一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置及使用方法

摘要

本发明涉及轨道工程技术领域，具体来说是一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置及使用方法，第一采集设备用于检测运行方向的隧道内是否存在人员；第二采集设备用于检测运行方向的隧道内是否存在障碍区；第三采集设备用于采集隧道内的实时图像信息；第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备和车载终端信号相连，车载终端用于控制所述的轨道车的紧急制动。本发明设计了一种轻便化、高效化的安全行驶辅助装置，在驾驶过程中提醒驾驶员运行方向上是否存在障碍和影响行驶的问题，遇到需要紧急避障的情况，辅助装置能够直接控制轨道车进行紧急制动操作，从而达到确保城市轨道交通施工阶段轨道车安全行驶。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道工程技术领域，具体来说是一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置及使用方法。

背景技术

轨道车作为输送轨排等物料的手段，被广泛运用至我国城市轨道交通施工阶段中。然而，随着其广泛的应用，相应也随之产生了轨道车行驶安全的问题。

在现有轨道车行驶中，驾驶人员通过观察前方隧道情况，确保轨道车安全行驶。但城市轨道施工过程中，隧道内可能出现强光、烟尘等恶劣因素影响驾驶人员对隧道情况进行观察。同时由于作业人员需要在隧道内通过手推车进行物料输送，也降低了轨道车行驶时的安全性，对驾驶人员提出了更高的观察要求。目前，对于轨道车行驶时隧道内情况观察并依据观察情况辅助控制轨道车的专用工具还处于空白状态。

轨道车行驶线路存在环境恶劣，城市轨道交通施工阶段人员流动性大，对行车安全提出更高要求，亟需设计一种稳定可靠，安全便捷，辅助驾驶人员控制轨道车的新型工具，以确保轨道车运行效率与安全性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置及使用方法，确保城市轨道交通施工阶段轨道车的安全行驶。

为了实现上述目的，设计一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置，包括第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备以及设置于轨道车内的车载终端，其中，所述的第一采集设备用于检测运行方向的隧道内是否存在人员；所述的第二采集设备用于检测运行方向的隧道内是否存在障碍区；所述的第三采集设备用于采集隧道内的实时图像信息；所述的第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备和车载终端信号相连，所述的车载终端用于根据所述的第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备采集的信号控制所述的轨道车的紧急制动。

所述的第一采集设备为红外传感器。

所述的第二采集设备为超声波传感器。

所述的第三采集设备为摄像头。

所述的第二采集设备设置于所属的轨道车的驾驶室的车窗下侧。

所述的第三采集设备设置于所述的轨道车的连接挂钩处。

本发明还涉及一种所述的地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置的使用方法，所述的方法如下：通过所述的第一采集设备检测运行方向的隧道内是否存在人员；通过所述的第二采集设备检测运行方向的隧道内是否存在障碍区；通过所述的第三采集设备用于采集隧道内的实时图像信息；通过所述的车载终端根据所述的第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备采集的信号控制所述的轨道车的紧急制动。

若所述的第一采集设备检测到存在人员，则返回人员与轨道车之间的距离信号；若所述的第二采集设备检测到存在障碍物，则返回障碍物与轨道车之间的距离信号。

通过所述的第三采集设备采集隧道内的实时图像信息判断隧道内是否存在人员和障碍物，以对所述的第一采集设备和第二采集设备采集的信息进行复核。

所述的车载终端对所述的实时图像信息进行处理，以获取所述的实时图像信息中的人员和障碍物。

本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，针对城市轨道交通施工阶段轨道车行驶安全性问题，设计了一种轻便化、高效化的安全行驶辅助装置，在驾驶过程中提醒驾驶员运行方向上是否存在障碍和影响行驶的问题，遇到需要紧急避障的情况，辅助装置能够直接控制轨道车进行紧急制动操作，从而达到确保城市轨道交通施工阶段轨道车安全行驶，其主要有以下优势：

1、利用了多种采集设备，抗干扰能力强，能精确确认隧道前方是否有障碍物或人员。

2、设备能就运行方向隧道情况向驾驶人员报警，提高运行安全性。

3、当障碍物或人员距离轨道车小于安全距离时，设备将自动紧急制动轨道车，极大程度降低了轨道车运行安全事故的发生。

附图说明

图1 示例性示出了一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置的布置示意图。

图2 示例性示出了一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置的使用方法的工作流程图。

图中：1-1.红外传感器 1-2.超声波传感器 1-3.摄像头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种装置及方法的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

所述的地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置包括第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备以及设置于轨道车内的车载终端，其中，所述的第一采集设备用于检测运行方向的隧道内是否存在人员；所述的第二采集设备用于检测运行方向的隧道内是否存在障碍区；所述的第三采集设备用于采集隧道内的实时图像信息；所述的第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备和车载终端信号相连，所述的车载终端用于根据所述的第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备采集的信号控制所述的轨道车的紧急制动。

例如，在一个优选的实施方式中，城市轨道交通施工阶段轨道车安全行驶装置采用组装式设计，主要由红外传感器、超声波传感器、摄像头、计算机、刹车装置构成，其中，红外传感器作为第一采集设备，超声波传感器作为第二采集设备，摄像头作为第三采集设备，计算机作为车载终端。工作时红外传感器、超声波传感器、摄像头安装在轨道车及平板车外侧，计算机安装在轨道车内部并通过信号线连接红外传感器、超声波传感器、摄像头。刹车装置连接轨道车自身刹车装置，其控制信号由计算机发送出。

该装置通过各种传感器获取隧道内的情况，传感器将获取的隧道内情况以电信号的模式发送至车载的计算机中。车载的计算机处理获取的信号，通过处理与比对获取轨道车运行方向的实际情况。当出现障碍物或人员出现在轨道车运行方向上是，车载计算机将发出报警声，提醒驾驶员注意前方状况。而当障碍物与人员距离轨道车小于设定的安全距离时，车载计算机将直接控制刹车机构， 打磨车执行紧急制动，保证轨道车行车安全。

具体而言，红外传感器用于检测运行方向隧道内是否有人员存在，若存在人员则返回其与轨道车之间的距离信号；超声波传感器用于检测运行方向隧道内是否有障碍物存在，若存在障碍物则返回其与轨道车之间的距离信号；摄像头用于返回运行方向隧道内的实时画面，并采用图像处理技术复核隧道内的人员与障碍物状态。

所述的地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置在使用时，通过所述的第一采集设备检测运行方向的隧道内是否存在人员；通过所述的第二采集设备检测运行方向的隧道内是否存在障碍区；通过所述的第三采集设备用于采集隧道内的实时图像信息；通过所述的车载终端根据所述的第一采集设备、第二采集设备、第三采集设备采集的信号控制所述的轨道车的紧急制动。

例如，若所述的第一采集设备检测到存在人员，则返回人员与轨道车之间的距离信号；若所述的第二采集设备检测到存在障碍物，则返回障碍物与轨道车之间的距离信号。

进一步地，还通过所述的第三采集设备采集隧道内的实时图像信息，并由车载终端所述的车载终端对所述的实时图像信息进行处理，以获取所述的实时图像信息中的人员和障碍物，从而判断隧道内是否存在人员和障碍物，进而对所述的第一采集设备和第二采集设备采集的信息进行复核，若第一采集设备和第二采集设备未有采集到相关信息，而第三采集设备采集到相关信息，则车载终端仍会进行报警和制动操作，以防止第一采集设备和第二采集设备发生故障或漏检测时造成事故发生，进一步确保的轨道车的安全运行。

实施例1：一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置安装位置

红外传感器安装于轨道车车顶处，用于检测运行方向隧道内是否有人员存在，若存在人员则返回其与轨道车之间的距离信号。

超声波传感器安装于轨道车驾驶室车窗下侧，用于检测运行方向隧道内是否有障碍物存在，若存在障碍物则返回其与轨道车之间的距离信号。

摄像头安装于轨道车连接挂钩处，用于返回运行方向隧道内的实时画面，并采用图像处理技术复核隧道内的人员与障碍物状态。

实施例2：一种地铁轨道施工阶段轨道车智能探测紧急制动装置使用方法

在装置启动前首先需要确认红外传感器、超声波传感器与摄像头是否正常工作。确认以上传感器正常工作后，轨道车驾驶员按照正常轨道车驾驶守则进行驾驶。

在轨道车运行过程中该装置通过红外传感器、超声波传感器、摄像头获取运行方向前端隧道内信息。红外传感器主要用于检测前端隧道内是否有人员，若有人员则返回人员与轨道车之间的位置信息。超声波传感器主要用于检测前端隧道内是否有障碍物存在，若有障碍物存在则返回障碍物与轨道车之间的位置信息。摄像头则是获取前端隧道内的图像信息，发送至车载计算机中经过图像处理后用于核对红外传感器与超声波传感器发送来的人员与障碍物信息是否准确，防止由于隧道内复杂工况导致传感器发生检测失灵的现象。

在车载计算机接受到障碍物与轨道车之间的位置信息后，比对障碍物与车辆之间的距离数值。当障碍物被传感器感知到时，车载计算机将发出报警铃声，提醒驾驶员注意观察前方隧道内情况，并减缓车速。若障碍物与车辆之间距离小于预先设定的安全距离，车载计算机在发出警报的同时直接控制车载刹车系统进行车辆紧急制动。