[发明专利]一种全自动无人驾驶轨道车辆安全保障系统

说明书

本发明公开了一种全自动无人驾驶轨道车辆安全保障系统，包括小型轨道车辆，车辆内设有驱动车辆行进的控制器，包括正常行驶、远程视频监控、车辆故障、车辆失控及行驶向障碍物检五个安全保障系统，在控制器内下载有目标轨道的精准施工数字地图，通过编码器和电子信标定位后，控制器能够准确定位当前车辆所处位置及所处环境，并根据所处环境进行合理的车速控制；控制器检测到关键故障时，进行停车检修报警；当控制器检测到车辆处于不可控状态时，通过大电流断路器强行将电机电源切断。与现有技术相比，本发明实现了超远距离无人驾驶轨道检修车辆安全行驶。确保无人驾驶轨道车辆在作业过程中，不发生不可控故障及安全事故。

技术领域

本发明涉及铁路、轨道远程检修领域，尤其涉及一种全自动无人驾驶轨道车辆安全保障系统。

背景技术

现有铁路、地铁等轨道缺陷检测均由人工步行或者大型载人自动检修车辆完成。人工步行监测效率较低，且易出现误检；大型载人车辆安全级别高(载人设备)，且体型庞大，不易使用。目前铁路轨道交通系统还没有长距离(几十甚至几百公里)无人驾驶检测系统的应用。无人驾驶能够降低检测车的安全级别，且其执行作业的效率远高于人工检测。本专利设计的车辆行驶安全保障系统，能够保证无人驾驶轨道车在执行超远距离自动作业任务时，不发生不可控故障及及事故。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全自动无人驾驶轨道车辆安全保障系统，包括小型轨道车辆，车辆内设有驱动车辆行进的控制器，包括正常行驶、远程视频监控、车辆故障、车辆失控及行驶向障碍物检五个安全保障系统，

1)正常行驶安全保障系统，

a.在车辆上加装有一个测量轮，该测量轮安装有计算车辆运动距离的高精度位置编码器；

b.在目标轨道上固定位置安装有用于定位的地面电子标签，其编号与绝对位置一一对应，在车辆上加装有与地面电子标签相匹配的高精度定位电子信标读取器，利用轨道运营单位自有的校准系统对车辆上的编码器进行校准，从而确定车辆的绝对位置；

c.在控制器内下载有目标轨道的精准施工数字地图，通过编码器和电子信标定位后，控制器能够准确定位当前车辆所处位置及所处环境，并根据所处环境进行合理的车速控制；

2)远程视频监控安全保障系统

在车辆前后各装载一个与监控摄像头，监控摄像头与控制器连接，监控摄像头通过视频云将摄像头数据实时传输到远程监控端；

3)车辆故障状态安全保障系统

车辆考虑故障情况的安全控制，在控制器检测到关键故障时，进行停车检修报警；

4)车辆失控安全保障系统

在电机的电源输出端设置了一个大电流断路器，当控制器检测到车辆处于不可控状态时，通过大电流断路器强行将电机电源切断，以保障安全行驶；

5)行驶向障碍物检测安全保障系统

在车辆前、后端各装有一个单线扫描激光雷达，能够检测在行驶方向上可能与车辆发生碰撞的障碍物，检测到障碍物时报警、停车。

作为优选，步骤a中，高精度位置编码器与测量轮之间使用联轴器同轴安装，测量轮为标准圆柱形轮体，使用弹簧压在轨道面上，测量轮跟随车辆运动，带动编码器旋转，编码器旋转时向控制器发送脉冲信号，控制器根据脉冲计数计算车辆运动距离。

作为优选，高精度位置编码器的测量精度优于1mm。

作为优选，步骤c中，精准施工数字地图内含有目标轨道作业区间内的所有坡道、弯道、岔道、站点及定位电子信标的准确位置信息，并含有对应的限速数据。