一种地铁防撞方法及系统与流程

1.本技术涉及车辆控制技术领域，特别涉及为一种地铁防撞方法及系统。


背景技术：

2.地铁由于其具有运载量高、低碳、节能的优势，地铁在全国各大城市均已开通，且地铁路线越来越多。地铁的载客量是小汽车的400倍，因此地铁的安全就成为重中之重。
3.地铁都是有自己的信号系统的，可以提供防撞报警功能，但是如果地铁自带的信号系统受到干扰或出现异常导致无法正常使用时，就可能会使防撞报警功能也失效，导致追尾事故发生。因此，有必要在地铁自带的防撞系统外补充一套独立的防撞系统，在地铁自身信号系统不能正常工作的情况下给地铁提供防撞预警信息，防止地铁发生追尾碰撞。
4.要防止地铁追尾，最起码要知道两辆地铁的相对位置，然而地铁由于长时间在地下运行，因此常规的定位设备不适用于地铁。现有技术通常是利用地铁的速度信息来计算地铁的位置，采取这种方案来确定地铁位置有一个问题，由于地铁的位置检测会有一定的误差，并且这个误差会积累，行驶的路程过长时会导致很大的位置误差，当位置误差不断增大时，有可能会威胁地铁的安全。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种地铁防撞方法及系统，能够减少地铁运行时累积的位置误差，防止地铁追尾，进一步提高地铁运行的安全性。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
7.第一方面，提供一种地铁防撞方法，所述方法包括：
8.实时获取第一地铁的速度数据，根据所述第一地铁的速度数据计算出第一地铁的位置数据；
9.接收第一参考位置数据，根据所述参考位置数据对所述第一地铁的位置数据进行校正，得到第一地铁的校正位置数据；
10.接收第二地铁的行驶信息，根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，所述第二地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁前方的地铁，所述第一地铁的行驶信息包括：第一地铁的速度数据、校正位置数据，所述第二地铁的行驶信息包括：第二地铁的速度数据、第二地铁的位置数据；
11.当满足预警条件时，执行预警策略。
12.上述地铁防撞方法，首先，检测出地铁的速度，根据地铁的速度计算出地铁的位置，通过接收参考位置数据对计算得到的位置数据进行校正，有效避免了位置误差的累积，提高了位置检测的精度。
13.其次，根据自身的行驶信息和其他地铁的行驶信息判断是否执行报警策略，有效避免了地铁追尾。
14.第一方面的一个可能的实现方式，所述根据所述第一地铁的速度数据计算出第一
地铁的位置数据，包括：接收第二参考位置数据，将第一地铁此时的位置作为位置零点；根据所述第一地铁的速度数据和所述位置零点计算出第一地铁的位置数据。
15.第一方面的一个可能的实现方式，所述方法还包括：当执行预警策略时，向第三地铁发送预警信号，所述预警信号包括：第一地铁的校正位置数据、第一地铁的速度数据、第二地铁的位置数据、第二地铁的速度数据，所述第三地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁后方的地铁。
16.第一方面的一个可能的实现方式，所述根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，包括：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的安全距离；计算所述第一地铁与所述第二地铁的位置差；判断所述位置差是否大于所述安全距离；当所述位置差不大于安全距离时，满足第一预警条件，执行第一预警策略，所述第一预警策略包括：减速、向调度中心发送预警信息。
17.第一方面的一个可能的实现方式，所述根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，还包括：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的刹车距离；当所述位置差与第一地铁当前速度对应的刹车距离的差值不大于预设值时，满足第二预警条件，执行第二预警策略，所述第二预警策略包括：刹停、向调度中心发送报警信息。
18.第二方面，提供一种地铁防撞系统，包括：
19.计算模块，用于实时获取第一地铁的速度数据，根据所述第一地铁的速度数据计算出第一地铁的位置数据，所述控制系统安装在第一地铁上；
20.校正模块，用于接收第一参考位置数据，根据所述参考位置数据对所述第一地铁的位置数据进行校正，得到第一地铁的校正位置数据；
21.判断模块，用于接收第二地铁的行驶信息，根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，所述第二地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁前方的地铁，所述第一地铁的行驶信息包括：第一地铁的速度数据、校正位置数据，所述第二地铁的行驶信息包括：第二地铁的速度数据、第二地铁的位置数据；
22.执行模块，用于当满足预警条件时，执行预警策略。
23.上述地铁防撞系统，首先，检测出地铁的速度，根据地铁的速度计算出地铁的位置，通过接收参考位置数据对计算得到的位置数据进行校正，有效避免了位置误差的累积，提高了位置检测的精度。
24.其次，根据自身的行驶信息和其他地铁的行驶信息判断是否执行报警策略，有效避免了地铁追尾。
25.第二方面的一个可能的实现方式，所述计算模块还用于：接收第二参考位置数据，将第一地铁此时的位置作为位置零点；根据所述第一地铁的速度数据和所述位置零点计算出第一地铁的位置数据。
26.第二方面的一个可能的实现方式，所述系统还包括：发送模块，用于当执行预警策略时，向第三地铁发送预警信号，所述预警信号包括：第一地铁的校正位置数据、第一地铁的速度数据、第二地铁的位置数据、第二地铁的速度数据，所述第三地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁后方的地铁。
27.第二方面的一个可能的实现方式，所述判断模块还用于：获取第一地铁的速度数
据，计算所述第一地铁的速度数据对应的安全距离；计算所述第一地铁与所述第二地铁的位置差；判断所述位置差是否大于所述安全距离；当所述位置差不大于安全距离时，满足第一预警条件，执行第一预警策略，所述第一预警策略包括：减速、向调度中心发送预警信息。
28.第二方面的一个可能的实现方式，所述判断模块还用于：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的刹车距离；当所述位置差与第一地铁当前速度对应的刹车距离的差值不大于预设值时，满足第二预警条件，执行第二预警策略，所述第二预警策略包括：刹停、向调度中心发送报警信息。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.其中：
31.图1为一个实施例中地铁防撞方法的流程图；
32.图2为一个实施例中地铁位置校正示意图；
33.图3为一个实施例中地铁位置示意图；
34.图4为一个实施例中的系统框图；
35.图5为一个实施例中计算机装置的内部结构图。
具体实施方式
36.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
37.下面将结合本技术的实施例中的附图，对本技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
38.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、终端、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本技术的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
39.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
40.在现有技术中，地铁可以通过向前后地铁发送信号来判断与前后地铁的距离，这样做无法准确获取地铁位置，不利于对地铁进行监控。在现有技术中，有通过地铁速度来判
断地铁位置的方法，但这种方法受到算法的限制，会有位置误差，且位置误差会累积，当累积到一定程度时，计算出的地铁位置与实际位置会有较大误差，会威胁地铁的安全。为了解决这一问题，本技术通过计算速度数据得到位置数据，并对位置数据进行校正，能有效防止位置误差的累积。同时根据自身的行驶信息和其他地铁的行驶信息判断是否执行报警策略，有效避免了地铁追尾。
41.如图1所示，提出了一种地铁防撞方法，所述方法包括：
42.步骤101，控制系统实时获取第一地铁的速度数据，根据所述第一地铁的速度数据计算出第一地铁的位置数据。
43.其中，控制系统通过加速度检测装置不断检测采集地铁的加减速信息，结合位置零点，通过位置算法可以计算出地铁的行驶距离，经过转换可以得到地铁的位置。第一地铁是指正在运行的任一地铁，控制系统包括带有计算能力的控制器如计算机或其他控制器、通讯模块、速度检测模块。为了便于理解，本技术以第一地铁为实施主体。
44.步骤102，控制系统接收第一参考位置数据，根据所述参考位置数据对所述第一地铁的位置数据进行校正，得到第一地铁的校正位置数据。
45.其中，由于加速度检测装置和位置算法的限制，计算出的位置往往会存在误差，且误差容易累积。因此，本技术通过对计算的位置进行校正，以消除误差。如图2所示，箭头代表地铁前进方向，具体校正方法为：在地铁中间站点或其他固定位置设置能发送该点位置信号的信号发射器，地铁在经过信号发射器时会接收到改点的位置信号，控制系统将接收到的位置信号进行解析，得到改点的位置数据，将该位置数据与此时计算的位置数据进行比较，当二者差值超过预设值如10cm时，将该位置数据作为地铁此时的位置数据，完成校正。在地铁运行过程中，需要多次对地铁位置进行校正，可以是每隔两个站点校正一次数据。通过对计算得到的位置数据进行校正，有效避免了位置误差的累积，提高了位置检测的精度。
46.步骤103，控制系统接收第二地铁的行驶信息，根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，所述第二地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁前方的地铁，所述第一地铁的行驶信息包括：第一地铁的速度数据、校正位置数据，所述第二地铁的行驶信息包括：第二地铁的速度数据、第二地铁的位置数据。
47.其中，第二地铁是与第一地铁行驶方向相同且在第一地铁前方的地铁，本技术中的地铁均安装有通讯模块，能实现信息的发送与接收。实现地铁防撞最重要的是把控好与前后车的距离。在步骤102中校正了第一地铁的位置，地铁在运行时会发送行驶信息，包含了该地铁的速度数据、位置数据、行驶方向等。第一地铁接收在其前方的第二地铁的行驶信息，根据自身的行驶信息和第二地铁的行驶信息可以判断出是否满足预警条件。具体为第一地铁根据自身的速度数据可以计算出安全距离、刹车距离等，根据与第二地铁的位置差和安全距离、刹车距离等的大小来判断是否需要做出减速、刹停等动作。
48.步骤104，当满足预警条件时，控制系统执行预警策略。
49.其中，当满足预警条件后，即第一地铁与第二地铁的位置差小于安全距离或刹车距离时，控制系统执行预警策略，减速或刹停，并向调度中心发送预警信息或报警信息。
50.上述地铁防撞方法，首先，检测出地铁的速度，根据地铁的速度计算出地铁的位置，通过接收参考位置数据对计算得到的位置数据进行校正，有效避免了位置误差的累积，
提高了位置检测的精度。
51.其次，根据自身的行驶信息和其他地铁的行驶信息判断是否执行报警策略，有效避免了地铁追尾。
52.在一个实施例中，所述根据所述第一地铁的速度数据计算出第一地铁的位置数据，包括：控制系统接收第二参考位置数据，将第一地铁此时的位置作为位置零点；根据所述第一地铁的速度数据和所述位置零点计算出第一地铁的位置数据。
53.其中，在地铁的起始站设置有能发送起始站位置信号的信号发射器，地铁在离开起始站时，控制系统接收起始站的信号发射器发送的起始站位置信号即第二参考位置数据，将该位置数据作为位置零点。控制系统通过加速度检测装置不断检测采集地铁的加减速信息，结合位置零点，通过位置算法可以计算出地铁的行驶距离，经过转换可以得到地铁的位置。
54.在一个实施例中，所述方法还包括：当执行预警策略时，向第三地铁发送预警信号，所述预警信号包括：第一地铁的校正位置数据、第一地铁的速度数据、第二地铁的位置数据、第二地铁的速度数据，所述第三地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁后方的地铁。
55.其中，图3所示为第一地铁、第二地铁、第三地铁的位置示意图，箭头代表地铁前进方向。当在中间的地铁即第一地铁检测到与该地铁前方的地铁即第二地铁的位置差小于安全距离时，第一地铁执行预警策略，进行刹车，可能会导致第三地铁与第一地铁的位置差小于安全距离，容易引发追尾事故。为了解决这一问题，在本实施例中，当第一地铁执行预警策略进行减速时，向第三地铁发送预警信号，包括：第一地铁的校正位置数据、第一地铁的速度数据、第二地铁的位置数据、第二地铁的速度数据。第三地铁接收到这些数据后，能判断是否需要执行预警策略，即减速或刹停，以防止追尾。
56.在一个实施例中，所述根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，包括：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的安全距离；计算所述第一地铁与所述第二地铁的位置差；判断所述位置差是否大于所述安全距离；当所述位置差不大于安全距离时，满足第一预警条件，执行第一预警策略，所述第一预警策略包括：减速、向调度中心发送预警信息。
57.其中，地铁运行时不同的速度对应着不同的安全距离，当第一地铁与第二地铁之间的距离小于安全距离时，有概率出现追尾事故。为了解决这一问题，在本实施例中，当控制系统计算出第一地铁此时的速度对应的安全距离大于第一地铁与第二地铁的实际距离时，满足第一预警条件，控制系统执行执行第一预警策略。例如第一地铁此时的速度为80km/h，对应的安全距离为1km，计算出与第二地铁的距离为950m，此时第一地铁立即减速，以增大与第二地铁的距离，直到达到或超过该速度下的安全距离，并向调度中心发送预警信息，以提示该地铁与第二地铁的距离小于安全距离。当两辆地铁之间的距离小于安全距离时，控制在后的地铁减速并向调度中心发送预警信息，有效防止地铁追尾。
58.在一个实施例中，所述根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，还包括：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的刹车距离；当所述位置差与第一地铁当前速度对应的刹车距离的差值不大于预设值时，满足第二预警条件，执行第二预警策略，所述第二预警策略包括：刹停、向调度中心发送报
警信息。
59.其中，地铁运行时不同的速度对应着不同的刹车距离，当第二地铁突然减速时，使得第一地铁与第二地铁之间的距离与刹车距离的差值小于预设值时，有较大概率出现追尾事故。为了解决这一问题，在本实施例中，当控制系统计算出第一地铁此时的速度对应的刹车距离与二者之间的实际距离差小于刹车距离时，满足第二预警条件，控制系统执行执行第二预警策略。例如第一地铁此时的速度为80km/h，对应的刹车距离为500m，计算出与第二地铁的距离为550m，第一地铁与第二地铁之间的距离与刹车距离的预设差值为100m，此时控制第一地铁立即刹停，以增大与第二地铁的距离，直到达到或超过该速度下的安全距离，并向调度中心发送报警信息，以提示该地铁与第二地铁的距离小于预设距离，需要马上进行调度。当两辆地铁之间的距离小于预设距离时，控制在后的地铁立刻刹停并向调度中心发送报警信息，防止地铁追尾。
60.在一个实施例中，所述方法还包括：当控制系统检测到第二地铁的加速度小于预设加速度时，满足第三预警条件，执行第三预警策略，所述第三预警策略包括：减速、向调度中心发送预警信息。
61.其中，当地铁遇到紧急情况时，会大幅度减速，此时后车若不及时减速，有较大概率会发生追尾。为了解决这一问题，在本实施例中，第一地铁的控制系统会根据接收的第二地铁的行驶信息计算第二地铁的加速度，当第一地铁的控制系统检测到第二地铁的加速度低于预设加速度时即第二地铁大幅度减速时，满足第三预警条件，执行第三预警策略。例如，预设加速度为-20km/h，检测到第二地铁的加速度为-25km/h，说明第二地铁有大概率遇到紧急情况进行急刹车，此时控制系统控制第一地铁立即减速，以和第二地铁保持安全距离，并向调度中心发送预警信息，以提示第二地铁大幅度减速，需要马上进行调度。当第一地铁的控制系统检测到第二地铁的加速度低于预设加速度时，控制第一地铁立即刹车并向调度中心发送预警信息，防止地铁追尾。
62.如图4所示，提出了一种地铁防撞系统，包括：
63.计算模块201，用于实时获取第一地铁的速度数据，根据所述第一地铁的速度数据计算出第一地铁的位置数据，所述控制系统安装在第一地铁上；
64.校正模块202，用于接收第一参考位置数据，根据所述参考位置数据对所述第一地铁的位置数据进行校正，得到第一地铁的校正位置数据；
65.判断模块203，用于接收第二地铁的行驶信息，根据所述第一地铁的行驶信息和第二地铁的行驶信息判断是否满足预警条件，所述第二地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁前方的地铁，所述第一地铁的行驶信息包括：第一地铁的速度数据、校正位置数据，所述第二地铁的行驶信息包括：第二地铁的速度数据、第二地铁的位置数据；
66.执行模块204，用于当满足预警条件时，执行预警策略。
67.上述地铁防撞系统，首先，检测出地铁的速度，根据地铁的速度计算出地铁的位置，通过接收参考位置数据对计算得到的位置数据进行校正，有效避免了位置误差的累积，提高了位置检测的精度。
68.其次，根据自身的行驶信息和其他地铁的行驶信息判断是否执行报警策略，有效避免了地铁追尾。
69.在一个实施例中，所述计算模块201还用于：接收第二参考位置数据，将第一地铁
此时的位置作为位置零点；根据所述第一地铁的速度数据和所述位置零点计算出第一地铁的位置数据。
70.在一个实施例中，所述系统还包括：发送模块，用于当执行预警策略时，向第三地铁发送预警信号，所述预警信号包括：第一地铁的校正位置数据、第一地铁的速度数据、第二地铁的位置数据、第二地铁的速度数据，所述第三地铁为与所述第一地铁行驶方向相同且在第一地铁后方的地铁。
71.在一个实施例中，所述判断模块203还用于：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的安全距离；计算所述第一地铁与所述第二地铁的位置差；判断所述位置差是否大于所述安全距离；当所述位置差不大于安全距离时，满足第一预警条件，执行第一预警策略，所述第一预警策略包括：减速、向调度中心发送预警信息。
72.在一个实施例中，所述判断模块203还用于：获取第一地铁的速度数据，计算所述第一地铁的速度数据对应的刹车距离；当所述位置差与第一地铁当前速度对应的刹车距离的差值不大于预设值时，满足第二预警条件，执行第二预警策略，所述第二预警策略包括：刹停、向调度中心发送报警信息。
73.在一个实施例中，所述判断模块203还用于：当控制系统检测到第二地铁的加速度小于预设加速度时，满足第三预警条件，执行第三预警策略，所述第三预警策略包括：减速、向调度中心发送预警信息。
74.如图5所示，在一个实施例中，提出了一种计算机装置，该计算机装置包括通过终端总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机装置的非易失性存储介质有存储操作终端，还可有存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述的地铁防撞方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行上述的地铁防撞方法。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
75.在一个实施例中，提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述地铁防撞方法的步骤。
76.可以理解的是，上述地铁防撞方法、系统、计算机装置及程序产品属于一个总的发明构思，实施例可相互适用。
77.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
78.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
79.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。