PL239778B1 - System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym - Google Patents
System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym Download PDFInfo
- Publication number
- PL239778B1 PL239778B1 PL423031A PL42303117A PL239778B1 PL 239778 B1 PL239778 B1 PL 239778B1 PL 423031 A PL423031 A PL 423031A PL 42303117 A PL42303117 A PL 42303117A PL 239778 B1 PL239778 B1 PL 239778B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- train
- control modules
- route
- cockpit
- image
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010205 computational analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Sposób ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym polega na tym, że w momencie zbliżania się pociągu (P) do danej strefy (S) wzbudza się najbliższy co najmniej jeden, korzystnie do sześciu najbliższych modułów kontrolnych (MK) umieszczonych wzdłuż trasy (T) pociągu (P), tak aby otrzymać aktualny obraz najbliższej pokonywanej trasy (T) pociągu (P), korzystnie do 6 km trasy (T) w przód, przy czym obraz z najdalszego co najmniej jednego modułu kontrolnego (MK), wyświetla się maszyniście pociągu (P), korzystnie na kokpicie operatora (KO), przy tym maszynista podejmuje niezależnie decyzję o zatrzymaniu pociągu przed zastaną przeszkodą na trasie (T) w najbliższej strefie (S). System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym wykorzystujący moduły kontrolne zawierające kamery oraz panel - kokpit operatora, charakteryzuje się tym, że system jest systemem zdecentralizowanym i składa się z modułów kontrolnych (MK) rozmieszczonych wzdłuż trasy (T) kolejowej pociągu (P), które komunikują się dwukierunkowo, korzystnie bezprzewodowo, z modułem nadawczo-odbiorczym (MNO) umieszczonym na lokomotywie pociągu (P), przy czym pociąg (P) posiada panel - kokpit operatora (KO) na którym wyświetlane są obrazy oraz komunikaty ze wzbudzonych modułów kontrolnych (MK) przesłane poprzez moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P).
Description
PL 239 778 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest system ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym,
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US20170203745 znany jest zautomatyzowany system i sposób monitorowania poprawności działania układu hamulcowego pociągu oraz działania w przypadku niepoprawnego stanu tego układu hamulcowego. System ten może być zintegrowany z systemem sterowania pociągu, a więc może ZASTĄPIĆ MASZYNISTĘ przy podejmowaniu decyzji i podjęciu działania, przy czym bazuje na modelach, które wyliczają drogę hamowania pociągu z uwzględnieniem danych meteorologicznych, aktualnej charakterystyki układu hamulcowego, informacji o linii kolejowej, no której porusza się pociąg itp.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US20170190340 znany jest system i sposób kontrolowania prędkości pociągu przy uwzględnieniu aktualnej charakterystyki hamowania tego pociągu.
Z chińskiego opisu patentowego nr CN103795791 znany jest system monitorowania bezpieczeństwa kolei i ostrzegania przed katastrofami oparty na bezprzewodowej sieci czujników. Zgodnie z systemem rozproszoną strukturę przyjmuje się i dzieli się na trzy warstwy obejmujące warstwę czujnikową, warstwę sieciową i warstwę monitorującą. Zgodnie z systemem monitorowania bezpieczeństwa kolejowego i ostrzegania przed katastrofami, ponieważ wprowadzono sieć czujników bezprzewodowych, zbudowany system monitorowania bezpieczeństwa kolejowego i ostrzegania przed katastrofami może być stosowany w szerszym zakresie wzdłuż linii kolejowej, szczególnie obszaru górskiego i innych obszarów.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US2015003331 znany jest system oceny i ratownictwa w czasie rzeczywistym dla katastrof na kolei. System oceny rzeczywistych opóźnień w katastrofie pociągu i wytycznych w zakresie ratownictwa przy użyciu wielowątkowych analiz wideo i obliczeń zawiera cyfrowe kamery wideo zamontowane w pociągu, kamery wideo zamontowane w stałych miejscach na trasie kolejowej; bezzałogowy pojazd do monitorowania pociągu w systemie komputerowym zamontowanym w pociągu i scentralizowanym systemie zlokalizowanym centralnie w sieci kolejowej. Cyfrowe kamery wideo przechwytują obrazy wideo toru kolejowego i sąsiedniej struktury z taboru kolejowego i automatycznie obliczają stopień zagrożenia klęskami żywiołowymi dzięki zbiorowej analizie danych wyjściowych ze wszystkich kamer wideo. W przypadku, gdy stopień narażenia na klęskę żywiołową przekroczy ustaloną wartość progową, zostanie uruchomiony alarm o wystąpieniu katastrofy, aby podjąć natychmiastowe środki zaradcze, a jednocześnie aktywować system ratowniczy i reagowania.
Z chińskiego opisu patentowego nr CN106199617 znany jest system monitorowania środowiska pracy pociągu oraz metoda oparta na technologii obrazowania w podczerwieni. Wynalazek ujawnia system monitorowania środowiska pracy kolei szybkiej prędkości oraz sposób oparty na technologii obrazowania w podczerwieni, umożliwiający szybkie monitorowanie środowiska pracy pociągów dużych prędkości wzdłuż toru kolejowego, przy czym system składa się z systemu monitorowania pojazdu, systemu monitorowania gruntu, systemu komunikacji pociągowej i zdalnego sterowania. System monitorowania pojazdu składa się z zamontowanego na nim urządzenia umożliwiającego obserwacje w podczerwieni. Urządzenie monitorujące montowane na pojeździe uzyskuje zdjęcia w czasie rzeczywistym z zadaną odległością przed obszarem w kształcie pasma w skrajni wzdłuż toru zbieranego przez zamontowany na pokładzie radar podczerwieni i wysyła obrazy w czasie rzeczywistym do pilota centrum, System monitorowania gruntu obejmuje węzły monitorowania gruntu i kamery podczerwieni. Węzeł monitorowania naziemnego uzyskuje zdjęcia w czasie rzeczywistym wizualnego obszaru radaru podczerwieni i wysyła zdjęcia w czasie rzeczywistym do centrum zdalnego sterowania. Centrum zdalnego sterowania służy do wyświetlania obrazów wysyłanych przez terminal monitorowania pojazdu i węzły monitorowania naziemnego.
Z chińskiego opisu patentowego CN103795791 A znany jest system monitorowania bezpieczeństwa zapobiegania katastrofom kolejowym oparty na bezprzewodowej sieci czujników w dziedzinie monitorowania bezpieczeństwa kolei. Zgodnie z systemem, rozproszona struktura jest przyjmowana i podzielona na trzy warstwy składające się z warstwy wykrywania, warstwy sieciowej i warstwy monitorowania; warstwa czujnikowa zawiera wiele węzłów czujnikowych, wiele węzłów routera kratowego, wiele kamer bezprzewodowych i centrum usług danych; warstwa sieciowa zawiera pierwsze oprogramowanie pośrednie zorientowane na komunikaty i drugie oprogramowanie pośrednie zorientowane na komunikaty; warstwa monitorowania składa się z hosta monitorowania bezpieczeństwa zapobiegania katastro
PL 239 778 B1 fom i serwera bazy danych. Zgodnie z systemem monitorowania bezpieczeństwa zapobiegania katastrofom kolejowym, ponieważ wprowadzono bezprzewodową sieć czujników, zbudowany system monitorowania bezpieczeństwa zapobiegania katastrofom kolejowym może być stosowany w szerszym zakresie wzdłuż linii kolejowej, zwłaszcza na obszarze górzystym i innych obszarach, na których linie są trudne do zorganizowania; ręczna interwencja nie jest potrzebna, a bezpieczeństwo personelu jest gwarantowane przy założeniu, że gwarantowana jest bezpieczna jazda pociągu.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US2015009331 znany jest system do oceny podatności pociągu w czasie rzeczywistym i prowadzenia ratownictwa z wykorzystaniem wielowarstwowej wideo analizy obliczeniowej obejmuje cyfrowe kamery wideo zamontowane w pociągu, kamery wideo zamontowane w stałych miejscach na trasie kolejowej; bezzałogowy powietrzny pojazd do monitoringu; pociągowy system komputerowy montowany na pociągu oraz scentralizowany system zlokalizowany centralnie w sieci kolejowej. Cyfrowe kamery wideo przechwytują obrazy wideo torów kolejowych i przyległej konstrukcji z jadącego pociągu i automatycznie obliczają stopień podatności na katastrofy na podstawie zbiorczej analizy danych wyjściowych ze wszystkich kamer wideo. W przypadku, gdy stopień podatności na awarię przekroczy z góry określoną wartość progową, wyzwalany jest alarm o katastrofie w celu podjęcia natychmiastowych środków zapobiegawczych, jednocześnie aktywując pokładowy system ratownictwa i reagowania. W przypadku, gdy stopień podatności na katastrofę jest poniżej z góry określonej wartości progowej, dane wyjściowe analityczne są przesyłane do modułów wyższego poziomu w celu uzyskania dogłębnej zaawansowanej analizy poprzez połączenie danych pociągów w czasie rzeczywistym lub danych geograficznych i środowiskowych w czasie rzeczywistym, przyczyniających się do potencjalnej katastrofy.
Z amerykańskiego opisu patentowego nr US2016004254A znane jest urządzenie sterujące dla pojazdu, które wykonuje automatyczną kontrolę jazdy. Urządzenie zawiera sekcję wyszukiwania, która wyszukuje jednostkę zewnętrzną, gdy informacje wykorzystywane do automatycznego sterowania jazdą nie są już dostępne z powodu nieprawidłowości, jednostka zewnętrzna zapewnia informacje pomocnicze w celu uzupełnienia brakujących informacji, które nie są już dostępne i powodu nieprawidłowości, sekcja pozyskiwania, która pozyskuje informacje wspomagające z jednostki zewnętrznej uzyskane w wyniku przeszukiwania sekcji wyszukiwania, oraz sekcja przetwarzania, która wykonuje proces wykonywania kontroli jazdy wspomagającej, czyli automatyczne sterowanie jazdą w wyniku uzupełnienia brakujące informacje z informacjami pomocniczymi.
Celem wynalazku jest opracowanie zdecentralizowanego systemu monitorowania trasy kolejowej i ostrzegania o zagrożeniach w transporcie kolejowym, który pozwoli maszyniście pociągu na samodzielne podjęcie decyzji o ewentualnym zatrzymaniu pociągu w zależności od najbliższych zdarzeń na trasie - torze pociągu.
System według wynalazku charakteryzuje się tym, że system jest systemem zdecentralizowanym i składa się z modułów kontrolnych rozmieszczonych wzdłuż trasy kolejowej pociągu, które komunikują się dwukierunkowo, korzystnie bezprzewodowo, i modułem nadawczo-odbiorczym umieszczonym na lokomotywie pociągu, przy czym pociąg posiada panel - kokpit operatora na którym wyświetlane są obrazy oraz komunikaty ze wzbudzonych modułów kontrolnych przesłane poprzez moduł nadawczoodbiorczy pociągu. Moduł kontrolny zawiera kamerę i/lub kamery (VIS/IR/NIR) oraz układ czujników. Jako kamerę stosuje się kamerę wizyjną i/lub kamerę pracującą w podczerwieni. Jako układ czujników stosuje się czujniki ruchu. Moduły kontrolne umieszczone są wzdłuż trasy torów na stacjonarnych elementach istniejącej infrastruktury kolejowej, to jest na słupach i/lub masztach i/lub mostach i/lub budynkach. Dwa najbliższe moduły kontrolne umieszczone są w odległości korzystnie 1 km od siebie dla prostej trasy lub 300 m łuku trasy. Kamery dobrane są tak, aby możliwe było uzyskanie rozdzielczości obrazu korzystnie rozdzielczości 50 pikseli na rozstaw torów, w zakresie widzialności tej kamery. Moduły kontrolne są źródłem strumienia video obrazu wyświetlanego w kokpicie operatora pociągu, oraz zawierają dodatkowy układ komunikacyjny tzw. „repeater” systemu komunikacji bezprzewodowej przekazujący obraz dwukierunkowo to jest z i/lub do modułów kontrolnych bliższych lokomotywie pociągu.
Zaletą sytemu według wynalazku jest to, iż system składa się z modułów kontrolnych (złożonych z kamery, układu czujników oraz modułu odbiorczo-nadawczego) rozmieszczonych wzdłuż trasy kolejowej z wykorzystaniem istniejącej infrastruktur: słupy, mosty, modułu nadawczo-odbiorczego zamieszczonego w lokomotywie oraz panelu na którym wyświetlane są komunikaty informujące maszynistę o potencjalnych zagrożeniach, zamieszczonego w kokpicie maszynisty.
PL 239 778 B1
Moduły kontrolne rozmieszczone wzdłuż torów umożliwiają monitorowanie obserwowanego obszaru w celu wykrycia zagrożeń pojawiających się na torach niepożądanych obiektów takich jak: powalone drzewa, zwierzęta, ludzie, samochody i inne obiekty mogące stwarzać zagrożenie w ruchu kolejowym. Wykrycie zagrożeń bazuje na zastosowaniu metod analizy obrazów.
Moduł nadawczo-odbiorczy zamieszczony w lokomotywie umożliwia komunikację z modułami kontrolnymi rozmieszczonymi wzdłuż trasy. Moduły kontrolne komunikują się z modułem nadawczoodbiorczym zamieszczonym w lokomotywie - pociągu, wynik analizy jest wyświetlany maszyniście na panelu w kokpicie operatora, w postaci informacji o zagrożeniu, jeśli zostało ono wykryte. Komunikacja realizowana jest bezprzewodowo.
Dodatkowo komunikacja i przesyłanie wyników analizy pozwala na to, że obrazy nie są pozyskiwane w trybie ciągłym przesyłane i przetwarzane w systemie centralnym, lecz akwizycja wyzwalana jest, w momencie zbliżania się pociągu do danej strefy, poprzez wybudzanie najbliższego modułu kontrolnego (i ograniczonej liczby kolejnych), w ten sposób uruchamiane są procedury akwizycji oraz algorytmy przetwarzania i analizy obrazów.
Przetwarzanie obrazów odbywa się lokalnie, a cały system jest zdecentralizowany, dzięki czemu możliwe jest zastosowanie metod rozpoznawania - oraz uczenie ich dla danego - obserwowanego odcinka trasy kolejowej. Dzięki takiemu podejściu nie jest konieczne centralne przetwarzanie wielkich zbiorów danych - ze wszystkich modułów kontrolnych, a jedynie z jednego modułu. Jest to istotne ze względu na fakt, że możliwe jest dopasowanie algorytmów przetwarzania do obserwowanej sceny. Obserwowana scena jest stała - jej wygląd zależny jest jedynie od pory roku i/lub pory dnia i/lub warunków atmosferycznych, dlatego w algorytmach przetwarzania obrazów możliwe jest zastosowanie metod porównywania ze wzorcem, które są mało wymagające obliczeniowo, oraz metod wykorzystujących np. do lokalizacji potencjalnej przeszkody punktów odniesienia obserwowanego obszaru stałej sceny. Dzięki takiemu podejściu możliwe jest dostosowanie ścieżki przetwarzania tj. zastosowanych algorytmów do obserwowanej sceny.
Komunikacja - wybudzanie modułów kontrolnych realizowana jest bezprzewodowo lub ewentualnie z wykorzystaniem informacji o napięciu w trakcji.
System według wynalazku w żadnym sensie nie zastępuje działania maszynisty pociągu. Jest to jedynie system wspomagająco - doradczy który służy za „przedłużenie oczu maszynisty” a tym samym podjęciu samodzielnej decyzji przez maszynistę. Obecnie maszynista po prostu rozjeżdża zastaną przeszkodę z różnym skutkiem ponieważ w chwili jej zauważenia, nie jest już w stanie zatrzymać pociągu przed przeszkodą.
Odległości kolejnych modułów kontrolnych od siebie zależą m.in. od: a) przebiegu toru, konfiguracji terenu:
- jak łuk, to moduły kontrolne występują gęściej,
- jak łuk z ograniczoną widocznością - to moduły kontrolne występują bardzo gęsto; b) a także b) od zasięgu łączności bezprzewodowej:
- na prostych odcinkach toru moduły kontrolne mogą być lokalizowane stosunkowo rzadko,
- każdy moduł kontrolny jest zaprogramowany dla danego kierunku jazdy i „wie”, ile ma włączyć kolejnych modułów kontrolnych, aby było „widać” na korzystnie 6 km,
- lokomotywa - pociąg jadąca z dużą prędkością komunikuje się z najbliższym modułem kontrolnym, który włącza kolejny moduł/moduły umożliwiające „widzenie” w zasięgu wymaganym do zatrzymania pociągu przed przeszkodą przy zakładanej maksymalnej prędkości jazdy dopuszczonej dla danego odcinka trasy, korzystnie 6 km, przed pociągiem,
- w tej sekwencji - jest uwzględniony czas mierzony od włączenia modułu kontrolnego do chwili, kiedy ten moduł kontrolny jest w stanie przesłać stabilny obraz.
Ponad to moduły kontrolne w bazie danych zbierają dane historyczne zdarzeń lokalnie i/lub zdanie wysyłając dane na serwer i/lub przekazują otrzymają dane z/do pociągu technicznego.
Rozwiązanie według wynalazku znajdzie zastosowanie zwłaszcza w pociągach i kolejach wysokich prędkości do ostrzegania przed niebezpieczeństwami oraz zdarzeniami na trasie pociągu.
Przedmiot wynalazku objaśniono w przykładach wykonania na rysunkach na których:
Fig. 1 przedstawia ogólną budowę systemu według wynalazku,
Fig. 2 przedstawia wzbudzanie przez nadjeżdżający pociąg modułów kontrolnych,
Fig. 3 przedstawia wzbudzanie i wyliczenie przez pociąg modułów kontrolnych, Fig. 4 przedstawia budowę modułu kontrolnego.
PL 239 778 B1
P r z y k ł a d 1 (moduł kontrolny (MK) wysyła prosty obraz, obraz co sekundę + kilometraż, 1 obraz na sekundę na podstawie MK i czas pociąg przetwarza; baza danych jest lokalna; bezprzewodowa komunikacja)
W momencie zbliżania się pociągu (P) do danej strefy (S) wzbudza się najbliższy oraz do sześciu najbliższych modułów kontrolnych (MK) umieszczonych wzdłuż trasy (T) pociągu (P), tak aby otrzymać aktualny obraz najbliższej pokonywanej trasy (T) pociągu (P), do 6 km trasy (T) w przód, przy czym obraz (O) z najdalszego modułu kontrolnego (MK), wyświetla się maszyniście pociągu (P), na kokpicie operatora (KO), przy tym maszynista podejmuje niezależnie decyzję o zatrzymaniu pociągu przed zastaną przeszkodą na trasie (T) w strefie (S). Wzbudzanie modułów kontrolnych odbywa się za pomocą modułu nadawczo-odbiorczego (MNO) umieszczonego w/na pociągu (P). Moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P) wzbudza i komunikuje się bezprzewodowo z modułem kontrolnym (MK). Jako aktualny obraz (O) wyświetla się obrazy pojedyncze zdjęcia lub strumień wideo pochodzące z modułów kontrolnych (MK). Przetwarzanie obrazów (O) odbywa się lokalnie to jest w module kontrolnym (MK) oraz module nadawczo-odbiorczym (MIMO) pociągu (P), przy czym finalny przetworzony obraz (O) wyświetlany jest w kokpicie (KO) maszynisty pociągu (P). W module kontrolnym (MK) stosuje się metody przetwarzania, analizy i rozpoznawania obrazów, metody różnicowe porównywania z wzorcem, oraz autonomicznego uczenia się w czasie. Rozpoznawanie obrazów oraz autonomiczne uczenie się w czasie jest realizowane za pomocą programu. Dla każdego z modułów kontrolnych (MK) zapisuje się wzorce referencyjne obserwowanego otoczenia - strefy (S) w postaci obrazu dla każdej z pór roku oraz pory dnia korzystnie w bazie danych (BD). W module kontrolnym (MK) korzystnie po wzbudzeniu przez pociąg (P) porównuje się, różnicowo zapisany wcześniej wzorzec referencyjny obserwowanego otoczenia z aktualnym obrazem z modułu i następnie automatycznie oznacza się różnice w postaci przeszkód na trasie (T) pociągu w obserwowanej aktualnie strefie (S) na wyświetlanym obrazie (O).
Dodatkowo (O) na kokpicie (KO) maszynisty wyświetla się komunikat - ostrzeżenie o wykryciu zagrożeń, przez wzbudzony moduł kontrolny (MK), pojawiających się na torach na trasie (T) pociągu (P) to jest niepożądanych obiektów takich jak: powalone drzewa, zwierzęta, ludzie, samochody i inne obiekty mogące stwarzać zagrożenie w ruchu kolejowym.
System jest systemem zdecentralizowanym i składa się z modułów kontrolnych (MK) rozmieszczonych wzdłuż trasy (T) kolejowej pociągu (P), które komunikują się dwukierunkowo, bezprzewodowo, z modułem nadawczo-odbiorczym (MNO) umieszczonym na lokomotywie pociągu (P), przy czym pociąg (P) posiada panel - kokpit operatora (KO) na którym wyświetlane są obrazy (O) oraz komunikaty ze wzbudzonych modułów kontrolnych (MK) przesłane poprzez moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P). Moduł kontrolny (MK) zawiera kamerę (1) i kamery (VIS/IR/NIR) oraz układ czujników (2). Jako kamerę (1) stosuje się kamerę wizyjną i kamerę pracującą w podczerwieni. Jako układ czujników (2) stosuje się czujniki ruchu. Moduły kontrolne (MK) umieszczone są wzdłuż trasy (T) torów na stacjonarnych elementach istniejącej infrastruktury kolejowej, to jest na słupach i/lub masztach i/lub mostach i/lub budynkach. Dwa najbliższe moduły kontrolne (MK) umieszczone są w odległości (D) 1 km od siebie dla prostej trasy (T) lub 300 m łuku trasy (T). Kamery (1) dobrane są tak, aby możliwe było uzyskanie dla obrazu (O) rozdzielczości 50 pikseli na rozstaw torów, w zakresie pola widzenia tej kamery (1). Moduły kontrolne (MK) są źródłem strumienia video obrazu (O) wyświetlanego w kokpicie operatora (KO) pociągu (P), oraz zawierają dodatkowy układ komunikacyjny tzw. „repeater” systemu komunikacji bezprzewodowej przekazujący obraz dwukierunkowo to jest z i do modułów kontrolnych (MK) bliższych lokomotywie pociągu (P).
P r z y k ł a d 2 (moduł kontrolny (MK) przesyła tylko obraz; obraz odniesienia posiada pociąg w bazie, baza w pociągu oraz baza danych jest zdalna)
W momencie zbliżania się pociągu (P) do danej strefy (S) wzbudza się najbliższe - do sześciu najbliższych modułów kontrolnych (MK) umieszczonych wzdłuż trasy (T) pociągu (P), tak aby otrzymać aktualny obraz najbliższej pokonywanej trasy (T) pociągu (P), do 6 km trasy (T) w przód, przy czym obraz (O) z najdalszego modułu kontrolnego (MK), wyświetla się maszyniście pociągu (P), korzystnie na kokpicie operatora (KO), przy tym maszynista podejmuje niezależnie decyzję o zatrzymaniu pociągu przed zastaną przeszkodą na trasie (T) w najbliższej strefie (S).
Wzbudzanie modułów kontrolnych odbywa się za pomocą modułu nadawczo-odbiorczego (MNO) umieszczonego w/na pociągu (P).
PL 239 778 B1
Moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P) wzbudza i komunikuje się z wykorzystaniem informacji o napięciu w trakcji z modułem kontrolnym (MK).
Jako aktualny obraz (O) wyświetla się obrazy korzystnie pojedyncze zdjęcia lub strumień wideo pochodzące z aktywnych modułów kontrolnych (MK).
Przetwarzanie obrazów (O) odbywa się w module nadawczo-odbiorczym (MNO) pociągu (P), przy czym finalny przetworzony obraz (O) wyświetlany jest w kokpicie (KO) maszynisty pociągu (P).
W module nadawczo-odbiorczym (MNO) stosuje się metody przetwarzania, analizy i rozpoznawania obrazów, korzystnie metody różnicowe porównywania z wzorcem, oraz autonomicznego uczenia się w czasie.
Rozpoznawanie obrazów oraz autonomiczne uczenie się w czasie jest realizowane za pomocą sieci neuronowej.
Dla każdego z modułów kontrolnych (MK) zapisuje się wzorce referencyjne obserwowanego otoczenia - strefy (S) w postaci obrazu dla każdej z pór roku oraz pory dnia korzystnie w bazie danych (BD).
W module nadawczo-odbiorczym (MNO) po wzbudzeniu przez pociąg (P) porównuje się, różnicowo, zapisany wcześniej wzorzec referencyjny obserwowanego otoczenia z aktualnym obrazem z modułu kontrolnego (MK) i następnie automatycznie oznacza się różnice w postaci przeszkód na trasie (T) pociągu w obserwowanej aktualnie strefie (S) na wyświetlanym obrazie (O).
Dodatkowo (O) na kokpicie (KO) maszynisty wyświetla się komunikat - ostrzeżenie o wykryciu zagrożeń, przez wzbudzony moduł kontrolny (MK), pojawiających się na torach na trasie (T) pociągu (P) to jest niepożądanych obiektów takich jak, powalone drzewa, zwierzęta, ludzie, samochody i inne obiekty mogące stwarzać zagrożenie w ruchu kolejowym.
Baza danych (BD) znajduje się w pociągu (P).
System jest systemem zdecentralizowanym i składa się z modułów kontrolnych (MK) rozmieszczonych wzdłuż trasy (T) kolejowej pociągu (P), które komunikują się dwukierunkowo, korzystnie bezprzewodowo, z modułem nadawczo-odbiorczym (MNO) umieszczonym na lokomotywie pociągu (P), przy czym pociąg (P) posiada panel - kokpit operatora (KO) na którym wyświetlane są obrazy (O) oraz komunikaty ze wzbudzonych modułów kontrolnych (MK) przesłane poprzez moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P).
Moduł kontrolny (MK) zawiera kamerę (1) i kamery (VIS/IR/NIR) oraz układ czujników (2).
Jako kamerę (1) stosuje się kamerę wizyjną i kamerę pracującą w podczerwieni.
Jako układ czujników (2) stosuje się czujniki ruchu.
Moduły kontrolne (MK) umieszczono są wzdłuż trasy (T) torów na stacjonarnych elementach istniejącej infrastruktury kolejowej, to jest na słupach i/lub masztach i/lub mostach.
Dwa najbliższe moduły kontrolne (MK) umieszczone są w odległości (D) 1 km od siebie dla prostej trasy (T) lub 300 m łuku trasy (T).
Kamery (1) dobrane są tak, aby możliwe było uzyskanie dla obrazu (O) rozdzielczości 50 pikseli na rozstaw torów, w zakresie pola widzenia tej kamery (1).
Modłuy kontrolne (MK) są źródłem strumienia video obrazu (O) wyświetlanego w kokpicie operatora (KO) pociągu (P), oraz zawierają dodatkowy układ komunikacyjny tzw. „repeater” systemu komunikacji bezprzewodowej przekazujący obraz dwukierunkowo to jest z i/lub do modułów kontrolnych (MK) bliższych lokomotywie pociągu (P).
P r z y k ł a d 3 (całość operacji przetwarzania zlokalizowane w module kontrolnym (MK), baza danych jest lokalna)
W momencie zbliżania się pociągu (P) do danej strefy (S) wzbudza się do sześciu najbliższych modułów kontrolnych (MK) umieszczonych wzdłuż trasy (T) pociągu (P), tak aby otrzymać aktualny obraz najbliższej pokonywanej trasy (T) pociągu (P), do 6 km trasy (T) w przód, przy czym obraz (O) z najdalszego modułu kontrolnego (MK), wyświetla się maszyniście pociągu (P), na kokpicie operatora (KO), przy tym maszynista podejmuje niezależnie decyzję o zatrzymaniu pociągu przed zastaną przeszkodą na trasie (T) w najbliższej strefie (S).
Wzbudzanie modułów kontrolnych odbywa się za pomocą modułu nadawczo-odbiorczego (MNO) umieszczonego w/na pociągu (P).
Moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P) wzbudza i komunikuje się bezprzewodowo z modliłem kontrolnym (MK)
PL 239 778 B1
Jako aktualny obraz (O) wyświetla się obrazy pojedyncze zdjęcia lub strumień wideo pochodzące ze wzbudzonych modułów kontrolnych (MK).
Przetwarzanie obrazów (O) odbywa się lokalnie to jest w module kontrolnym (MK), przy czym finalny przetworzony obraz (O) wyświetlany jest w kokpicie (KO) maszynisty pociągu (P).
W module kontrolnym (MK) stosuje się metody przetwarzania, analizy i rozpoznawania obrazów, korzystnie metody różnicowe porównywania z wzorcem, oraz autonomicznego uczenia się w czasie.
Rozpoznawanie obrazów oraz autonomiczne uczenie się w czasie jest realizowane za pomocą algorytmu.
Dla każdego z modułów kontrolnych (MK) zapisuje się wzorce referencyjne obserwowanego otoczenia - strefy (S) korzystnie w postaci obrazu dla każdej z pór roku oraz pory dnia korzystnie w bazie danych (BD).
W module kontrolnym (MK) korzystnie po wzbudzeniu przez pociąg (P) porównuje się, korzystnie różnicowo, zapisany wcześniej wzorzec referencyjny obserwowanego otoczenia z aktualnym obrazem z modułu i następnie automatycznie oznacza się różnice w postaci przeszkód na trasie (T) pociągu w obserwowanej aktualnie strefie (S) na wyświetlanym obrazie (O).
Dodatkowo (O) na kokpicie (KO) maszynisty wyświetla się komunikat - ostrzeżenie o wykryciu zagrożeń, przez wzbudzony moduł kontrolny (MK), pojawiających się na torach na trasie (T) pociągu (P) to jest niepożądanych obiektów takich jak: powalone drzewa, zwierzęta, ludzie, samochody i inne obiekty mogące stwarzać zagrożenie w ruchu kolejowym.
System jest systemem zdecentralizowanym i składa się z modułów kontrolnych (MK) rozmieszczonych wzdłuż trasy (T) kolejowej pociągu (P), które komunikują się dwukierunkowo, korzystnie bezprzewodowo, z modułem nadawczo-odbiorczym (MNO) umieszczonym na lokomotywie pociągu (P), przy czym pociąg (P) posiada panel - kokpit operatora (KO) na którym wyświetlane są obrazy (O) oraz komunikaty ze wzbudzonych modułów kontrolnych (MK) przesłane poprzez moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P).
Moduł kontrolny (MK) zawiera kamerę (1) i kamery (VIS/IR/NIR) oraz układ czujników.
Jako kamerę (1) stosuje się kamerę wizyjną i kamerę pracującą w podczerwieni.
Jako układ czujników (7) stosuje się czujniki ruchu.
Moduły kontrolne (MK) umieszczone są wzdłuż trasy (T) torów na stacjonarnych elementach istniejącej infrastruktury kolejowej, to jest na słupach, masztach, mostach i budynkach.
Dwa najbliższe moduły kontrolne (MK) umieszczone są w odległości (D) 1 km od siebie dla prostej trasy (T) lub 300 m łuku trasy (T).
Kamery (1) dobrane są tak, aby możliwe było uzyskanie dla obrazu (O) rozdzielczości 50 pikseli na rozstaw torów, w zakresie pola widzeniu tej kamery (1).
Moduły kontrolne (MK) są źródłem stłumienia video obrazu (O) wyświetlanego w kokpicie operatora (KO) pociągu (P), oraz zawierają dodatkowy układ komunikacyjny tzw. „repeater” systemu komunikacji bezprzewodowej przekazujący obraz dwukierunkowo to jest z i/lub do modułów kontrolnych (MK) bliższych lokomotywie pociągu (P).
Spis elementów
MK - moduł kontrolny
MNO - moduł nadawczo-odbiorczy
T - trasa
P - pociąg
S - strefa
KO - kokpit operatora
O - obraz
- kamera
- układ czujników
D - odległość pomiędzy modułami kontrolnymi
BD - baza danych
Claims (8)
- PL 239 778 B1Zastrzeżenia patentowe1. System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym wykorzystujący moduły kontrolne zawierające kamery oraz panel - kokpit operatora, znamienny tym, że system jest systemem zdecentralizowanym i składa się z modułów kontrolnych (MK) rozmieszczonych wzdłuż trasy (T) kolejowej pociągu (P), które komunikują się dwukierunkowo, korzystnie bezprzewodowo, z modułem nadawczo-odbiorczym (MMO) umieszczonym w/na lokomotywie pociągu (P), przy czym pociąg (P) posiada panel - kokpit operatora (KO) na którym wyświetlane są obrazy (O) oraz komunikaty ze wzbudzonych modułów kontrolnych (MK) przesiane poprzez moduł nadawczo-odbiorczy (MNO) pociągu (P).
- 2. System według zastrz. 1, znamienny tym, że moduł kontrolny (MK) zawiera kamerę (1) i/lub kamery (VIS/IR/NIR) oraz układ czujników (2).
- 3. System według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że jako kamerę (1) stosuje się kamerę wizyjną i/lub kamerę pracującą w podczerwieni.
- 4. System według zastrz. 2, znamienny tym, że jako układ czujników (2) stosuje się czujniki ruchu.
- 5. System według zastrz. 1, znamienny tym, że moduły kontrolnej (MK) umieszczone są wzdłuż trasy (T) torów na stacjonarnych elementach istniejącej infrastruktury kolejowej, to jest na słupach i/lub masztach i/lub mostach i/lub budynkach.
- 6. System według zastrz. 5, znamienny tym, że dwa najbliższe moduły kontrolne (MK) umieszczone są w odległości (D) korzystnie 1 km od siebie dla prostej trasy (T) lub 300 m łuku trasy (T).
- 7. System według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że kamery (1) dobrane są tak, aby możliwe było uzyskanie rozdzielczości obrazu (O) korzystnie rozdzielczości 50 pikseli na rozstaw torów, w zakresie pola widzenia tej kamery (1).
- 8. System według zastrz. 1, znamienny tym, że moduły kontrolne (MK) są źródłem strumienia video obrazu (O) wyświetlanego w kokpicie operatora (KO) pociągu (P), oraz zawierają dodatkowy układ komunikacyjny tzw. „repeater” systemu komunikacji bezprzewodowej przekazujący obraz dwukierunkowo to jest z i/lub do modułów kontrolnych (MK) bliższych lokomotywie pociągu (P).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423031A PL239778B1 (pl) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423031A PL239778B1 (pl) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423031A1 PL423031A1 (pl) | 2019-04-08 |
| PL239778B1 true PL239778B1 (pl) | 2022-01-10 |
Family
ID=65992082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423031A PL239778B1 (pl) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL239778B1 (pl) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170255824A1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | General Electric Company | Aerial camera system and method for identifying route-related hazards |
| US20150009331A1 (en) * | 2012-02-17 | 2015-01-08 | Balaji Venkatraman | Real time railway disaster vulnerability assessment and rescue guidance system using multi-layered video computational analytics |
| CN103795791A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-05-14 | 北京交通大学 | 基于无线传感网络的铁路防灾安全监控*** |
| JP6274036B2 (ja) * | 2014-07-01 | 2018-02-07 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
| US9434397B2 (en) * | 2014-08-05 | 2016-09-06 | Panasec Corporation | Positive train control system and apparatus therefor |
| DE112016001257T5 (de) * | 2015-03-17 | 2017-11-30 | General Electric Company | Fahrzeugsteuersystem und -verfahren |
| CN106199617A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-12-07 | 中国铁道科学研究院电子计算技术研究所 | 基于红外成像技术的高速列车运行环境监测***及方法 |
-
2017
- 2017-10-02 PL PL423031A patent/PL239778B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL423031A1 (pl) | 2019-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10029708B2 (en) | Autonomous railroad monitoring and inspection device | |
| AU2018317851B2 (en) | An unmanned aerial vehicle system for inspecting railroad assets | |
| EP3473522B1 (en) | Vehicle on-board controller centered train operation control system | |
| JP3342017B2 (ja) | 障害検知システム | |
| CN108983806B (zh) | 区域检测、航线规划数据的生成方法和***、飞行器 | |
| EP3275764B1 (de) | Zugleitsystem | |
| AU2021203703B2 (en) | Video system and method for data communication | |
| US20150009331A1 (en) | Real time railway disaster vulnerability assessment and rescue guidance system using multi-layered video computational analytics | |
| US20170255824A1 (en) | Aerial camera system and method for identifying route-related hazards | |
| US20150268338A1 (en) | Tracking from a vehicle | |
| US11380192B2 (en) | Autonomous mobile object and information collection system | |
| CN113066280B (zh) | 一种基于重合行程的无人配送车编队信息共享的信息场景构建方法 | |
| US11767016B2 (en) | Optical route examination system and method | |
| JP3985371B2 (ja) | 監視装置 | |
| CN106427773B (zh) | 警示*** | |
| PL239778B1 (pl) | System do ostrzegania o zagrożeniach zwłaszcza w transporcie kolejowym | |
| US20220024503A1 (en) | Vehicle monitoring system | |
| US20230391384A1 (en) | Automated operation of railroad trains | |
| US11823578B2 (en) | Unmanned aerial vehicle (UAV) systems and methods for maintaining railway situational awareness | |
| US20220242465A1 (en) | Intrusion Detection | |
| CN117612336A (zh) | 一种铁路线路边坡灾害预警***及方法 | |
| CN115802287A (zh) | 警报*** |