[发明专利]基于车载设备的有轨电车路口安全区域控制装置

说明书

技术领域

本公开涉及一种有轨电车路口安全区域控制装置，尤其涉及一种基于车载设备的有轨电车路口安全区域控制装置。

背景技术

现代有轨电车在公共交通体系中能够承担城市主干线路公交客运，或者作为地铁轻轨构建区域的补充公共交通网络，其运行线路多为城市道路改造而成，线路不完全封闭，存在与地面公共交通的平面交叉路口。在平面交叉路口有轨电车与其他交通工具、行人存在相互干扰，导致有轨电车通过平面交叉路口时行车速度降低，影响有轨电车的路口通过能力。同时，国内城市道路交通情况复杂，相交道路的各种车辆及其行人都在路口汇集、通过或转换方向，给现代有轨电车的运营安全带来诸多隐患。

现代有轨电车与城市地铁、轻轨路权形式不同，大部分线路都属于半独立或混合路权，其不同于铁路、地铁、轻轨等其他轨道交通完全封闭的运行环境这一特点，使得其无法采用轨道交通信号系统中的闭塞控制来保证列车运行安全，因此现代有轨电车驾驶方式与公交类似，由司机目视人工驾驶车辆，司机根据列车速度判断并保持与前车的距离。

目前，现代有轨电车大多采用路口优先控制系统，通过在平交路口接近和离去两个方向设置检测设备，检测到列车通过信息，发送给社会车辆交通灯控制系统，由社会车辆交通灯控制系统进行路口交通相位转换，司机根据路口交通信号灯行车，保证行车安全。但现有的路口优先控制系统只实现向社会车辆交通灯控制系统发送列车通过路口信息，复示路口交通信号灯，没有考虑与有轨电车的信号系统的相关性。通过对国内外已运营现代有轨电车线路运营情况及发生的事故进行分析，绝大部分事故都是由于社会车辆平面交叉路口转弯抢行，社会车辆在轨行区内行驶、停车，行人横越轨行区，行人任意闯红灯等外部因素引起，司机未及时发现、发现后反应处理时间不够、驾驶员操作失误等原因造成。半独立路权和司机目视人工驾驶导致有轨电车的运营安全、运输效率极大的依赖于司机驾驶状态和经验，使得司机长时间处于高度紧张、注意力高度集中的状态，给有轨电车的运营安全带来诸多隐患。改变现代有轨电车路口的交通控制方案，构建有轨电车路口安全区域，对于保障有轨电车安全、高效通过平面交叉路口,实现信号闭塞控制等有着重要的意义。

目前国内已运营的现代有轨电车，大多采用路口优先控制系统辅助有轨电车通过平面交叉路口。目前现代有轨电车采用的路口优先控制系统只针对与社会交通控制单元的交互，采集列车位置信息传递给社会交通控制单元，通过交通信号灯相位控制对列车通过路口进行简单防护，存在很多问题，例如：

1、路口优先控制系统并未考虑非独立路权条件下，其他交通方式(如行人、社会车辆等)在平面交叉路口转弯抢行，任意闯红灯等外部因素对于有轨电车通过路口的安全防护，这也是造成有轨电车运营安全事故的主要因素。

2、路口优先控制系统未能解决现代有轨电车非封闭运行环境问题，无法结合现代有轨电车信号系统对有轨电车进行闭塞控制，实现列车运行安全防护。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本公开结合计算机技术、自动控制技术、人工智能技术、通信技术，采用基于车载设备的平面交叉路口安全区域控制装置，与路口社会交通控制单元协同控制，将有轨电车平面交叉路口构造成一个虚拟的安全封闭区域，形成满足轨道交通信号系统闭塞控制要求的完全封闭运行环境。

本公开的基于车载设备的有轨电车路口安全区域控制装置，通过以下技术方案实现。

基于车载设备的有轨电车路口安全区域控制装置，包括列车位置检测系统、车载环境感知系统和路口安全区域控制系统；车载环境感知系统实时采集列车周围的环境状态信息，并将所述环境状态信息传送给车载控制系统；所述列车位置检测系统包括列车位置地面检测装置；所述列车位置地面检测装置的第一地面检测装置和第二地面检测装置依次安装在平面交叉路口的列车进入方向，所述第一地面检测装置用于接收列车特征信息和优先通过请求信息并发送给所述路口安全区域控制系统，所述第二地面检测装置用于接收列车特征信息和列车接近路口的状态信息并发送给所述路口安全区域控制系统。

其中，所述第一地面检测装置的设置位置为保证有轨电车可按正常运营速度v，无需降低正常运营速度通过平交路口。即第一地面检测装置距离有轨电车路口专用信号灯的距离d＝正常运营速度v*车载控制系统发出优先通过请求到路口专用信号灯完成开放的时间间隔t+一定的安全裕量。