CN104859688A - 基于北斗定位的地铁自动管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的基于北斗定位的地铁自动管理系统，包括数据采集模块，包括位置感应器、红外线发射器、红外线接收器和压力传感器；位置感应器用于发送列车位置坐标的请求；红外线发射器和红外线接收器分别成对设置于站台的下方的第一侧壁上和第二侧壁上，用于测定铁道安全性参数；压力传感器设置于铁道上，用于测定并发送压力值与压力传感器编号；数据处理模块，用于接收列车位置坐标、铁道安全性参数、压力值、时间和压力传感器编号；以及发送控制信号；数据处理模块包括启停控制器和速度控制器；驱动模块，控制地铁列车加速、减速、停止或开始行驶。这样能实现地铁列车的自动控制；以及对掉落站台乘客的自动识别及处理。

Description

基于北斗定位的地铁自动管理系统

技术领域

本发明涉及一种基于北斗定位的地铁自动管理系统。

背景技术

随着地面交通的拥堵情况日益加剧，地铁成为了人们不可或缺的交通工具之一。一般的人工驾驶需要耗费大量的人力，而且年轻驾驶员由于缺乏经验，容易造成驾驶速度不稳定，效率低。此外，乘客跳轨事件时有发生，加装安全门并不能挡住跳轨的乘客。目前票务非常依赖交通卡，而交通卡要预先存入现金才能使用，一旦丢失就会对用户财产造成损失。此外，出行要事先查询地图，在地铁站里，普通的网络信号较弱，要去哪里通常只能询问他人或是自己看地图。因此，迫切需要一款能代替充值票务服务、驾驶服务和提供跳轨安全保护的地铁自动管理系统。

现有技术中，通常的地铁系统只具有单一功能。自动驾驶和安全系统是分离的，安全系数和舒适性低。此外，即便使用现有的票务系统，乘客旅行前仍然不能避免做大量人工准备工作，比如充值或是查阅地铁线路图，这都为乘客出行造成了很多不便。

发明内容

本发明的实施例旨在克服以上缺陷，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，通过计算站台位置坐标与地铁列车间的距离与列车的行驶速度来控制列车自动增速或减速行驶；以及通过启动信号和停止信号来自动控制列车启动和停止；以及通过红外线发射器、红外线接收器来探测是否有人掉下站台，并自动停止第一距离阈值内的地铁列车。

为解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，包括：数据采集模块，包括位置感应器、红外线发射器、红外线接收器和压力传感器；位置感应器设置于地铁列车上，用于将列车位置坐标的请求发送至北斗卫星导航系统；红外线发射器和红外线接收器分别成对设置于站台的下方的第一侧壁上和第二侧壁上，用于测定铁道安全性参数，包括站台的下方是否有人和红外线接收器编号；红外线发射器发射的红外线信号通过红外线接收器接收，将铁道安全性参数发送至北斗卫星导航系统；压力传感器设置于铁道上，用于将测定的压力值与压力传感器编号发送至北斗卫星导航系统；数据处理模块，用于发送授时申请至北斗卫星导航系统；接收北斗卫星导航系统发送的列车位置坐标、铁道安全性参数、压力值、时间和压力传感器编号；以及发送控制信号，其中，控制信号包括启动信号、停止信号和速度控制信号；数据处理模块包括启停控制器和速度控制器；启停控制器根据铁道安全性参数判断当站台的下方有人时，通过红外线接收器编号对应的第一铁道位置坐标，来搜索在第一距离阈值内的地铁列车，以发送停止信号至第一距离阈值内的地铁列车；速度控制器当压力值超过预设的压力值阈值时，根据压力传感器编号对应的第二铁道位置坐标，来搜索在第二距离阈值内的地铁列车；以及根据存储的地铁列车的上一个压力传感器编号对应的第三铁道位置坐标与压力传感器编号对应的第二铁道位置坐标来计算第一相对距离；以及根据地铁列车经过上一个压力传感器编号对应的第二时间与经过压力传感器对应的第一时间来计算相对时间；以及根据第一相对距离与相对时间来计算平均速度值；以及根据第二铁道位置坐标与存储的下一地铁站台位置坐标来计算第二相对距离；以及根据平均速度值和第二相对距离，以发送速度控制信号至地铁列车；驱动模块，根据停止信号控制地铁列车停止行驶；以及根据速度控制信号控制地铁列车行驶的速度的增高或降低，当速度低于预设的最低速度阈值时，控制地铁列车停止行驶；以及根据启动信号控制地铁列车开始行驶。

根据本发明的第二方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块还包括启动控制器，当列车监督人员确认地铁列车已经上下乘客完毕时，通过启动控制器发送启动信号至驱动模块。

根据本发明的第三方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块还包括路径匹配模块，用于接收列车位置坐标或者预设起始地铁站台的名称；以及用于预设目的地铁站台的名称；以及根据列车位置坐标对应的最近的地铁站台位置坐标来搜索到达目的地地铁站台要经过的地铁站台或者根据起始地铁站台的名称搜索到达目的地地铁站台要经过的地铁站台；以及根据存储的地铁线路图，来将要经过的地铁站台连接成行车路径图；以及将行车路径图和地铁线路图发送至用户终端。

根据本发明的第四方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块还包括价格计算模块，用于接收行车路径图；以及根据存储的相邻地铁站台间的距离来计算累加距离；以及将累加距离与不同票价对应的累加距离阈值来进行匹配，以计算乘坐地铁花费的总价格；以及将总价格发送至用户终端。

根据本发明的第五方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块还包括车票生成模块，用于接收总价格；以及根据总价格生成订单的申请存储至地铁购票记录数据库；当订单生成成功时，通知用户终端选择支付方式并支付订单；以及接收用户终端发送的支付交易号和银行名称；以及将支付交易号发送至银行名称对应的银行来确认付款信息；以及当付款信息被银行确认时，生成车票编号和/或车票二维码；以及将车票编号和/或车票二维码发送至用户终端。

根据本发明的第六方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块还包括防撞模块，接收列车位置坐标包括第一地铁列车的第一列车位置坐标和第二地铁列车的第二列车位置坐标；根据第一列车位置坐标和第二列车位置坐标来计算第三相对距离；以及当第三相对距离小于第三距离阈值时，若第一地铁列车和第二地铁列车反向接近行驶，发送停止信号至第一地铁列车和第二地铁列车；以及当第三相对距离小于第三距离阈值时，若第一地铁列车和第二地铁列车同向接近行驶，发送停止信号至行驶时位于行驶方向后侧的第一地铁列车或者第二地铁列车；以及当第三相对距离大于第三距离阈值时，发送启动信号至驱动模块，来驱动被防撞模块发送停止信号而停止的地铁列车。

根据本发明的第七方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，驱动模块包括警报模块，用于接收铁道安全性参数；以及当站台的下方有人时，通过存储的警察局电话号码和/或救援中心电话号码来呼叫警察局和/或救援人员；以及发送红外线接收器编号对应的第一铁道位置坐标至警察局和/或救援人员。

根据本发明的第八方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，驱动模块还包括车门开闭模块，设置于车门上，用于接收启动信号和停止信号；当接收到启动信号时，控制车门关闭；当接收到停止信号时，控制车门开启。

根据本发明的第九方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，驱动模块还包括上下车检测模块，设置于车门上，用于检测在预设的时间阈值内是否有人上下地铁列车，当有人上下地铁列车时控制车门保持开启。

根据本发明的第十方面，提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，地铁自动管理系统还包括人工切换模块，用于开启或者关闭数据处理模块；以及用于开启或者关闭驱动模块。

本发明的基于北斗定位的地铁自动管理系统，通过北斗卫星导航系统定位用户终端和景点坐标，可在全球范围内全天候、全天时为地铁列车提供高精度、高可靠的定位，方便准确而快速的获得列车位置坐标和时间；以及通过启停控制器实现列车的自动停止或是自动启动；以及通过速度控制器来控制列车自动平滑行驶；以及对掉下站台的人自动感应，并停止列车，或是通过断电，减少跳站台事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明基于北斗定位的地铁自动管理系统第一实施例的框架示意图。

附图标记说明：

1、数据采集模块       2、位置感应器         3、红外线发射器

4、红外线接收器       5、压力传感器         6、数据处理模块

7、启停控制器         8、速度控制器         9、驱动模块

10、启动控制器        11、路径匹配模块      12、用户终端

13、价格计算模块      14、车票生成模块      15、防撞模块

16、警报模块          17、车门开闭模块      18、上下车检测模块

19、人工切换模块      20、北斗卫星导航系统

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一：

图1为本发明基于北斗定位的地铁自动管理系统第一实施例的框架示意图。

如图1所示，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，包括：数据采集模块1，包括位置感应器2、红外线发射器3、红外线接收器4和压力传感器5；位置感应器2设置于地铁列车上，用于将列车位置坐标的请求发送至北斗卫星导航系统20；红外线发射器3和红外线接收器4分别成对设置于站台的下方的第一侧壁上和第二侧壁上，用于测定铁道安全性参数，包括站台的下方是否有人和红外线接收器4编号；红外线发射器3发射的红外线信号通过红外线接收器4接收，红外线发射器3将铁道安全性参数发送至北斗卫星导航系统20；压力传感器5设置于铁道上，用于将测定的压力值与压力传感器5编号发送至北斗卫星导航系统20；数据处理模块6，用于发送授时申请至北斗卫星导航系统20；接收北斗卫星导航系统20发送的列车位置坐标、铁道安全性参数、压力值、时间和压力传感器5编号；以及发送控制信号，其中，控制信号包括启动信号、停止信号和速度控制信号；数据处理模块6包括启停控制器7和速度控制器8；启停控制器7根据铁道安全性参数判断当站台的下方有人时，通过红外线接收器4编号对应的第一铁道位置坐标，来搜索在第一距离阈值内的地铁列车，以发送停止信号至第一距离阈值内的地铁列车；速度控制器8当压力值超过预设的压力值阈值时，根据压力传感器5编号对应的第二铁道位置坐标，来搜索在第二距离阈值内的地铁列车；以及根据存储的地铁列车的上一个压力传感器5编号对应的第三铁道位置坐标与压力传感器5编号对应的第二铁道位置坐标来计算第一相对距离；以及根据地铁列车经过上一个压力传感器5编号对应的第二时间与经过压力传感器5对应的第一时间来计算相对时间；以及根据第一相对距离与相对时间来计算平均速度值；以及根据第二铁道位置坐标与存储的下一地铁站台位置坐标来计算第二相对距离；以及根据平均速度值和第二相对距离，以发送速度控制信号至地铁列车；驱动模块9，根据停止信号控制地铁列车停止行驶；以及根据速度控制信号控制地铁列车行驶的速度的增高或降低，当速度低于预设的最低速度阈值时，控制地铁列车停止行驶；以及根据启动信号控制地铁列车开始行驶。

北斗卫星导航系统20是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，缩写为BDS，与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统并称全球四大卫星导航系统的全球卫星导航系统。该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。

在本实施例中，如图1所示，首先，通过位置感应器2向北斗卫星导航系统20发送列车位置坐标的请求。然后，列车位置坐标通过北斗卫星导航系统20被发送至数据处理模块6。列车位置坐标存在一定误差范围，与北斗卫星导航系统20的误差范围有关，大约在-1m～+1m之间。列车位置坐标用于宏观定位列车的位置。

红外线发射器3和红外线接收器4分别成对设置于站台的下方的第一侧壁上和第二侧壁上，用于测定铁道安全性参数，包括站台的下方是否有人和红外线接收器4编号；红外线发射器3发射的红外线信号通过红外线接收器4接收。红外线发射器3和红外线接收器4可以等距间隔成对设置于站台的下方的第一侧壁上和第二侧壁上。这样使红外线在站台下方形成均匀分割线。间隔的大小可以为10cm-15cm，这样人掉落站台就会立刻阻碍红外线接收器4接收红外线；从而自动触发通过红外线接收器4编号对应的第一铁道位置坐标，来搜索在第一距离阈值内的地铁列车，以发送停止信号至第一距离阈值内的地铁列车。第一距离阈值可以设置为距离第一铁道位置坐标1公里～5公里。通过列车位置坐标可以估算列车的位置，并发送停止信号停止在第一距离阈值内的列车。并且还可以通过在站台下方设置热感应器和图像识别器来进一步确定掉落的是否是人体。还可以设置断电器，红外线接收器4接收红外线被阻碍且确认掉落的是人体时，自动控制预设范围内的铁轨断电。

压力传感器5用于准确的测定列车的位置，通过压力传感器5可以准确的测得车头和车尾的位置。第二距离阈值可以预设为测定误差范围内允许的列车的长度，通过在第二距离阈值范围内搜索地铁列车，能提高查找速度。压力传感器5可以设置于铁道下方，每个压力传感器5感应一段铁道上的压力。当列车通过压力传感器5对应的铁道范围时，车头后方的压力传感器5发送信号，车头前方的压力传感器5不发送信号；当列车通过压力传感器5时，车尾后方的压力传感器5不发送信号，车尾前方的压力传感器5发送信号。根据发送信号与不发送信号的压力传感器5的变化状态，可以计算出列车车头与车尾的准确位置。预设的压力值阈值可以为当地铁上没有人时，在允许的测定误差范围内，地铁对压力传感器5的最小压力值。只有当压力传感器5感应到超过压力值阈值的压力值时，才会根据车头的压力传感器5编号对应的第二铁道位置坐标和车头的上一个压力传感器5编号对应的第三铁道位置坐标的差值的绝对值得到第一相对距离。并且根据经过车头的压力传感器5编号对应的第一时间和经过上一个压力传感器5编号对应的第二时间第三铁道位置坐标的差值的绝对值得到相对时间。然后，根据第一相对距离与相对时间来计算平均速度值。通过车头的压力传感器5编号对应的第二铁道位置坐标与下一地铁站台位置坐标的差值的绝对值得到第二相对距离。当第二相对距离达到减速距离阈值时，开始减速。减速距离阈值可以为地铁在最高速度行驶下，在测定误差允许的范围内，地铁列车位置坐标到车站站台停车点的最短距离。通过设定第二相对距离范围与平均速度值的对应表或是通过限制平均速度值的变化曲线的斜率，能使得地铁的减速平稳，当平均速度低于预设的最低速度阈值时，控制所述地铁列车停止行驶，这样停止位置准确，其中，最低速度阈值为1KM/H～30KM/H。当地铁启动并开始提速时，可以通过车尾的压力传感器5编号对应的第二铁道位置坐标与上一地铁站台位置坐标的差值的绝对值来计算提速的距离。通过设定提速的距离范围与平均速度值的对应表或是通过限制平均速度值的变化曲线的斜率，能使得地铁的加速平稳，速度达到预设最大值时保持匀速，直到第二相对距离达到减速距离阈值时，开始减速。

位置感应器2可以发送列车位置坐标的请求至北斗卫星导航系统20，其中，列车位置坐标的请求可以包括请求坐标的信息和申请时间，北斗卫星导航系统20根据请求坐标的信息和申请时间、现有时间和地球自转角度、公转角度计算列车位置坐标，从而对列车位置进行定位，并且将列车位置坐标发送至数据处理模块6。位置感应器2可以以预设频率发送列车位置坐标的请求的申请至北斗卫星导航系统20。

数据处理模块6可以以预设频率发送授时的申请至北斗卫星导航系统20。北斗卫星导航系统20接收到授时的申请后发送时间至数据处理模块6。

位置感应器2或是数据处理模块6能一直通过设定频段向外发送信息。设定频段通常为1305.094MHz～1309.186MHz、1366.474MHz～1370.098MHz、1559.052MHz～1563.154MHz、1616MHz或2492MHz。

北斗卫星导航系统20在计算坐标时，首先，北斗卫星导航系统20将授时申请和列车位置坐标的请求发送至控制系统。控制系统解算出列车位置坐标和时间之后，再将列车位置坐标和时间发送至数据处理模块6。

数据处理模块6可以将列车位置坐标、时间、相对时间、平均速度值、第一铁道位置坐标、第二铁道位置坐标、第三铁道位置坐标、第一相对距离、第二相对距离、第一时间、第二时间、相对时间、下一地铁站台位置坐标、上一地铁站台位置坐标和地铁站台位置坐标对应的名称发送至输出模块来输出语音数据、文字数据和/或图像数据，其中，输出模块可以为屏幕。

这样可在全球范围内全天候、全天时为地铁列车提供高精度、高可靠的定位，方便准确而快速的获得列车位置坐标和时间；以及通过启停控制器7实现列车的自动停止或是自动启动；以及通过速度控制器8来控制列车自动平滑行驶；以及对掉下站台的人自动感应，并停止列车，或是通过断电，减少跳站台事故的发生。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块6还包括启动控制器10，当列车监督人员确认地铁列车已经上下乘客完毕时，通过启动控制器10发送启动信号至驱动模块9。

本实施例中，启动控制器10可以包括启动按钮，还可以包含提醒装置。可以在地铁列车内安装图像采集设备。当图像采集设备捕捉到未下车的乘客时，列车监督人员可以通过提醒模块播放通知，以催促乘客上下车。在全部乘客上下车完毕后，列车监督人员可以通过提醒模块播放通知来告知乘客“列车门即将关闭”，然后按下启动按钮，发送启动信号至地铁列车来启动地铁。一位列车监督人员可以通过图像采集设备同时监控多辆地铁列车，并发出启动信号。

这样一方面可以节约人力成本和时间成本，从而提高地铁运行的效率；另一方面易于监控乘客上下车，不易漏掉乘客而造成事故。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块6还包括路径匹配模块11，用于接收列车位置坐标或者预设起始地铁站台的名称；以及用于预设目的地地铁站台的名称；以及根据列车位置坐标对应的最近的地铁站台位置坐标来搜索到达目的地地铁站台要经过的地铁站台或者根据起始地铁站台的名称搜索到达目的地地铁站台要经过的地铁站台；以及根据存储的地铁线路图，来将要经过的地铁站台连接成行车路径图；以及将行车路径图和地铁线路图发送至用户终端12。

在本实施例中，用户终端12可以为智能设备例如手机、笔记本或是电脑等。用户终端12可以设置电池，例如可充电电池，通过接入电源或取下电池，反复为电池充电。

用户只需输入起始地铁站台的名称与目的地地铁站台名称或是自动搜索用户临近的地铁站台，以及用户输入目的地地铁站台名称，即可通过用户终端12自动输出行车路径图和地铁线路图。就算在地铁站台等信号较弱的区域，也可以方便的查询出行路线，一边走一边计划出行，既节省时间，又轻松惬意。还可以通过用户终端12的屏幕或是喇叭，来输出语音数据、文字数据和/或图像数据。

这样可以方便用户在信号较弱的地方，查询行车路线，省时省力。此外，通过多种类型的输出，方便耳朵或是眼睛不灵便的用户使用，并且图文声并茂更加直观。

当用户不想接收行车路径图和地铁线路图时，可以通过手动关闭数据处理模块6的相应功能来实现。如果数据处理模块6不在用户终端12上，可以通过例如WIFI来远程关闭数据处理模块6的相应功能。当数据处理模块6的相应功能开启时，提示行车路径图和地铁线路图；当数据处理模块6的相应功能关闭时，不再提示行车路径图和地铁线路图。用户可以随时选择何时开启与关闭提示功能，以及何时开启与关闭提示功能。

这样一方面通过关闭数据处理模块6的相应功能能节省电能，延长设备寿命；另一方面可以灵活的根据用户需求来开启和关闭相关功能，便于用户使用。

路径匹配模块11还可以存储地铁站台附近的街道名称以及建筑名称，用户通过向北斗卫星导航系统20发送街道名称或建筑名称，北斗卫星导航系统20通过数据处理模块6查询街道名称或建筑名称对应的地铁站台。这样可以通过特定的街道名称或建筑名称来查找对应的地铁站台。

路径匹配模块11可以比较经过的地铁站台数，选择经过最少的地铁站台数的路径发送至用户终端12；以及按照经过的地铁站台数分别发送至用户终端12。

这样通过路径匹配模块11能显示从起始地铁站台到目的地地铁站台间的路径，方便用户选择和自己定制出行计划，并在用户终端12上直观的显示行车路线，即使在用户不熟悉的地铁站台也有效的减少了用户迷路的概率。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块6还包括价格计算模块13，用于接收行车路径图；以及根据存储的相邻地铁站台间的距离来计算累加距离；以及将累加距离与不同票价对应的累加距离阈值来进行匹配，以计算乘坐地铁花费的总价格；以及将总价格发送至用户终端12。

在本实施例中，数据处理模块6还可以通过累加距离和地铁的平均速度的预设值来估算行车时间；以及将行车时间发送至用户终端12。累加距离阈值为相应票价对应的距离的公里数值范围。

这样可以通过地铁自动控制系统地铁自动管理系统实现自动计算中价格和到达目的地地铁站台的预计时间，方便快捷，省时省力。用户可以根据价格快速付款或是根据预计到达目的地地铁站台的时间来规划出行时间表。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块6还包括车票生成模块14，用于接收总价格；以及根据总价格生成订单的申请存储至地铁购票记录数据库；当订单生成成功时，通知用户终端12选择支付方式并支付订单；以及接收用户终端12发送的支付交易号和银行名称；以及将支付交易号发送至银行名称对应的银行来确认付款信息；以及当付款信息被银行确认时，生成车票编号和/或车票二维码；以及将车票编号和/或车票二维码发送至用户终端12。

在本实施例中，车票生成模块14可以根据用户选择的支持的支付方式之一提示用户按照相应的支付方式完成支付；以及在支付完成后，车票生成模块14发送订单信息至银行验证，自动生成车票编号和/或车票二维码。自动生成车票时，车票编号和/或车票二维码、始发站名称和车票钱数的信息通过北斗卫星导航系统20按照车票编号和/或车票二维码对应存储至地铁的票务数据库中。车票编号和/或车票二维码可以显示在用户终端12上。车站的检票装置通过读取车票编号和/或车票二维码，可以匹配票务数据库中存储的车票编号和/或车票二维码从而得到始发站名称和车票钱数的信息。对该信息进行核对，不超过车票钱数则完成检票；超过车票钱数则报警，并通知地铁站台的工作人员。

上述订单信息发送至银行和车票生成模块14发送车票二维码、始发站名称和车票钱数的信息通过北斗卫星导航系统20的过程，可以通过加密和一对一发送的方式，以确保订单信息来源和支付过程的安全性。

这样可以通过车票生成模块14来实现地铁车票的便捷支付，且无需和预先充值，或是携带交通卡即可完成支付。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，数据处理模块6还包括防撞模块15，接收列车位置坐标包括第一地铁列车的第一列车位置坐标和第二地铁列车的第二列车位置坐标；根据第一列车位置坐标和第二列车位置坐标来计算第三相对距离；以及当第三相对距离小于第三距离阈值时，若第一地铁列车和第二地铁列车反向接近行驶，发送停止信号至第一地铁列车和第二地铁列车；以及当第三相对距离小于第三距离阈值时，若第一地铁列车和第二地铁列车同向接近行驶，发送停止信号至行驶时位于行驶方向后侧的第一地铁列车或者第二地铁列车；以及当第三相对距离大于第三距离阈值时，发送启动信号至驱动模块9，来驱动被防撞模块15发送停止信号而停止的地铁列车。

在本实施例中，当第一列车位置坐标和第二列车位置坐标间的第三相对距离随时间减少时则防撞模块15判断第一列车和第二列车为接近行驶。当第一列车和第二列车为接近行驶时，防撞模块15根据第一列车位置坐标的变化值的正负与第二列车位置坐标变化值的正负来判断第一列车与第二列车是同向行驶还是反向行驶；当两车同向接近行驶时，当第三相对距离小于第三距离阈值时，发送停止信号至行驶时位于行驶方向后侧的第一地铁列车或者第二地铁列车；当两车反向接近行驶时，当第三相对距离小于第三距离阈值时，发送停止信号至行驶时位于行驶方向后侧的第一地铁列车或者第二地铁列车；

当第三相对距离大于第三距离阈值时，发送启动信号至驱动模块9，来驱动被防撞模块15发送停止信号而停止的地铁列车。第三距离阈值可以为2.5m～50m

这样通过防撞模块15测控临近的地铁列车的距离，可以有效防止地铁列车追尾碰撞事故的发生。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，驱动模块9包括警报模块16，用于接收铁道安全性参数；以及当站台的下方有人时，通过存储的警察局电话号码和/或救援中心电话号码来呼叫警察局和/或救援人员；以及发送红外线接收器4编号对应的第一铁道位置坐标至警察局和/或救援人员。

在本实施例中，警报模块16可以预设警察局和/或救援人员的电话号码；当站台的下方无人或红外线接收器4能接收到红外信号时，警报模块16为关闭状态；当站台的下方有人或红外线接收器4不能接收到红外信号时，警报模块16自动打开；警报模块16可以将红外线接收器4编号对应的位置坐标信息转换为语音，并输出用户个人信息至警察局和/或救援人员。

这样可以通过警报模块16实现对掉下站台的自动救援或报警。当有人掉下站台时，第一时间将信息发送至警察局和/或救援人员，可以增加掉下站台的人的生还概率，并且减少地铁故障处理的时间。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，驱动模块9还包括车门开闭模块17，设置于车门上，用于接收启动信号和停止信号；当接收到启动信号时，控制车门关闭；当接收到停止信号时，控制车门开启。

在本实施例中，当驱动模块9接收到启动信号时，车门自动关闭。并且，可以在车门上设置压力感应装置，当车门受力时，在一定时间内停止关闭。当接收到停止信号时，控制车门开启。并且可以通过压力感应装置，当感受到车门上有人倚靠时，停止开启车门。此外，当车门完全关闭时，可以设置锁定装置，将车门完全锁死。

这样可以通过驱动模块9来控制车门的开启和关闭，实现了根据车辆启动停止，自动开关车门，增加了地铁控制管理的便利性；此外，可以根据设置压力感应装置增加车门开闭的安全性。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，驱动模块9还包括上下车检测模块18，设置于车门上，用于检测在预设的时间阈值内是否有人上下地铁列车，当有人上下地铁列车时控制车门保持开启。

在本实施例中，上下车检测模块18可以包括成对布置在车门两侧的红外线发射装置和红外线接收装置，红外线发射装置发射红外线信号至红外线接收装置。当乘客在预设的时间阈值内身体的某部分通过地铁车门时，红外线接收装置接收不到红外线发射装置发射的红外线信号，车门停止现有信号的动作，并且开启车门，其中，预设的时间阈值可以为1s～10s。当红外线接收装置重新接收到红外线发射装置发射的红外线信号时，可以发送授时申请至北斗卫星导航系统20开始计时。若在预设的时间阈值中，红外线接收装置无法接收到红外线发射装置发射的红外线信号时，则上下车检测模块18重新发送授时申请至北斗卫星导航系统20。若在预设的时间阈值中，红外线接收装置一直能接收到红外线发射装置发射的红外线信号时，当达到道预设的时间阈值时，自动关闭车门。若关闭车门过程中，无法接收到红外线发射装置发射的红外线信号时，可以重新开启车门并计时。上下车检测模块18还可以包括车门警报模块16，若车门一直无法关闭，则发送车门编号、列车编号和警报至列车监督人员。若列车收到全车门关闭信号，则自动开始前进或后退。

这样一方面可以通过地铁自动管理系统实现乘客上下车检测，防止关闭车门时夹伤乘客；另一方面可以在乘客未上车时，防止地铁启动危及乘客生命安全。

本实施例进一步优选地，本发明的实施例提供了一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其中，地铁自动管理系统还包括人工切换模块19，用于开启或者关闭数据处理模块6；以及用于开启或者关闭驱动模块9。

在本实施例中，当监控到紧急情况时，可以通过人工切换模块19切换至人工操作。可以通过远程发送切换指令至数据处理单元，来控制人工切换模块19切换至人工操作，来处理意外情况或是系统故障。为防止意外，为人工切换模块19设置密码锁定，不输入正确的密码无法开启该模块，来防止误切换。并且可以设置人工操作驱动器，通过远程人工操作地铁列车。

这样可以通过地铁自动管理系统实现紧急或异常情况下的自动控制转人工控制，从而实施合理救援，有效防止意外事故的发生。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，包括位置感应器、红外线发射器、红外线接收器和压力传感器；

所述位置感应器设置于地铁列车上，用于将列车位置坐标的请求发送至北斗卫星导航系统；

所述红外线发射器和所述红外线接收器分别成对设置于站台的下方的第一侧壁上和第二侧壁上，用于测定铁道安全性参数，包括所述站台的下方是否有人和红外线接收器编号；所述红外线发射器发射的红外线信号通过所述红外线接收器接收，将所述铁道安全性参数发送至所述北斗卫星导航系统；

所述压力传感器设置于铁道上，用于将测定的压力值与压力传感器编号发送至所述北斗卫星导航系统；

数据处理模块，用于发送授时申请至所述北斗卫星导航系统；以及接收所述北斗卫星导航系统发送的所述列车位置坐标、所述铁道安全性参数、所述压力值、时间和所述压力传感器编号；以及发送控制信号，其中，所述控制信号包括启动信号、停止信号和速度控制信号；

所述数据处理模块包括启停控制器和速度控制器；

所述启停控制器根据所述铁道安全性参数判断当所述站台的下方有人时，通过所述红外线接收器编号对应的第一铁道位置坐标，来搜索在第一距离阈值内的所述地铁列车，以发送所述停止信号至所述第一距离阈值内的所述地铁列车；

所述速度控制器当所述压力值超过预设的压力值阈值时，根据所述压力传感器编号对应的第二铁道位置坐标，来搜索在第二距离阈值内的所述地铁列车；以及根据存储的所述地铁列车的上一个压力传感器编号对应的第三铁道位置坐标与所述压力传感器编号对应的所述第二铁道位置坐标来计算第一相对距离；以及根据所述地铁列车经过所述上一个压力传感器编号对应的第二时间与经过所述压力传感器对应的第一时间来计算相对时间；以及根据所述第一相对距离与所述相对时间来计算平均速度值；以及根据所述第二铁道位置坐标与存储的下一地铁站台位置坐标来计算第二相对距离；以及根据所述平均速度值和所述第二相对距离，以发送所述速度控制信号至所述地铁列车；

驱动模块，根据所述停止信号控制所述地铁列车停止行驶；以及根据所述速度控制信号控制所述地铁列车行驶的速度的增高或降低，当所述速度低于预设的最低速度阈值时，控制所述地铁列车停止行驶；以及根据所述启动信号控制所述地铁列车开始行驶。

2.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括：

启动控制器，当列车监督人员确认所述地铁列车已经上下乘客完毕时，通过所述启动控制器发送所述启动信号至所述驱动模块。

3.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括：

路径匹配模块，用于接收所述列车位置坐标或者预设起始地铁站台的名称；以及用于预设目的地铁站台的名称；以及根据所述列车位置坐标对应的最近的地铁站台位置坐标来搜索到达所述目的地地铁站台要经过的地铁站台或者根据所述起始地铁站台的名称搜索到达所述目的地地铁站台要经过的所述地铁站台；以及根据存储的地铁线路图，来将要经过的所述地铁站台连接成行车路径图；以及将所述行车路径图和所述地铁线路图发送至用户终端。

4.根据权利要求3所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括：

价格计算模块，用于接收所述行车路径图；以及根据存储的相邻地铁站台间的距离来计算累加距离；以及将所述累加距离与不同票价对应的累加距离阈值来进行匹配，以计算乘坐地铁花费的总价格；以及将所述总价格发送至所述用户终端。

5.根据权利要求4所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括：

车票生成模块，用于接收所述总价格；以及根据所述总价格生成订单的申请存储至地铁购票记录数据库；当所述订单生成成功时，通知所述用户终端选择支付方式并支付所述订单；以及接收所述用户终端发送的支付交易号和银行名称；以及将所述支付交易号发送至所述银行名称对应的银行来确认付款信息；以及所述当付款信息被所述银行确认时，生成车票编号和/或车票二维码；以及将所述车票编号和/或所述车票二维码发送至所述用户终端。

6.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括：

防撞模块，接收所述列车位置坐标包括第一地铁列车的第一列车位置坐标和第二地铁列车的第二列车位置坐标；根据所述第一列车位置坐标和所述第二列车位置坐标来计算第三相对距离；以及当所述第三相对距离小于第三距离阈值时，若所述第一地铁列车和所述第二地铁列车反向接近行驶，发送所述停止信号至所述第一地铁列车和所述第二地铁列车；以及当所述第三相对距离小于所述第三距离阈值时，若所述第一地铁列车和所述第二地铁列车同向接近行驶，发送所述停止信号至行驶时位于行驶方向后侧的所述第一地铁列车或者所述第二地铁列车；以及当所述第三相对距离大于所述第三距离阈值时，发送所述启动信号至所述驱动模块，来驱动被所述防撞模块发送所述停止信号而停止的所述地铁列车。

7.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述驱动模块包括：

警报模块，用于接收所述铁道安全性参数；以及当所述站台的下方有人时，通过存储的警察局电话号码和/或救援中心电话号码来呼叫警察局和/或救援人员；以及发送所述红外线接收器编号对应的所述第一铁道位置坐标至所述警察局和/或所述救援人员。

8.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述驱动模块还包括：

车门开闭模块，设置于车门上，用于接收所述启动信号和所述停止信号；当接收到所述启动信号时，控制所述车门关闭；当接收到所述停止信号时，控制所述车门开启。

9.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述驱动模块还包括：

上下车检测模块，设置于车门上，用于检测在预设的时间阈值内是否有人上下所述地铁列车，当有人上下所述地铁列车时控制所述车门保持开启。

10.根据权利要求1所述的基于北斗定位的地铁自动管理系统，其特征在于，所述地铁自动管理系统还包括：

人工切换模块，用于开启或者关闭所述数据处理模块；以及用于开启或者关闭所述驱动模块。