淺析鐵路平交道口自動(dòng)預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用解決方案--研祥MEC

一、系統(tǒng)概述

鐵路道口安全是鐵路運(yùn)輸安全的重要組成部分，道口安全系統(tǒng)也是鐵路行車(chē)安全保障系統(tǒng)的重要組成部分。目前，全國(guó)鐵路提出了鐵路運(yùn)輸行業(yè)的跨越式發(fā)展思路，鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展必然使列車(chē)速度的迅速提高和列車(chē)密度的顯著增大，從而也對(duì)鐵路安全提出了新的要求，在鐵路道口方面就表現(xiàn)在占用頻率也就會(huì)顯著提高，列車(chē)均占用道的時(shí)間也相應(yīng)縮短，因此，鐵路路口的安全防護(hù)任務(wù)就越來(lái)越繁重，道口必然會(huì)成為制約鐵路行車(chē)安全的瓶頸之一。據(jù)數(shù)據(jù)文件顯示，除去明顯意圖地自殺和脫軌事故以外，2012年度日本共發(fā)生294起火車(chē)與汽車(chē)和行人相撞事故。其中，僅有12起事故記載了“防止類(lèi)似事故再次發(fā)生對(duì)策”。而且，很多也僅是“對(duì)司機(jī)進(jìn)行指導(dǎo)，使其提高注意力不疏忽駕駛”的簡(jiǎn)單內(nèi)容。在事故“概況”一欄當(dāng)中，很多鐵路運(yùn)營(yíng)商未提及發(fā)生道口事故的理由，甚至連火車(chē)速度等信息也未填寫(xiě)。對(duì)此，日本國(guó)土交通省鐵路局相關(guān)負(fù)責(zé)人解釋說(shuō)：“對(duì)于行人在火車(chē)正前方橫穿等情況，經(jīng)營(yíng)商很難做出防止再次發(fā)生對(duì)策。

道口已成為鐵路運(yùn)輸安全生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，也是道路運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)地段，直接威脅著交通參與者的人身安全，是鐵路及道路安全系統(tǒng)中迫切需要加以研究解決的一個(gè)重要問(wèn)題；針對(duì)鐵路平交道口安全管理中存在的管理體制、管理手段、預(yù)警監(jiān)控和防護(hù)等現(xiàn)狀，以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，分析道口事故頻繁發(fā)生的主要原因和影響道口安全的主要因素，建立起適合道口的管理體制。在該體制下，提出道口安全及違章管理辦法，同時(shí)構(gòu)建以工控機(jī)為控制核心的列車(chē)接近道口數(shù)字化智能動(dòng)態(tài)預(yù)警、列車(chē)通過(guò)道口智能防護(hù)、道口安全實(shí)時(shí)監(jiān)控為主要特征，人、車(chē)、路為一體，預(yù)警、監(jiān)控、防護(hù)、管理相結(jié)合的智能型數(shù)字化道口安全系統(tǒng)，將道口安全從以防護(hù)為主的觀念轉(zhuǎn)到以預(yù)警、監(jiān)控和防護(hù)相結(jié)合的觀念上來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)道口安全的綜合管理。

二、系統(tǒng)描述

平交道口（grade crossing）是指鐵路和道路在同一平面上互相交叉的處所。當(dāng)鐵路與道路交叉時(shí)，道路交通量不大或沒(méi)條件設(shè)置立體交叉時(shí)，應(yīng)合理合并道路后設(shè)置平交道口（簡(jiǎn)稱道口）。平交道口自動(dòng)預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)是一套針對(duì)公路和鐵路平面交叉道口設(shè)計(jì)的，對(duì)鐵路列車(chē)來(lái)車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提前預(yù)知列車(chē)的時(shí)速、方向；通過(guò)控制主機(jī)自動(dòng)遙控信號(hào)燈、警號(hào)，警示公路車(chē)輛、行人及時(shí)遠(yuǎn)離道口，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)落桿；同時(shí)，可提醒道口值守人員按要求出勤維護(hù)交通秩序，全程錄制火車(chē)通過(guò)過(guò)程的道口圖像信息和值守人員操作信息。該系統(tǒng)的使用可確保平交道口的值守作業(yè)規(guī)范化，減輕值班人員工作強(qiáng)度，提高列車(chē)行車(chē)安全，減少路外安全事故的發(fā)生，已成為平交道口安全管理的必要保障系統(tǒng)。

圖1：智能型數(shù)字化鐵路道口監(jiān)控、防護(hù)系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)特點(diǎn)

●環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)

考慮到鐵路野外環(huán)境因素，系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)設(shè)備，耐高溫、低溫運(yùn)行，經(jīng)惡劣環(huán)境測(cè)試，可穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行。系統(tǒng)的無(wú)線接入模式，具有能耗管理功能可利用太陽(yáng)能在陰雨條件下可連續(xù)工作10天，系統(tǒng)因超長(zhǎng)惡劣天氣致電力不足時(shí)可提前預(yù)警，轉(zhuǎn)入人工值守模式。系統(tǒng)可采用有線接入模式，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性更高，可進(jìn)行多股道的復(fù)雜來(lái)車(chē)信號(hào)綜合判斷。適合在大型作業(yè)站場(chǎng)使用。

●系統(tǒng)的安全性高

自然災(zāi)害如雷電、高低溫等因素都可能對(duì)前端采集設(shè)備造成沖擊，影響設(shè)備安全運(yùn)行。為確保系統(tǒng)的綜合安全性，系統(tǒng)具有設(shè)備上線自檢功能。前端設(shè)備在出現(xiàn)通信中斷、電壓過(guò)低、溫度過(guò)低等可能引發(fā)系統(tǒng)故障因素時(shí)，系統(tǒng)可發(fā)出故障告警提示。道口值守人員在來(lái)車(chē)預(yù)警功能失效前可轉(zhuǎn)入人工值守模式，保證安全作業(yè)。

●系統(tǒng)的容載性強(qiáng)

系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同道口的配置需求變化，可實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別道口采用不同的配置，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜預(yù)判需求的智能管理，可實(shí)現(xiàn)來(lái)車(chē)預(yù)警、道閘控制、道口信號(hào)機(jī)控制、聲音告警等模塊的選配控制和流程配置。

●標(biāo)準(zhǔn)化安全作業(yè)

系統(tǒng)檢測(cè)到來(lái)車(chē)信號(hào)后可通過(guò)多種方式提醒值班人員并進(jìn)行道口設(shè)備控制?？刂泼姘逯甘緹籼崾绢A(yù)警、控制警號(hào)進(jìn)行聲音預(yù)警、通過(guò)音箱進(jìn)行語(yǔ)音告警、通過(guò)控制道口信號(hào)機(jī)進(jìn)行告警。系統(tǒng)預(yù)先按控制要求對(duì)各控制設(shè)備的人為干預(yù)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，并能夠?qū)⑺懈婢涂刂苿?dòng)作、按鈕操作信息保存在系統(tǒng)中，供管理人員事后查詢，提示職守人員按規(guī)范進(jìn)行操作。