Nodrošināt drošu dzelzceļa pārbrauktuvju šķērsošanu ir ļoti aktuāla un liela problēma visā pasaulē. 2016. gadā Eiropas savienībā uz dzelzceļa notika 1789 negadījumi, kuros mira 964 cilvēku, un 778 tika nopietni ievainoti. Ir aprēķināts, ka kopējie ekonomiskie zaudējumi, šajā gadā, sastādīja 1.35 miljardus EUR. Trešdaļa no šiem negadījumiem notiek uz dzelzceļa pārbrauktuvēm.[1]
Esošās preventīvās ierīces: luksofori, barjeras, ne vienmēr aptur transportlīdzekļus un gājējus šķērsot pārbrauktuvi, kad tā ir ciet. Ir iespēja, ka uz sliedēm paliek transportlīdzeklis vai krava pirms pārbrauktuve ir aizvērusies. Klāt esošais sargs fiksē šādus gadījumus un laicīgi izziņo trauksmi. Tomēr, praktiski nav iespējams visās pārbrauktuvēs norīkot šādu personālu, un jāņem vērā arī cilvēciskais faktors. Ir iespējams iegādāties dažādus sensoru sistēmu risinājumus, kas šo problēmu cenšas risināt, automatizēti detektējot šķēršļus uz pārbrauktuves. Šīm sistēmām ir dažādi trūkumi un nepilnības, kas tiks smalkāk apskatītas tālāk.
Piedāvātā dzelzceļa pārbrauktuves automatizētā uzraudzības sistēma šo problēmu atrisinātu. Tā sastāv no 3 svarīgām daļām:
-
2 FMCW radara sensori, kuri novietoti katrs savā pusē pārbrauktuvei. Kad pārbrauktuve ir aizvērta, tie fiksē to, ka uz pārbrauktuves neatrodas objekti, kuri tur nedrīkst būt, kā piemēram:
-
-
Transportlīdzekļi
-
Gājēji
-
Izkritusi krava un citi objekti, kas apdraud drošu vilciena pārbrauktuves šķērsošanu.
-
-
Pārbrauktuve ir aprīkota ar novērošanas kamerām. Radaru sensora trauksmes gadījumā, dispečera centrā atveras konkrētās pārbrauktuves video logs. Dispečers vai algoritms pārliecinās par ārkārtas stāvokļa esamību.
-
Izmantojot esošo signalizācijas sistēmu, dispečers, pēc validācijas ar kamerām, brīdina vilciena sastāvu, lai tas varētu laicīgi apstāties.
Šīs sistēmas svarīgākā daļa ir FMCW radara sensors. FMCW(nepārtraukta signāla frekvenču modulēta) radara tehnoloģija balstās uz laikā mainīga nepārtraukta radiosignāla izraidīšanu vidē, un atstarotā signāla uztveršanu un analizēšanu. Izstarotais signāls izplatās vidē, un atstarojas no objektiem, kuriem ir atšķirīgas elektriskās un magnētiskās īpašības no apkārtesošās vides. Ar šādu tehnoloģiju ir iespējams lielos attālumos un ar augstu precizitāti noteikt dažādu objektu kustības ātrumu, virzienu un attālumu. Izmantojot vairāku raidītāju, uztvērēju un antenu kombināciju, ar vienu statisku, nekustīgu radaru ir iespējams noteikt arī objekta leņķi, attiecībā pret radaru, kas gala rezultātā sniedz raksturlielumus par objekta izmēru, novietojumu telpā un pārvietošanās ātrumu. FMCW radars izstaro nepārtrauktu signālu, kas nodrošina lielu atstaroto signālu. Tas ļauj ar lielu pārliecību uztvert arī mazākus objektus lielākā attālumā, kas ir liela priekšrocība salīdzinot ar citām radaru tehnoloģijām.