴玉涛
受保护的技术使用者：南京康尼机电股份有限公司
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/4/18