1.本公开总体上涉及物体检测系统，并且更具体地涉及无线滑动检测系统。


背景技术：

2.碎屑和其他物体坠落在铁路轨道上是很常见的。这些物体是可能影响列车安全行驶从而导致列车脱轨或机车损坏的障碍物。物体的大小会极大地影响机车中断的程度。
3.传统的滑动栅栏安装在落石危险位置，以检测可能阻碍沿轨道行驶并导致机车损坏和/或铁路员工受伤的岩滑/坠落。可以部署多种滑动栅栏类型和构型来检测这种潜在危险，但每种都存在某些缺陷。例如，开放式线路线材滑动栅栏包括在危险区域的长度上端对端串联的线路线材。电源连接至一对线路线材，并通过每个顺序线路线材对创建串联电路以给继电器通电(闭环原理)。坠落的岩石或物体会破坏线路线材、断开串联电路，从而使继电器断电，并且指示检测到危险。
4.这种常规的滑动栅栏基于故障安全(闭环)原理进行电路连接。然而，滑动栅栏危险检测系统容易错过事件。可能导致危险列车操作的滑动和坠落的岩石可能会通过线路线材之间或坠落通过滑动栅栏和檐篷/伞而未被检测到。对于检测到的岩滑和坠落，常规的滑动栅栏技术无法确定坠落岩石的尺寸或位置。破坏滑动栅栏线材的尺寸较小或不妨碍沿轨道行驶的坠落岩石被确定为有效警报，即便它们不会对列车操作造成危险。附加地，无法确定检测到的岩滑或坠落是否对列车操作造成有效危害可能会导致误报，从而导致不必要的列车延误和网络速度降低。误报不仅会导致不必要的列车延误，而且随着时间的推移，在活跃的岩石坠落区域，可能会使列车工作人员懈怠，并且可能使铁路人员怀疑滑动栅栏警报的有效性，从而给列车操作增加不必要的风险。
5.由于一些水平的滑动栅栏损坏会导致检测到坠落岩石，因而无论坠落的岩石是否对列车操作造成危害，都必须派遣维护人员维修滑动栅栏。这促进了在活跃的岩滑状况和轨道交通期间对滑动栅栏的维修而使维护人员面临更大的风险。附加地，在等待滑动栅栏维修时会导致列车延误。在一些情况下，岩滑可能足以损坏滑动栅栏的多个部分。在这些情形下，在岩石和碎屑被移除之后重建滑动栅栏可能需要相当长的时间和人力。


技术实现要素：

6.本公开实现了利用信号反射技术来检测岩滑并且可以确定阻碍沿轨道行驶的坠落岩石/物体(例如，在轨道外边缘的4英尺内)的尺寸和位置的作为无线滑动栅栏的技术优势。本公开解决了确定岩石尺寸和位置以验证岩滑/坠落警报从而减少误报的技术问题。该无线滑动栅栏可以适应任何量的列车密度、总吨位、客运列车运行密度、危险材料、铁路操作规则和操作速度。该无线滑动栅栏还可以改装至现有的滑动栅栏系统而作为当前滑动栅栏位置处的替代物或作为新滑动栅栏位置处的新安装设施。
7.本公开通过在坠落岩石/物体满足尺寸标准并且位于对列车操作有危险的区域中时产生经验证的警报来改进系统自身的性能。在一个示例性实施方式中，可以实施徘徊时
间来验证物体检测以减少由于比如迁徙动物的瞬时物体引起的误报。在另一示例性实施方式中，可以利用摄像机来进一步验证启用通知。在另一示例性实施方式中，当产生经验证的警报时，无线滑动栅栏可以向列车控制系统或信号系统提供输出以指示检测到危险并将滑动栅栏启用通知传输至列车调度员。当物体被从轨道移除时，可以移除无线滑动栅栏通知。因此，降低了维护人员的风险，因为落石检测不需要破坏有线滑动栅栏所特有的设备。由于维修活动仅限于更换受影响的无线滑动栅栏障碍物检测(od)单元并将相关配置上传到传感器上，因而在无线滑动栅栏的被落石损坏的任何部分的维修期间，人员面临的风险得以降低。
8.本公开的目的是提供一种无线滑动栅栏系统，该无线滑动栅栏系统构造成检测能够阻碍沿轨道的列车通过的物体。本公开的另一目的是提供一种这样的无线滑动栅栏系统，该无线滑动栅栏系统构造成当能够阻碍列车通过的物体被识别到时产生障碍物指示。本公开的另一目的是提供一种用于当能够阻碍列车通过的物体被识别到时产生障碍物指示的计算机实现方法。这些和其他目的由以下实施方式提供。
9.在一个示例性实施方式中，一种构造成检测能够阻碍沿轨道的列车通过的物体的无线滑动栅栏系统包括：多个障碍物检测单元，所述多个障碍物检测单元构造成靠近铁路轨道发射信号并接收来自靠近铁路轨道的物体的对信号的反射，其中，一个或更多个障碍物检测单元在反射信号被接收到时检测到检测区中的物体并产生检测警报；以及重要逻辑控制器，该重要逻辑控制器以可操作的方式耦接至障碍物检测单元，并且该重要逻辑控制器配置成控制障碍物检测单元、接收警报并将障碍物指示传输至信号系统或列车控制系统以降低其速度或使其停下。所述多个障碍物检测单元所传输的信号可以是激光雷达(lidar)信号(例如，激光束)。所述多个障碍物检测单元所传输的信号可以是声信号、光信号、雷达信号或任何其他合适的信号。所述多个障碍物检测单元中的每个障碍物检测单元可以具有与其他障碍物检测单元不同的视场。相邻的视场可以至少部分地叠置。当物体的宽度大于预定宽度时，障碍物检测单元可以产生检测警报。仅在预定徘徊时间之后物体仍被检测到时，障碍物检测单元可以产生检测警报。物体可以在预定徘徊时间期间被连续检测到才被确定为有效警报。障碍物检测单元可以包括遮挡件，该遮挡件构造成打开和关闭以保护障碍物检测单元免受损坏。重要逻辑控制器可以使遮挡件打开和关闭。
10.在另一示例性实施方式中，一种无线滑动栅栏系统可以构造成当能够阻碍列车通过的物体被识别到时产生障碍物指示，该无线滑动栅栏系统包括：重要逻辑控制器，该重要逻辑控制器包括计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被执行时使控制器：从障碍物检测单元接收针对靠近铁路轨道的位于检测区中的物体的障碍物检测警报；确定在预定徘徊时间之后物体是否位于检测区中；如果在预定徘徊时间之后物体位于检测区中，则经由加密网络将障碍物指示传输至列车信号系统或列车控制系统；将设置在障碍物检测单元上的遮挡件关闭以保护收发器并持续预定时段；将遮挡件打开并持续预定重新扫描时段以针对物体的检测而重新扫描检测区；确定在预定重新扫描时段之后物体是否位于检测区中；对警报状态和对列车的障碍物指示进行清除。铁路信号系统可以被编程为闪烁红色，以向列车指示列车必须以限制速度行进并且在任何阻碍之前停下。重要逻辑控制器可以将指示直接传输至列车的车载主动列车控制(ptc)系统或信号系统。所有物体检测单元可以在重新扫描时段期间连续报告畅通状态持续一畅通时间段。畅通时间段可以是重新扫描时段的
至少一部分。
11.在另一示例性实施方式中，一种用于当能够阻碍列车通过的物体被识别到时产生障碍物指示的计算机实现方法，该计算机实现方法包括：从障碍物检测单元接收针对靠近铁路轨道的位于检测区中的物体的障碍物检测警报；确定在预定徘徊时间之后物体是否位于检测区中；如果在预定徘徊时间之后物体位于检测区中，则经由加密网络将障碍物指示传输至列车控制系统或信号系统；将设置在障碍物检测单元上的遮挡件关闭以保护收发器并持续预定时段；将遮挡件打开并持续预定重新扫描时段以针对物体的检测而重新扫描检测区；确定在预定重新扫描时段之后物体是否位于检测区中；经由加密网络对警报状态和对列车控制系统的障碍物指示进行清除。列车信号系统可以被编程为闪烁红色，以向列车指示列车必须以限制速度行进并且在任何阻碍之前停下。重要逻辑控制器可以将指示直接传输至列车的车载主动列车控制(ptc)系统或信号系统。所有物体检测单元可以在重新扫描时段期间连续报告畅通状态持续一畅通时间段。畅通时间段可以是重新扫描时段的至少一部分。
附图说明
12.图1示出了根据本公开的一个或更多个示例性实施方式的无线滑动栅栏系统的示意图；
13.图2示出了根据本公开的一个或更多个示例性实施方式的无线滑动栅栏系统安装设施的示意图；
14.图3图示了根据本公开的一个或更多个示例性实施方式的例示控制逻辑的流程图，该控制逻辑体现了用于滑动栅栏系统操作的方法的特征；以及
15.图4a和图4b示出了根据本公开的一个或更多个示例性实施方式的无线滑动栅栏系统安装设施的立体图。
具体实施方式
16.在以下书面描述中呈现的本公开的优选版本及其各种特征和有利细节将参照包括在附图中并且如在随后的描述中详述的非限制性示例进行更全面的说明。省去了对公知部件的描述，以免不必要地混淆本文中描述的主要特征。以下描述中使用的示例旨在帮助理解可以实施和实践本公开的方式。因此，这些示例不应被解释为限制权利要求的范围。尽管滑动栅栏系统可以依据特定无线技术来描述，但是可以利用任何合适的信号传输和反射接收技术。因此，本文中的公开内容不旨在限于特定的无线技术。
17.图1示出了根据本公开的一个示例性实施方式的无线滑动栅栏系统100的示意图。无线滑动栅栏100可以包括障碍物检测(od)单元102、警报继电器104、故障输出继电器106、重要(vital)警报继电器108、重要继电器触点110、重要逻辑控制器(vlc)112以及信号系统和/或列车控制系统114。
18.前述系统部件102、104、106、108、110、112和114可以经由网络比如因特网、内联网、系统总线或其他合适的有线或无线网络而以可通信的方式耦接至彼此。通信可以加密、不加密、通过vpn隧道或通过其他合适的通信方式传输。网络可以是wan、lan、pan或其他合适的网络。系统部件102、104、106、108、110、112和114之间的网络通信可以使用pgp、
blowfish、aes、3des、https或其他合适的加密术来加密。网络通信可以通过应用程序编程接口(api)、ansi-x12、以太网、wi-fi、蓝牙、pci-express、usb或其他合适的通信协议进行。附加地，具有障碍物检测或控制数据的数据库可以以可操作的方式耦接至系统部件vlc 112。
19.障碍物检测单元102可以是可以检测铁路线上或铁路线附近的坠落岩石或其他物体的传感器。障碍物检测单元102可以是用以通过发射激光束、光信号、声信号或其他合适的信号来检测物体并测量接收器接收到反射束所需的时间的区域传感器。在一个示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以在190度的弧上具有约100英尺的检测区域。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以结合iec 60825-1限定的1类激光束(iec)来施加覆盖在铁路轨道上方的检测平面。
20.在另一示例性实施方式中，每个障碍物检测单元102可以包括发射器和接收器、收发器或其他合适的通信装置。在另一示例性实施方式中，发射器和接收器可以一起安装在单个传感器壳体中。在另一实施方式中，发射器和接收器可以安装在单独的壳体中。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以包括用于每个发射器和接收器的单独的声变换器。在另一示例性实施方式中，单个声变换器可以用于传输信号并接收其反射。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以包括微功率脉冲雷达(mir)装置。在又一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以包括微波收发器装置。障碍物检测单元102可以包括小型集成天线和电子接口板。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以包括加热元件以确保障碍物检测单元102可以在不受冰或雾影响的情况下起作用。
21.障碍物检测单元102可以经由发射器/收发器将信号(例如激光束、声信号或其他合适的信号)发射在物体处并且测量所发射信号被物体反射并由接收器/收发器接收所需的时间来检测物体。障碍物检测单元102可以包括用于控制障碍物检测单元102的各个部件的处理器和/或控制器。在一个示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以经由处理器确定物体检测到并将检测到传输至vlc 112。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以将接收到的数据传输至vlc 112，并且vlc 112可以确定物体是否被障碍物检测单元102检测到。
22.每个障碍物检测单元102壳体可以包括机动遮挡件，该机动遮挡件可以在特定条件下被启用以保护障碍物检测单元102免受污染或损坏。在一个示例性实施方式中，vlc 112是“重要的”，因为vlc 112的处于不安全状态下的故障的概率为10-9
(十亿次事件中一次故障)。替代性地，vlc 112可以具有特定应用所需的任何可靠性/故障概率等级。例如，当列车在特定区域或检测区内时，vlc 112可以向每个障碍物检测单元102传输信号来关闭遮挡件。在一个示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以检测列车并将检测信号传输至vlc 112，vlc 112又向每个障碍物检测单元102产生遮挡件关闭信号。每个障碍物检测单元102可以以这样的方式安装在靠近铁路轨道的柱上，该方式使得距离足够传输信号并以足够的信号保真度接收其反射，以检测铁路轨道上或铁路轨道附近的物体的尺寸和位置。障碍物检测单元102可以具有调整障碍物检测单元102的水平和竖向对准的外部元件。在一个示例性实施方式中，障碍物检测单元102的发射器的输出可以被vlc 112降低，并且障碍物检测单元102的接收器的灵敏度可以被vlc 112增加。在另一示例性实施方式中，vlc 112可以包括附加的控制逻辑或与外部控制逻辑的接口。机动遮挡件的正常状态是处于打开位置，以
允许对检测区域的主动扫描。机动遮挡件的运动可以由线性致动器控制，该线性致动器可以接收来自障碍物检测单元102的处理器或vlc 112的控制信号以打开或关闭遮挡件。
23.一个或更多个障碍物检测单元102可以与vlc 112以可操作的方式耦接以形成滑动栅栏网络来检测危险。vlc 112可以提供障碍物检测单元102与信号系统/列车控制系统114之间的接口。附加地，vlc 112可以检测列车运动、执行诊断检查并确定何时产生警报。在一个示例性实施方式中，在没有来自所有障碍物检测单元102的警报指示的情况下，vlc 112可以允许列车以最大授权速度行进。当列车出现在检测区中时，vlc 112可以驱动致动器关闭遮挡件并保护传感器免受污染。每次遮挡件被驱动关闭时，vlc 112可以执行安全检查以确保障碍物检测单元102是操作的。如果任何安全检查失败，则vlc 112可以将信号系统置于安全状态。
24.在一个示例性实施方式中，两个或更多个障碍物检测单元102可以连续监测铁路轨道的任何预定区域，铁路轨道的监测区域可以被指定为检测区。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以并联耦接，使得一个障碍物检测单元102的检测足以产生物体检测到指示。在另一示例性实施方式中，可以在障碍物检测单元102中设置相机以提供对列车轨道上或列车轨道周围的物体的视觉确认。替代性地，相机可以设置成靠近障碍物检测单元102但以可操作的方式耦接至vlc 112。使用摄像机来证实对检测到列车轨道上或列车轨道附近的物体的指示是可选的。
25.在一个示例性实施方式中，每个障碍物检测单元102可以通过启用可以从外部附连至重要警报继电器108的线圈的警报继电器104来传达物体的存在。故障输出继电器106的触点可以与警报继电器104和重要警报继电器108串联接线。在一个示例性实施方式中，重要警报继电器108可以是与警报继电器104相同的硬件的第二继电器。故障输出继电器106可以在障碍物检测单元102通过在障碍物检测单元102的接收器处识别到高比例的反射信号(例如，光束、声信号等)而确定障碍物检测单元102的扫描表面已完全模糊(例如，来自关闭的遮挡件或脏污的扫描窗口)时断电。重要继电器触点110可以控制到vlc 112的输入。在另一示例性实施方式中，一旦vlc 112停止接收来自重要继电器触点110的输入，检测信息就可以传送至信号系统/列车控制系统114。
26.图2示出了根据本公开的一个示例性实施方式的无线滑动栅栏系统安装设施200的示意图。无线滑动栅栏系统安装设施200可以包括列车轨道202、障碍物检测单元102、检测区210、具有重要逻辑控制器(vlc)112和电源206、可访问网络208的设备掩蔽件204。
27.障碍物检测单元102可以安装到靠近轨道202设置的杆/柱上。在一个示例性实施方式中，障碍物检测单元102在杆上设置在允许27英寸直径的物体被可靠地检测到的高度处。在另一示例性实施方式中，多个障碍物检测单元102可以彼此间隔最大100英尺。每个障碍物检测单元102可以具有独有的标识符以识别每个障碍物检测单元102。每个障碍物检测单元102的位置可以存储在vlc 112或其他合适的装置中以帮助物体定位。在另一示例性实施方式中，每个障碍物检测单元102可以发射激光束、声信号、光信号或其他合适的信号以检测距安装柱的中心100英尺半径内的物体。
28.障碍物检测单元102或vlc 112可以检测轨道202上或轨道202附近的物体的存在。在一个示例性实施方式中，检测是基于物体的尺寸的。在另一示例性实施方式中，检测是基于物体的位置的。在又一示例性实施方式中，检测是基于物体的尺寸和位置的。轨道上或轨
道附近的物体的尺寸可以触发检测。例如，考虑到略高于7英寸的典型的(132磅至136磅的)轨高度、允许的最大机车除雪机/驾驶员在轨顶部上方6英寸的间隙和典型的机车底部在轨顶部上方约8英寸的间隙，高度为约15英寸或更小的巨石很可能会从列车下方通过而不会导致脱轨。在一个示例性实施方式中，给定障碍物检测单元102接收到的数据，障碍物检测单元102或vlc 112可以计算轨道202上或轨道202附近的物体的高度和宽度。在另一示例性实施方式中，可以使用接收到的信号的反射来确定物体的体积。在另一示例性实施方式中，可以通过使用障碍物检测单元102接收到的物体的高度(长轴)和宽度(短轴)将物体在数学上近似为椭圆体来确定物体的体积。可以通过检测到物体的障碍物检测单元102使用每个障碍物检测单元102的预定位置来确定物体的位置。
29.沿着通过检测区210的轨道长度的间距确保了检测区210可以被最少两个lidar od单元或冗余监测。在一个示例性实施方式中，在安装期间，每个lidar od单元112可以用于描绘由轨道202规定的检测区210。在一个示例性实施方式中，每个lidar od单元112可以具有其自己的视场。lidar od单元112可以安置成使得第一lidar od单元112可以与第二lidar od单元112的视场叠置，以使得除了检测区210的各端上的两个lidar od单元112之外，至少两个lidar od单元112能够检测检测区210中的物体。检测区210的各端上的这两个lidar od单元112仅在它们的视场的一半有叠置。为了在整个滑动栅栏上保持冗余，滑动栅栏检测区任一边缘处的lidar od单元只能监测与其相邻传感器叠置的区域。替代性地，可以通过增加操作和人员风险的成本来实现没有视场叠置(冗余)。可以在检测区210的长度上安装音频叠加(afo)轨道电路。对afo轨道电路分路可以为列车通过准备无线od系统。
30.障碍物检测单元102可以通过比如地下缆线、地上缆线或无线网络等基础设施以及其他合适的通信方式以可操作的方式耦接至设置在设备掩蔽件204中的vlc 112和电源206。在一个示例性实施方式中，电源206可以利用基础设施向障碍物检测单元102和相关设备比如遮挡件、致动器、加热器、发射器、接收器、控制器、处理器或其他合适的装置提供电力。在另一示例性实施方式中，vlc 112可以利用基础设施来实现障碍物检测单元102的遮挡件控制、发射器控制、接收器控制、继电器控制和系统试验控制。在另一示例性实施方式中，可以在每次列车通过滑动栅栏检测区域时执行诊断以验证障碍物检测单元102的完整性。系统200可以设计成在列车驶近时关闭障碍物检测单元102的防护遮挡件。当防护遮挡件关闭时，障碍物检测单元102可以检测关闭的遮挡件并使重要警报继电器108断电。如果在列车通过期间成对的冗余障碍物检测单元102使其对应的重要警报继电器108断电，则自检(self-test)可以被视为成功(通过)。
31.在一个示例性实施方式中，如果在列车通过期间，成对的冗余障碍物检测单元102中的一对冗余障碍物检测单元未通过自检，则产生非关键警报消息以用于维护。如果在预定时间段(例如，五个小时)内导致非关键警报消息的状况未被维修，则该状况变为警报。在另一示例性实施方式中，如果在列车通过期间，两对冗余障碍物检测单元102未通过自检，则以与检测到物体相同的方式产生警报。
32.图3图示了根据本公开的一个示例性实施方式的例示控制逻辑的流程图300，该控制逻辑体现了用于滑动栅栏系统操作的方法的特征。滑动栅栏控制逻辑300可以实现为vlc 112器具、服务器上的算法、机器学习模块或其他合适的系统。vlc 112可以是具有机器可读指令的服务器。滑动栅栏控制逻辑300可以通过软件、硬件、应用程序接口(api)、网络连接、
网络传输协议、html、dhtml、javascript、dojo、ruby、rails、其他合适的应用或其合适的组合来实现。
33.服务器可以以硬件、软件或其合适的硬件和软件的组合来实现，并且可以包括在一个或更多个服务器上运行的一个或更多个软件系统，所述一个或更多个服务器具有可访问存储器的一个或更多个处理器。服务器可以包括电子存储器、一个或更多个处理器和/或其他部件。服务器可以包括通信线路或端口以实现与网络和/或其他计算平台的信息交换。服务器还可以包括一起操作以提供本文中归属于服务器的功能的多个硬件、软件和/或固件部件。例如，服务器可以由一起操作而作为服务器的计算平台云来实现。附加地，服务器可以包括存储器。
34.存储器可以包括电子存储器，该电子存储器可以包括以电子方式存储信息的非暂态存储介质。电子存储器的电子存储介质可以包括与服务器一体地设置的(即，基本上不可移动的)系统存储器和/或能够经由例如端口(例如，usb端口、火线端口等)或驱动器(例如，磁盘驱动器等)以可移动的方式连接至服务器的可移动存储器中的一者或两者。电子存储器可以包括光可读存储介质(例如，光盘等)、磁可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，eeprom、ram等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质中的一者或更多者。电子存储器可以包括一个或更多个虚拟存储资源(例如，云存储、虚拟专用网络和/或其他虚拟存储资源)。电子存储器可以存储机器可读指令、软件算法、由处理器确定的信息、从服务器接收的信息、从计算平台接收的信息和/或使服务器能够如本文中描述那样起作用的其他信息。电子存储器也可以是能够经由网络连接访问的。
35.处理器可以配置成在服务器中提供信息处理能力。如此，处理器可以包括数字处理器、模拟处理器、设计成处理信息的数字电路、设计成处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子处理信息的其他机构比如fpga或asic中的一者或更多者。处理器可以是单个实体或包括多个处理单元。这些处理单元可以物理地位于同一装置内，或者处理器可以代表协同操作的多个装置的处理功能或软件功能。
36.处理器可以配置成通过软件、硬件、固件以及软件、硬件和/或固件的某种组合和/或用于配置处理器上的处理能力的其他机构来执行机器可读指令或学习模块。如本文中所使用的，术语“机器可读指令”可以指执行归属于机器可读指令部件的功能的任何部件或部件集。这可以包括在处理器可读指令的执行期间的一个或更多个物理处理器、处理器可读指令、电路、硬件、存储介质或任何其他部件。
37.服务器可以配置有具有一个或更多个功能模块的机器可读指令。机器可读指令可以在具有可访问存储器的一个或更多个处理器的一个或更多个服务器上实现。机器可读指令可以在单个联网节点或可以包括多个联网节点的分布式架构的机器集群上执行。机器可读指令可以包括如下面更详细描述的用于实现各种功能的控制逻辑。vlc 212可以包括实现下述控制逻辑的机器可读指令：该控制逻辑体现了用于滑动栅栏系统操作的方法的特征的。
38.滑动栅栏控制逻辑300可以利用计算机平台通过同时处理数据来产生多个进程和线程的能力。通过实例化多于一个进程来操作各个滑动栅栏系统功能，滑动栅栏控制逻辑300的速度和效率可以大大提高。然而，编程领域的技术人员将理解，也可以利用单个处理
线程的使用并且这在本公开的范围内。
39.本实施方式的滑动栅栏控制逻辑300的处理流程开始于步骤302，在步骤302，控制逻辑可以检测物体。在另一示例性实施方式中，物体由障碍物检测单元102检测并将检测到的指示、检测到的通知(警报)或与物体相关的其他合适的信号传输至vlc 112。可以针对同一物体从一个或更多个障碍物检测单元102接收一个或更多个检测到/指示。在另一示例性实施方式中，控制逻辑300可以以上面公开的方式检测物体。
40.在另一示例性实施方式中，驶近检测区210的列车可以对音频叠加(afo)轨道电路进行分路。在另一示例性实施方式中，断电的叠加轨道电路可以启用障碍物检测单元102的遮挡件控制电路或触发控制逻辑300来关闭防护遮挡件。防护遮挡件可以在列车通过期间保持关闭以保护障碍物检测单元102。当列车驶离检测区210时，afo轨道电路可以通电，由此触发控制逻辑300来停用lidar od遮挡件控制，从而打开防护器遮挡件。
41.当检测到符合条件的物体时，感测lidar od单元102的警报继电器104可以断电，从而向控制逻辑300指示警报(检测到)。控制逻辑300进而可以经由网络208将警报输送至信号系统或列车控制系统114。在另一示例性实施方式中，滑动栅栏启用指示(警报)也可以由控制逻辑300经由网络208传输至远程位置，比如调度员。在又一示例性实施方式中，vlc 112可能需要来自所有障碍物检测单元102的稳定电输入以将系统保持在非警报(允许)状态。在一个示例性实施方式中，控制逻辑300可以被编程为将一个lidar od单元102的断电状态解释为轨道上障碍物的肯定识别，而不管叠置的其他障碍物检测单元102的覆盖区域。
42.在另一示例性实施方式中，每个lidar od单元112可以配置成将在其直接视线(距基准面0
°
)中宽度大于12”的任何障碍物识别为轨道上的障碍物。这确保关闭的遮挡件将始终通过lidar od单元112产生警报。在检测区210内识别的适当大小的物体可以使障碍物检测单元102向控制逻辑300发出警报。在另一示例性实施方式中，积聚在lidar od单元112上的污垢或碎屑如果聚集了足够的量而阻止lidar od单元112正确扫描其检测区域，则可以产生警报。控制逻辑300然后进行至步骤304。
43.在步骤304，滑动栅栏控制逻辑300可以实施徘徊时间(loitering time)。为了防止误报，滑动栅栏控制逻辑300可以包括徘徊时间特征，在该徘徊时间特征中，在物体被确定为有效警报之前必须连续检测到该物体30秒。通过实施徘徊时间，控制逻辑提供了时间窗口，以防止比如由于动物穿过轨道等情况而导致错误的危险检测。在一个示例性实施方式中，该特征必须使用来自摄像机的视频进行验证。徘徊功能防止瞬时检测到的障碍物(例如，鸟类、动物、风吹碎屑等)向系统发出警报。在另一示例性实施方式中，假定30秒或更短的徘徊时间不会给安全状况增加附加的风险。例如，列车可能需要30秒的预览时间来响应信号指示并采取行动。因此，存在这样的风险，即，无论是否有徘徊时间，岩石都可能会坠落并阻碍列车交通，从而导致危险事件。在另一示例性实施方式中，除了为了操作效率而防止误报之外，徘徊时间还可以用作对于对系统失去信心的列车乘务员的缓解措施，这可能在误报被系统反复扩散的情况下发生。在检测到物体大小时，障碍物检测单元102可以通过产生发送至vlc 112的消息、通知或其他合适的信号来向vlc 112指示警报状况。接收来自任何单个lidar od单元的该指示可以触发vlc 112开始计时器倒计时(例如，30秒)。一旦计时器倒计时终止，vlc就可以经由网络208将警报状态输送至信号系统或列车控制系统并将滑动栅栏指示传输至调度员。控制逻辑300然后进行至步骤306。
44.在步骤306，滑动栅栏控制逻辑300确定物体是否仍在原位。在一个示例性实施方式中，在重新开启后，障碍物检测单元102具有预定扫描时段以重新扫描该区域并确定畅通(clear)状态。在另一示例性实施方式中，为了使检测区212被认为是畅通的，所有障碍物检测单元102必须在重新扫描时段(例如，20秒)期间连续报告畅通状态持续一畅通时间段(例如，至少10秒)。如果物体被移除并且重新扫描时段(例如，20秒)表明是畅通状态，则警报被重置，并且控制逻辑300进行至步骤318。如果物体未被移除，则系统保持警报，并且控制逻辑300进行至步骤308。
45.在步骤308，滑动栅栏控制逻辑300可以启用滑动栅栏指示。在一个示例性实施方式中，控制逻辑300可以经由网络208将物体的指示传输至信号系统或列车控制系统114。在一个示例性实施方式中，列车控制系统可以包括列车信号系统，使得列车信号系统可以被编程为闪烁红色，以向机车指示机车必须以限制速度前进并且在任何阻碍之前停下。在另一示例性实施方式中，控制逻辑可以将指示直接传输至机车的车载主动列车控制(ptc)系统。在另一示例性实施方式中，滑动栅栏启用指示(警报)也可以由滑动栅栏控制逻辑300经由网络208传输至远程位置，比如调度员。控制逻辑300然后进行至步骤310。
46.在步骤310，滑动栅栏控制逻辑300可以关闭以保护障碍物检测单元102。控制逻辑300然后进行至步骤312。
47.在步骤312，滑动栅栏控制逻辑300使遮挡件保持关闭并持续防护遮挡件启用时段，比如55秒或任何合适的时间段。控制逻辑300然后进行至步骤314。
48.在步骤314，滑动栅栏控制逻辑300可以使遮挡件重新打开并持续重新扫描周期(例如，20秒)。在一个示例性实施方式中，在重新打开之后，障碍物检测单元102具有预定扫描时段以重新扫描该区域并确定畅通状态。在另一示例性实施方式中，为了使检测区212被认为是畅通的，所有障碍物检测单元102必须在重新扫描时段(例如，20秒)期间连续报告畅通状态持续一畅通时间段(例如，至少10秒)。控制逻辑300然后进行至步骤316。
49.在步骤316，滑动栅栏控制逻辑300确定物体是否仍在原位。在一个示例性实施方式中，在重新开启后，障碍物检测单元102具有预定扫描时段以重新扫描该区域并确定畅通状态。在另一示例性实施方式中，为了使检测区212被认为是畅通的，所有障碍物检测单元102必须在重新扫描时段(例如，20秒)期间连续报告畅通状态持续一畅通时间段(例如，至少10秒)。如果物体被移除并且重新扫描时段(例如，20秒)表明是畅通状态，则控制逻辑300可以重置警报，并且控制逻辑300进行至步骤318。如果物体未被移除，则系统保持警报，并且控制逻辑300进行至步骤310。
50.在步骤318，滑动栅栏控制逻辑300可以恢复为正常操作并清除警报状态。控制逻辑300然后终止或等待新的物体检测信号并且可以重复上述步骤。
51.图4a和图4b示出了根据本公开的一个示例性实施方式的无线滑动栅栏系统安装设施400的立体图。无线滑动栅栏系统安装设施400可以包括列车轨道202、多个障碍物检测单元102、检测区210、具有逻辑控制器和电源、可访问网络的设备掩蔽件204。障碍物检测单元102可以构造成扫描单独的区域或视场1、2、3、4。这些单独的视场1、2、3、4可以构成检测区212。在一个示例性实施方式中，检测区可以由轨道处或轨道周围的区域限定，该区域可以被至少两个叠置区域监测。障碍物检测单元102可以主动地垂直于轨道202扫描任何物体/危险物。在一个示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以针对轨道之间和轨道任一
侧4英尺内以及轨道上方27英寸的任何物体的检测而扫描检测区212。在另一示例性实施方式中，障碍物检测单元102可以针对障碍物检测单元102的操作限制范围内的位于列车轨道周围任何区域中的任何物体而扫描检测区212。在另一示例性实施方式中，扫描尺寸被定尺寸为可能造成危险或阻碍沿轨道的列车行驶的最小物体尺寸。如果物体在水平面中的宽度为27英寸或更大，则该最小尺寸可以触发警报。替代性地，物体在水平面中的宽度可以构造为与特定应用相关的任何宽度。图4a示出了系统安装设施400监测不具有危险物的轨道202。图4b示出了系统安装设施400监测具有物体/危险物404的轨道202。当物体404在检测区212中时，障碍物检测传感器102可以确定该障碍的尺寸，并且如果物体404基于包括物体的高度、宽度、长度、运动或其他合适的特性在内的物体特性被确定为危险物，则障碍物检测传感器102向vlc 112提供警报输出。
52.无线滑动栅栏系统可以降低部署维护人员以促进侧栅栏维修的安全风险和操作成本。有利地，无线滑动栅栏不会在较小岩石或落在轨道之外的岩石(即，不对列车通过造成潜在危险或阻碍的物体)的情况下发出警报，这减少了列车延误并优化了通过检测区的列车操作。
53.本公开至少实现了以下优点：
54.1.无线滑动栅栏系统可以自动重置警报并使信号系统/列车控制系统恢复为正常操作，从而消除在等待滑动栅栏维修时导致的附加列车延误；
55.2.无线滑动栅栏系统在不影响现有安全水平的情况下提供了改进的物体检测和警报验证，同时显著减少了误报和不必要的列车延误；以及
56.3.该系统降低了操作成本，并且更重要的是，降低了与安装、维护和维修当前滑动栅栏相关的维护人员的安全风险。
57.本领域技术人员将容易理解的是，在没有组装在本发明系统中且在本文中描述的计算机硬件与其他结构部件和结构的特定组合的情况下，该系统的这些优点(以及在发明内容中指出的优点)和目标将是不可能的。还将理解的是，本领域技术人员已知的多种编程工具可用于实现对前述材料中描述的特征和操作的控制。此外，编程工具的特定选择可以由置于为实现本文中和所附权利要求中阐述的概念而选择的实施计划上的特定目标和限制来管理。特别地，可以以本文中描述的新的非常规的方式利用商用现货(cots)设备的结合。
58.本文中包含的描述不应被理解为暗示任何特定要素、步骤或功能可以是必须包括在权利要求范围内的必不可少或关键的要素。另外，除非在特定的权利要求中明确使用了“用于
……
的装置”或“用于
……
的步骤”的确切用语并在其后使用了所叙述的功能，否则任何权利要求都并非旨在援引35 u.s.c.
§
112(f)关于任何所附权利要求或权利要求要素。权利要求中包括但不限于“机构”、“模块”、“装置”、“单元”、“部件”、“元件”、“构件”、“设备”、“机器”、“系统”、“处理器”、“处理装置”或“控制器”的术语的使用可以被理解并旨在是指通过权利要求自身的特征进一步修饰或加强的相关领域的技术人员已知的结构，而不是旨在援引35 usc
§
112(f)。
59.在不脱离本公开的精神或本质特征的情况下，本公开可以以其他具体形式实施。例如，本文中描述的每种新结构可以被修改以适应特定的局部变化或要求，同时保持它们的基本构型或彼此的结构关系，或者同时执行本文中描述的相同或相似的功能。因此，本公
开的实施方式在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前述描述确定。因此，在权利要求的等效含义和范围内的所有变化都旨在涵盖在其中。此外，权利要求的各个要素不是很好理解的、例行的或常规的。而是，权利要求涉及说明书中描述的非常规的发明构思。