[发明专利]为被导引交通工具确定道路可用性的方法和系统

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1和14的前序部分的用于为被导引交通工具（vehicule）而确定道路可用性的方法和系统。

“被导引交通工具”尤其指公共交通工具，例如公共汽车、无轨电车、有轨电车、地铁、火车或列车组等，以及指负载交通工具，例如桥式起重机，对于桥式起重机而言，安全方面是非常重要的并且通过定义至少一个道路（即至少一个由所述交通工具遵循的路径或路）的至少一个轨道来确保导引。特别地，本发明涉及铁路领域，尤其涉及全自动的交通工具，以及涉及配备有基于远程通信的控制系统的交通工具，例如配备有无线电火车控制系统的火车，通常称为“基于通信的列车控制”（CBTC）。

关于被导引交通工具移动的重要安全标准涉及应当由所述被导引交通工具取道的道路段可用性的确定。事实上，当且仅当道路段可用时，即没有能够阻挡所述被导引交通工具移动或危害其安全的任何障碍物时，每个被导引交通工具只被允许在该道路段上移动。该道路段可用性的确定尤其保证了两个被导引交通工具之间的最小间隔距离，并且是交通网络中的被导引交通工具交通管理的关键标准。

通过本领域技术人员已知的不同工具，可实现道路可用性的确定。例如，道路电路是能够通过利用被导引交通工具的第一车轮与所述道路段的第一轨道的接触以及与所述第一车轮固定于相同轴的第二车轮和所述道路段的第二轨道的接触以实现第一轨道和第二轨道之间的电连接（车轮和轴是导电体）来检测道路段或路段的轨道上存在被导引交通工具的装置，其中所述连接导致可由所述道路电路检测的短路并且使之能够信号通知所述道路段上的所述被导引交通工具的存在。不幸的是，道路电路的良好运转取决于所述道路段的长度、被导引交通工具车轮和道路轨道之间的导通状态、环境条件，并且还需要与道路其余部分电绝缘且包括至少两个轨道以形成电路的道路段。本领域技术人员已知的用于确定道路段可用性的另一装置是计轴器。该装置包括两个检测器，第一检测器被置于道路段的一端而第二检测器被置于道路段的另一端，每个检测器都能够对通过该检测器的轴的数量进行计数。因此，通过比较通过第一和第二检测器的轴的数量，能够确定被导引交通工具是否还在所述道路段上或是否已经离开所述道路段。与道路电路相反，计轴器不受待控制道路段的长度的影响。相反地，对于相等的道路段的长度，计轴器的实现成本高于道路电路。此外，被导引交通工具的某些部分可能生成错误的轴数量的计数，这无理由地阻塞了道路段。

本发明的目的是提出一种用于确定道路或道路段的可用性的方法和系统，其是简单的、可靠的、容易适用于任何类型的被导引交通工具和道路的、经济上有利的并且没有道路电路和计轴器的缺点。

本发明的另一目的特别是保证对道路或道路段的可用性的确定达到SIL2至SIL4安全级别，即每小时危险故障的概率在10^-6和10^-9之间。

为此，通过权利要求1和14的内容提出了一种系统和方法。一组从属权利要求也介绍了本发明的优点。

本发明提出了一种用于实时确定道路可用性的系统，其用于装配到能在道路（2）上从上游向下游移动的被导引交通工具，所述系统包括：

-至少一个摄像机，其能够实时捕获所述道路的下游段的至少一个图像，所述下游段是从所述道路的位于所述被导引交通工具下游的第一点延伸到所述道路的位于所述被导引交通工具下游的第二点的道路部分，所述摄像机尤其能够被安装在所述被导引交通工具的一端，例如安装在火车的头部，所述摄像机以及因此所述被导引交通工具与所述第二点相隔的距离大于所述摄像机与所述第一点相隔的距离，所述道路尤其可由一组或多组点建模，每个点的特征在于位置（或坐标）以便每组点能够定义至少一个几何形状，该几何形状能够为所述道路的至少一个元素建模，例如所述道路的轨道可由形成曲线并且代表该轨道的一组点来定义；

-至少一个图像处理和分析装置，其能够自动分析由每个摄像机拍摄的每个图像、在所述图像中定位所述下游段、一方面尤其根据被导引交通工具及其移动特性来实时确定安全的下游距离以及另一方面确定所述第一点和所述第二点之间的道路的可用性状态。

同样地，本发明提出了一种用于实时确定道路的可用性的方法，其用于为能从上游向下游移动的被导引交通工具确定道路的可用性，所述方法包括以下步骤：

-由摄像机捕获所述道路的下游段的至少一个图像，所述下游段是从所述道路的位于所述被导引交通工具下游的第一点延伸到所述道路的位于所述被导引交通工具下游的第二点的道路部分，所述摄像机与所述第二点相隔的距离大于该摄像机与所述第一点相隔的距离；