劉騏瑋

（1.中國鐵道科學(xué)研究院，北京 100081 2.中國鐵路沈陽局集團有限公司 丹東站，丹東 118000）

鐵路客運站站臺旅客乘降工作主要依靠站臺客運人員在現(xiàn)場進行旅客乘降組織，實時觀察旅客是否越線，對越線旅客進行提醒等人為干預(yù)手段來完成。但由于旅客人數(shù)眾多、站臺距離較長，導(dǎo)致客運人員較難及時發(fā)現(xiàn)并提醒越線旅客。同時，旅客也很難及時接收到客運人員發(fā)出的越線警告，使得旅客在站臺乘降過程中存在較大的人身安全風險。

客運站的旅客乘降安全是鐵路運輸安全的重要一環(huán)。鐵路人圍繞如何有效保證旅客乘車安全、提高旅客服務(wù)質(zhì)量、構(gòu)建智能化車站等問題不斷進行探索。張正普針對站臺非安全區(qū)的旅客安全問題，提出了車站站臺非安全區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方法[1]；劉忠誠結(jié)合現(xiàn)代安全管理理念和鐵路客運安全風險提出了鐵路旅客運輸安全風險管理思考[2]；王文淵等人為改善站臺安全線存在的標識不醒目等問題提出了引入主動標識技術(shù)來增強站臺安全標線警示性能[3]；滿中樺、劉燦研針對旅客越線行為研發(fā)了一種智能站臺越線檢測報警器[4]；陳盛友將檢測和報警功能相結(jié)合研發(fā)了一套旅客站臺越線智能檢測及語音報警系統(tǒng)[5]；王光明結(jié)合自身工作經(jīng)驗對鐵路旅客站臺安全警戒線進行了研究[6]。譚飛剛、劉建針對站臺異物監(jiān)測提出了一種基于計算機視覺的地鐵站臺異物檢測算法[7]。

本文結(jié)合現(xiàn)場客運工作經(jīng)驗及現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備研發(fā)了一套鐵路島式站臺越線報警系統(tǒng)，將該系統(tǒng)與現(xiàn)場客運人員實際工作結(jié)合起來，發(fā)揮系統(tǒng)的及時性、安全性、提示提醒全等優(yōu)勢，充分展現(xiàn)智慧車站的特點，實現(xiàn)減少作業(yè)人員、提高工作效率、增強旅客人身安全保障的目的。

1 系統(tǒng)設(shè)計

鐵路島式站臺越線報警系統(tǒng)是專門針對站臺上旅客經(jīng)常出現(xiàn)的越過安全警示線這一危險舉動而設(shè)計的一套能及時對越線行為作出警示提醒的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)旅客的越線行為并對其進行聲光警示提醒，提高旅客的自我安全保護意識，同時，提示客運工作人員有旅客越過安全線，使其及時發(fā)現(xiàn)并提醒越線的旅客，提高了旅客乘降組織工作安全系數(shù)，降低了意外人身傷亡事故的發(fā)生概率。

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

鐵路島式站臺越線報警系統(tǒng)主要分為4個區(qū)域：遠端控制區(qū)、現(xiàn)場檢測區(qū)、分析控制區(qū)和聲光警示區(qū)，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。1個島式站臺共需架設(shè)4臺激光越線探測器，分別位于島式站臺兩側(cè)安全線的4個頂端。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)功能

鐵路島式站臺越線報警系統(tǒng)由激光越線探測、越線信號處理控制、聲光警示和遠程遙控4個功能模塊組成。

系統(tǒng)通過每個站臺上的4臺激光越線探測器對島式站臺安全線內(nèi)側(cè)及站臺兩頂端進行實時監(jiān)測，當監(jiān)測到目標越過安全線時立即向越線信號控制主機發(fā)出越線信息?？刂浦鳈C收到越線信息后分析數(shù)據(jù)可靠性，判斷前端是否有誤判，當確有越線情況時，主機分辨是站臺上哪一組探測器報警，根據(jù)報警防區(qū)啟動相應(yīng)位置的聲光警示。站臺語音提示器在越線位置反復(fù)播報越線信息，同時安裝在安全線上的地埋式閃光燈頻繁閃爍。旅客越線時間越長，閃光燈亮度及閃爍頻率越高，提醒旅客應(yīng)立即退回安全線內(nèi)。整個系統(tǒng)可由站臺工作人員使用無線手持設(shè)備進行遠程的布防和撤防。

2 系統(tǒng)設(shè)備及工作流程

2.1 系統(tǒng)設(shè)備

鐵路島式站臺越線報警系統(tǒng)主要設(shè)備包括：激光越線探測器、越線信號控制主機、聲光警示設(shè)備、無線遠程手持設(shè)備。

2.1.1 激光越線探測器

激光越線探測器，如圖2所示，以激光測量技術(shù)作為探測核心。激光光源受激光腔的濾波效應(yīng)，其光束細、功率密度高、光線疊加幅度穩(wěn)定并且在時間和空間上周期一致。激光越線探測器結(jié)合飛行時間算法理念實現(xiàn)了對移動物體精確監(jiān)測。激光脈沖經(jīng)倍頻、發(fā)射、接收、放大、整形、鑒頻等一系列硬件電路處理送入內(nèi)部邏輯運算單元，使用背景差分濾波法結(jié)合軟件程序分析對防護區(qū)域移動目標實現(xiàn)高精度不間斷監(jiān)控，被監(jiān)控目標區(qū)域內(nèi)若有旅客越過安全警戒線，越線探測器會自動分析、計算出越線位置并向控制主機發(fā)出越線信息。

圖2 激光越線探測器

2.1.2 越線信號控制主機

越線信號控制主機主要具有3部分功能：（1）負責處理來自現(xiàn)場檢測區(qū)的激光越線探測器發(fā)出的越線信息，收到越線信號后，通過監(jiān)測系統(tǒng)先判斷越線信號是否準確，剔除由于接收設(shè)備電路故障及供電電源故障產(chǎn)生的錯誤報警信號，將準確的越線信息進行輸出；（2）驅(qū)動燈光、聲音警示設(shè)備；（3）與無線手持設(shè)備遠程通信，實現(xiàn)系統(tǒng)遠程的布防和撤防。

2.1.3 聲光警示設(shè)備

聲光警示設(shè)備分為聲音警示設(shè)備和燈光警示設(shè)備，如圖3和圖4所示。警示設(shè)備由控制主機進行控制，當出現(xiàn)越線情況時控制主機觸發(fā)一直處于待機狀態(tài)的聲音提示器播報越線提示語音，語音音量可無級調(diào)節(jié)，同時主機啟動大功率電壓控制電路，驅(qū)動地埋式閃光燈工作。若旅客一直處于越線狀態(tài)，越線時間越長，控制主機輸出的電壓越高，地埋式閃光燈內(nèi)部集成壓控頻電路，隨著電壓升高，其閃爍頻率增強、燈光增亮，警示作用更加明顯。

2.1.4 無線遠程手持設(shè)備

無線遠程手持設(shè)備，如圖5所示。站臺客運人員可根據(jù)現(xiàn)場實際需要，開啟或關(guān)閉某一站臺或多個站臺的激光越線探測器，從而實現(xiàn)站臺越線報警系統(tǒng)的靈活性。

2.2 系統(tǒng)工作流程

（1）站臺客運人員可根據(jù)旅客進入站臺的時間，使用手中的無線遠程手持設(shè)備啟動激光越線探測系統(tǒng)，使激光越線探測器進入實時探測狀態(tài)。

（2）激光越線探測器間斷發(fā)出高頻脈沖激光束，當任意位置有人或物體越過安全警示線時，立即輸出越線信息給越線信號控制主機。

（3）越線信號控制主機接收到前端越線信號后，驗證越線報警信息，若準確，則按照報警位置啟動相應(yīng)站臺語音報警系統(tǒng)播放越線提醒語音，同時，啟動安裝在站臺安全線上的地埋式閃光燈同時進行閃爍提醒。通過聲光及時提醒越線旅客已經(jīng)越線，并催促其進入安全區(qū)域。

（4）站臺客運人員聽到或看到越線報警信號后可以進一步人為勸阻、制止越線旅客使其退到安全區(qū)域內(nèi)，為旅客人身安全和列車正常運行提供了保障。

圖5 無線遠程手持設(shè)備

（5）當列車按規(guī)定到達站臺停穩(wěn)后，站臺客運人員操作遠程無線手持設(shè)備控制按鈕，暫時關(guān)閉相應(yīng)站臺的激光越線探測器，因此旅客在乘降列車的過程中不會進行探測和報警。

（6）當旅客乘降完畢，列車車門關(guān)閉后，站臺客運人員可根據(jù)現(xiàn)場需要再次開啟站臺激光越線探測器，目的是確保列車啟動時，安全線以外及站臺兩端沒有滯留的旅客、行李等，防止發(fā)生意外傷害。

（7）列車駛離站臺后，站臺客運人員可視工作需要通過遠程無線手持設(shè)備關(guān)閉站臺越線報警系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計的島式站臺越線報警系統(tǒng)是從鐵路客運站旅客乘降組織工作現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合激光探測和遠程通信等現(xiàn)代化技術(shù)和先進的管理理念，設(shè)計開發(fā)的一種輔助鐵路客運站客運工作的系統(tǒng)，具有及時性強、安全性高、提示提醒全等特點。該系統(tǒng)已經(jīng)在中國鐵路沈陽局集團有限公司丹東站進行試用，有效的彌補了傳統(tǒng)旅客乘降組織工作中存在的弊端，真正實現(xiàn)了監(jiān)控全覆蓋、越線即制止、標識提醒全的目標，達到了良好的效果。該系統(tǒng)不僅充分展現(xiàn)了智慧鐵路現(xiàn)代化、智能化、科技化的特點，并且較好地實現(xiàn)了減少作業(yè)人員、提高客運工作效率、增強旅客人身安全保障的目的。