轨道交通线路端点防车辆出轨系统及其防出轨方法

1.一种轨道交通线路端点防车辆出轨系统，涉及车辆及轨道，其特征在于：该系统包括安装在各辆车辆驾驶室内的车载示警单元，及分别安装在轨道上各个线路端点部的多个应力波传感装置；
所述应力波传感装置中设置有应力波传感器、信号处理模块及无线信号发送模块；其中的应力波传感器的感应头与轨道耦合，应力波传感器的信号输出端口通过前置放大器接到信号处理模块的信号输入端口，其中的无线信号发送模块的信号输入端口接到信号处理模块的信号输出端口；
所述车载示警单元包括车载示警终端、车载无线信号接收模块；其中的车载无线信号接收模块的信号输出端口接到车载示警终端的信号输入端口，车载无线信号接收模块通过无线通信方式连接各应力波传感装置的无线信号发送模块。
2.根据权利要求1所述的轨道交通线路端点防车辆出轨系统的防出轨方法，其特征在于：
将车辆出轨风险按风险高低分为多个等级，并为各个车辆出轨风险等级设定彼此相异的无线示警信号；
预先采集应力波传感装置在车辆接近时的轨道应力波信号，并设定一个启动阈值，每个应力波传感装置均利用应力波传感器持续监听轨道应力波信号，并在监听到的轨道应力波信号的幅度值大于启动阈值时，利用信号处理模块将监听到的轨道应力波信号的特征信号与预先采集的轨道应力波信号的特征信号进行比对，并根据该两个轨道应力波信号的特征信号比对结果评估车辆出轨风险等级，再利用信号处理模块控制无线信号发送模块发送该车辆出轨风险等级的无线示警信号；
车辆通过驾驶室内的车载无线信号接收模块接收各个应力波传感装置发出的无线示警信号，并将接收到的无线示警信号输送至车载示警终端，利用车载示警终端向驾驶员发出示警光信号和/或示警声信号。
3.根据权利要求2所述的轨道交通线路端点防车辆出轨系统的防出轨方法，其特征在于，评估车辆出轨风险等级的方法如下：
设监听到的轨道应力波信号为S1，预先采集的轨道应力波信号为S2，并设定一个信号幅度阈值为X1，设定三个相似度阈值分别为Y1、Y2、Y3，且Y1 < Y2 < Y3；
如果S1与S2的特征信号相似度小于Y1，且S1的幅度值小于X1，则判定车辆出轨风险等级为无风险级，此时车辆无出轨风险，此时的无线示警信号为无信号；
如果S1与S2的特征信号相似度小于Y1，且S1的幅度值大于等于X1，则判定车辆出轨风险等级为安全级，此时车辆基本无出轨风险，此时的无线示警信号为间歇性的限速信号；
如果S1与S2的特征信号相似度大于等于Y1且小于Y2，则判定车辆出轨风险等级为微风险级，此时车辆有轻微出轨风险，此时的无线示警信号为连续的限速信号；
如果S1与S2的特征信号相似度大于等于Y2且小于Y3，则判定车辆出轨风险等级为中风险级，此时车辆出轨风险略高，此时的无线示警信号为连续的常规制动信号；
如果S1与S2的特征信号相似度大于等于Y3，则判定车辆出轨风险等级为高风险级，此时有严重的车辆出轨风险，此时的无线示警信号为连续的紧急制动信号。
4.根据权利要求2或3所述的轨道交通线路端点防车辆出轨系统的防出轨方法，其特征在于，轨道应力波信号的特征信号是以下三种特征中的任意一种，或是以下三种特征中的任意多种的组合，该三种特征为：频带内信号的包络、预设时间长度内频带内信号的功率谱均值、间歇脉冲信号的时间间隔长度。

轨道交通线路端点防车辆出轨系统及其防出轨方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及轨道交通技术，特别是涉及一种轨道交通线路端点防车辆出轨系统及其防出轨方法的技术。\n背景技术\n[0002] 轨道交通线路存在大量线路端点，当车辆接近端点时，车辆冒进信号或司乘人为操作失误等情况容易导致车辆出轨，特别是在城市轨道交通线路的试车线、折返线的端点区域。为防止车辆冲出线路端点，现有措施主要采用防撞土挡，但由于该类装置只有当车辆速度很小时才能有效发挥作用，当车辆以较快的速度从较远距离接近端点时，防撞土挡无法给司乘或车辆做出及时的指示，很难防止车辆出轨事故的发生。\n发明内容\n[0003] 针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能防止车辆出轨事故发生，且防出轨效果好，实现成本低，维护方便的轨道交通线路端点防车辆出轨系统及其防出轨方法。\n[0004] 为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种轨道交通线路端点防车辆出轨系统，涉及车辆及轨道，其特征在于：该系统包括安装在各辆车辆驾驶室内的车载示警单元，及分别安装在轨道上各个线路端点部的多个应力波传感装置；\n[0005] 所述应力波传感装置中设置有应力波传感器、信号处理模块及无线信号发送模块；其中的应力波传感器的感应头与轨道耦合，应力波传感器的信号输出端口通过前置放大器接到信号处理模块的信号输入端口，其中的无线信号发送模块的信号输入端口接到信号处理模块的信号输出端口；\n[0006] 所述车载示警单元包括车载示警终端、车载无线信号接收模块；其中的车载无线信号接收模块的信号输出端口接到车载示警终端的信号输入端口，车载无线信号接收模块通过无线通信方式连接各应力波传感装置的无线信号发送模块。\n[0007] 本发明所提供的轨道交通线路端点防车辆出轨系统的防出轨方法，其特征在于：\n[0008] 将车辆出轨风险按风险高低分为多个等级，并为各个车辆出轨风险等级设定彼此相异的无线示警信号；\n[0009] 预先采集应力波传感装置在车辆接近时的轨道应力波信号，并设定一个启动阈值，每个应力波传感装置均利用应力波传感器持续监听轨道应力波信号，并在监听到的轨道应力波信号的幅度值大于启动阈值时，利用信号处理模块将监听到的轨道应力波信号的特征信号与预先采集的轨道应力波信号的特征信号进行比对，并根据该两个轨道应力波信号的特征信号比对结果评估车辆出轨风险等级，再利用信号处理模块控制无线信号发送模块发送该车辆出轨风险等级的无线示警信号；\n[0010] 车辆通过驾驶室内的车载无线信号接收模块接收各个应力波传感装置发出的无线示警信号，并将接收到的无线示警信号输送至车载示警终端，利用车载示警终端向驾驶员发出示警光信号和/或示警声信号。\n[0011] 进一步的，评估车辆出轨风险等级的方法如下：\n[0012] 设监听到的轨道应力波信号为S1，预先采集的轨道应力波信号为S2，并设定一个信号幅度阈值为X1，设定三个相似度阈值分别为Y1、Y2、Y3，且Y1