一种铁路人身安全防护预警系统的制作方法

本发明涉及一种铁路交通和信息技术交叉领域，尤其是一种铁路人身安全防护预警系统。

背景技术：

1、随着铁路交通的快速发展，列车运行速度和密度的提高使得铁路人身安全问题日益凸显。传统的铁路安全防护手段往往依赖于人工监控和现场调度，这种方式不仅效率低下，而且难以全面覆盖和实时响应各种安全风险。

2、现有的铁路人身安全防护预警系统在功能和性能上仍存在一定的局限性。例如，部分平台在安全风险预测方面可能存在误报或漏报的情况，导致预警信息不准确或不及时。

技术实现思路

1、鉴于上述状况，有必要提供一种解决上述至少一种问题的铁路人身安全防护预警系统，包括：

2、定位层，负责接收并处理铁路列车和现场施工作业人员的定位信息；

3、数据处理层，接受并对所述定位信息的分析和比对，识别列车和作业人员的运动轨迹和位置变化，根据以下具体判断条件进行安全风险预测：

4、列车与作业人员的实时距离是否小于预设的最小安全距离阈值，若满足该条件，则进一步判断列车速度是否超过一定范围，两个条件均满足时，判定存在碰撞风险；

5、判定存在碰撞风险的基础上，所述数据处理层还进一步判断列车是否接近弯道或道岔区域，并检查列车制动系统是否在预设时间内作出响应，若列车速度超过该区域允许的最大速度且制动系统未响应，则判定存在弯道或道岔超速风险；

6、若作业人员未经授权进入预设的禁止进入区域，或者长时间停留在列车行驶路径上，判定存在违规进入风险；

7、若作业区域附近的多辆列车运行轨迹存在交叉，且没有相应的调度指令，判定存在多车交会风险；

8、预警层，基于数据处理层的风险预测结果，自动判断是否需要触发预警机制，并根据风险类型和等级生成相应的预警信息；

9、通信层，建立平台与其他相关系统或设备之间的通信链路；

10、控制层，负责接收来自调度人员的操作指令，并根据指令对平台进行相应的控制和调整，包括调整预警阈值、启动或关闭特定区域的预警机制。

11、优选地，所述数据处理层还根据以下判断条件进行安全风险预测：

12、若列车接近弯道或道岔时，其速度超过该区域所允许的最大速度，并且列车制动系统未在预设时间内作出响应，判定存在弯道或道岔超速风险；

13、若列车在夜间或能见度低的环境下行驶，且车头灯光亮度不足或照明系统发生故障，同时列车速度未相应降低，判定存在夜间或低能见度行驶风险；

14、若作业人员所携带的个人定位设备信号突然中断，且无法在短时间内恢复，同时该作业区域存在其他列车运行，判定存在作业人员失联风险；

15、若作业区域内的轨道温度超过预设的安全阈值，且列车车轮温度也异常升高，同时列车未采取减速或停车措施，判定存在轨道热变形与列车运行风险。

16、优选地，所述预警层在触发预警机制时，还包括以下判断条件：

17、若同一作业区域内连续触发多次预警，且预警类型相同或相似，判定存在持续安全风险，自动提高预警级别并启动应急响应程序；

18、若预警信息发送后，未在规定时间内收到调度人员或作业人员的反馈确认，判定存在响应延迟风险。

19、优选地，所述通信链路具备冗余备份功能，当主通信链路发生故障时，能够自动切换到备用通信链路。

20、优选地，所述数据处理层在判定存在碰撞风险的基础上，进一步判断列车是否接近作业区域，并检测列车速度是否超过预设的安全速度限制，若未收到作业人员的安全确认信号且列车速度超过限制，则判定存在未确认超速风险，并自动提升预警级别。

21、优选地，在判定存在未确认超速风险后，所述预警层触发预警机制，通过通信层向调度人员和作业人员发送紧急减速指令。

22、优选地，当判定存在违规进入风险时，所述数据处理层进一步分析作业人员的行为模式，若作业人员多次未经授权进入禁止区域或长时间停留，则判定存在习惯性违规风险。

23、优选地，在判定存在习惯性违规风险后，所述控制层启动预警机制，并且限制该作业人员在特定区域内的活动权限。

24、优选地，在判定存在多车交会风险时，所述数据处理层进一步评估多辆列车的相对速度和位置，若存在列车速度过快或位置过近的情况，则判定存在紧急交会风险，并自动调整相关列车的运行计划。

25、优选地，在判定存在紧急交会风险后，所述预警层触发高级别的预警机制，通过所述通信层向所有相关列车发送紧急制动指令。

技术特征：

1.一种铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，所述数据处理层还根据以下判断条件进行安全风险预测：

3.如权利要求1所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，所述预警层在触发预警机制时，还包括以下判断条件：

4.如权利要求1所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，所述通信链路具备冗余备份功能，当主通信链路发生故障时，能够自动切换到备用通信链路。

5.如权利要求1所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，所述数据处理层在判定存在碰撞风险的基础上，进一步判断列车是否接近作业区域，并检测列车速度是否超过预设的安全速度限制，若未收到作业人员的安全确认信号且列车速度超过限制，则判定存在未确认超速风险，并自动提升预警级别。

6.如权利要求5所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，在判定存在未确认超速风险后，所述预警层触发预警机制，通过通信层向调度人员和作业人员发送紧急减速指令。

7.如权利要求1所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，当判定存在违规进入风险时，所述数据处理层进一步分析作业人员的行为模式，若作业人员多次未经授权进入禁止区域或长时间停留，则判定存在习惯性违规风险。

8.如权利要求7所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，在判定存在习惯性违规风险后，所述控制层启动预警机制，并且限制该作业人员在特定区域内的活动权限。

9.如权利要求1所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，在判定存在多车交会风险时，所述数据处理层进一步评估多辆列车的相对速度和位置，若存在列车速度过快或位置过近的情况，则判定存在紧急交会风险，并自动调整相关列车的运行计划。

10.如权利要求9所述的铁路人身安全防护预警系统，其特征在于，在判定存在紧急交会风险后，所述预警层触发高级别的预警机制，通过所述通信层向所有相关列车发送紧急制动指令。

技术总结
本发明涉及一种铁路人身安全防护预警系统，该平台通过多个逻辑层协同工作，实现铁路安全风险的实时监测与预警。定位层负责接收列车和作业人员的定位信息；数据处理层对定位信息进行分析比对，预测安全风险，包括碰撞风险、弯道或道岔超速风险、违规进入风险和多车交会风险等；预警层基于风险预测结果触发预警机制，生成预警信息；通信层建立通信链路，确保信息畅通；控制层接收调度指令，调整平台控制和预警设置。该平台具备全面、精准的风险预测能力，能够及时发现并应对潜在的安全隐患，提高铁路运营的安全性。同时，通过自动化的预警和控制机制，降低了人为干预的需求，提升了运营效率。

技术研发人员：赵先明,向阳,林昀
受保护的技术使用者：北京红山信息科技研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10