CN112298285A - 列车控制系统、控制方法和列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车控制系统、控制方法和列车。其中该列车控制系统包括：设置在列车的车头内的第一视觉融合处理模组，第一视觉融合处理模组包括第一摄像头和第一视觉处理器，第一摄像头用于针对列车的前进方向进行图像采集，第一视觉处理器用于基于视觉识别技术对采集到的图像进行识别，以监控列车的前方；与第一视觉处理器相连的中央处理器，用于接收第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，并根据第一视觉监控结果数据对列车进行行车控制，不依赖计轴器等轨旁设备，成本低，不需要安装和维护计轴器等轨旁设备，并且，通过列车内自身的视觉传感器感知行车前方有无障碍后，可自主决策前行或刹车，实现了完全自主化行车。

Description

列车控制系统、控制方法和列车

技术领域

本发明涉及列车控制领域，尤其涉及一种列车控制系统、控制方法和列车。

背景技术

相关技术中，确保轨道交通行车安全的列车控制系统，通常是CBTC(Communication Based Train Control System，基于无线通信的列车自动控制系统)系统，该列车控制系统在车载机箱内布置两套冗余的列车控制机箱，获取列车位置，监控行车状态，通过车身搭载的通信系统和轨旁布置的基站，实现列车与控制中心的互联互通，由控制中心监控调度列车。基于CBTC的列车控制系统，通过在轨旁设置计轴器，采集前车的车轮数量，控制中心确认前方列车是否驶出了保护区段，当确认保护区段无车后，控制中心通知后方列车前行。

发明人发现，现有技术中，基于CBTC的列车控制系统，在实现行车安全的控制过程中，需要在轨旁设置计轴器等轨旁设备以确认前方列车是否驶出保护区段，进而以判定后方列车是否可以正常前行，该列车控制系统需要依赖计轴器等轨旁设备，需要定期维护轨旁设备，成本高，且安装和维护不方便。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种列车控制系统。该系统可以使得行车环境全靠自身视觉传感器感知行车前方无障碍，不依赖计轴器、通信基站等轨旁设备，成本低，不需要安装和维护计轴器、通信基站等轨旁设备。

本发明的第二个目的在于提出一种使用列车控制系统对列车进行控制的方法。

本发明的第三个目的在于提出一种列车。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的列车控制系统，包括：第一视觉融合处理模组，所述第一视觉融合处理模组设置在列车的车头内，所述第一视觉融合处理模组包括第一摄像头和第一视觉处理器，所述第一摄像头用于针对所述列车的前进方向进行图像采集，所述第一视觉处理器用于基于视觉识别技术对采集到的图像进行识别，以监控所述列车的前方；中央处理器，所述中央处理器与所述第一视觉处理器相连，所述中央处理器，用于接收所述第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，并根据所述第一视觉监控结果数据对所述列车进行行车控制。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的使用本发明第一方面实施例所述的列车控制系统对列车进行控制的方法，包括：所述第一视觉融合处理模组对所述列车的前进方向进行图像采集，并对采集到的图像进行识别，以监控所述列车的前方；所述中央处理器接收所述第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，并根据所述第一视觉监控结果数据对所述列车进行行车控制。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的列车，包括本发明第一方面实施例所述的列车控制系统。

根据本发明实施例的列车控制系统、控制方法和列车，可通过在列车的车头内布置视觉融合处理模组以进行视频处理，实现监控列车的前方道路环境，通过中央处理器基于视觉融合处理模组发送的视觉监控结果数据对列车进行行车控制，不依赖计轴器等轨旁设备，成本低，不需要安装和维护计轴器等轨旁设备，并且，通过列车内自身的视觉传感器感知行车前方有无障碍后，可自主决策前行或刹车，实现了完全自主化行车。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的列车控制系统的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的列车控制系统的结构示意图；

图3根据本发明实施例的雷达融合处理模组的结构示意图；

图4是根据本发明另一个实施例的列车控制系统的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的第二视觉融合处理模组的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的列车控制系统的结构示例图一；

图7是根据本发明实施例的列车控制系统的结构示例图二；

图8是根据本发明实施例的列车控制系统的结构示例图三；

图9是根据本发明实施例的列车控制系统的结构示例图四；

图10根据本发明又一个实施例的列车控制系统的结构示意图；

图11是根据本发明一个实施例的列车控制方法的流程图；

图12是根据本发明一个实施例的列车的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的列车控制系统、控制方法和列车。

图1是根据本发明一个实施例的列车控制系统的结构示意图。如图1所示，该列车控制系统100可以包括：第一视觉融合处理模组110和中央处理器120。其中，第一视觉融合处理模组110设置在列车的车头内。如图1所示，第一视觉融合处理模组110包括第一摄像头111和第一视觉处理器112。第一摄像头111可用于针对列车的前进方向进行图像采集；第一视觉处理器112用于基于视觉识别技术对采集到的图像进行识别，以监控列车的前方。作为一种示例，第一视觉处理器112可对采集到的图像进行识别，以监控列车的前方是否有障碍物，和/或，监控列车前进方向是否存在有道岔未在目标位置处，和/或，监控列车前进方向信号灯的状态。

中央处理器120与第一视觉处理器112相连，中央处理器120可用于接收第一视觉处理器112发送的第一视觉监控结果数据，并根据该第一视觉监控结果数据对列车进行行车控制。作为一种示例，第一视觉处理器112可基于第一摄像头111采集到的图像进行识别，以监控到列车的前方100米处有障碍物(比如前方有列车)，此时第一视觉处理器112可向中央处理器120发送“前方有障碍物”的监控结果数据，以使中央处理器120根据第一视觉处理器112发送的监控结果数据“前方100米处有障碍物”对列车进行刹车或紧急制动控制；若第一视觉处理器112监控到列车前进方向存在有道岔未在目标位置，则向中央处理器120发送监控结果数据“前方有道岔未在目标位置”。中央处理器120在接收到第一视觉处理器112发送的“前方有道岔未在目标位置”监控结果数据时，可对列车进行刹车或紧急制动控制。又如，中央处理器120在接收到第一视觉处理器112发送的“前方信号灯为红色(如禁止通行)状态”监控结果数据时，可对列车进行刹车或紧急制动控制。

需要说明的是，上述给出的监控示例仅是为了方便本领域技术人员的理解，并不能将其作为对本发明的具体限定，也就是说，第一视觉处理器112可基于视觉识别技术对第一摄像头111采集到的图像进行识别，一旦识别到列车前方有异常情况发生时，可向中央处理器120发送相应的视觉监控结果数据，以便中央处理器120根据该视觉监控结果数据对列车进行行车控制。

还需要说明的是，在第一视觉处理器112对采集到的图像进行识别，而监控到列车前方道路环境无任何异常情况时，第一视觉处理器112可无需向中央处理器120发送监控结果数据，也就是说，中央处理器120在未接收到第一视觉处理器112发送的监控结果数据时，可认为列车前方道路环境正常，可对该列车进行行车驾驶控制。作为另一种示例，在第一视觉处理器112对采集到的图像进行识别，而监控到列车前方道路环境无任何异常情况时，第一视觉处理器112可向中央处理器120发送针对“无任何异常情况”的监控结果数据。中央处理器120在接收到中央处理器120发送的针对“无任何异常情况”的监控结果数据时，可对该列车进行行车驾驶控制。

值得注意的是，为了确保行车安全，可以保证列车可以全天候场景下正常运营，在本发明的实施例中，针对设置在列车的车头内的第一摄像头的探测距离有要求，一般需满足250米的拍摄范围，以检测列车前方道路环境。其中，针对第一摄像头具体的拍摄范围可与该第一摄像头本身的硬件参数有关，比如，该第一摄像头可为广角摄像头。

根据本发明实施例的列车控制系统，可通过在列车的车头内布置视觉融合处理模组以进行视频处理，实现监控列车的前方道路环境，通过中央处理器基于视觉融合处理模组发送的视觉监控结果数据对列车进行行车控制，不依赖计轴器等轨旁设备，成本低，不需要安装和维护计轴器等轨旁设备，并且，通过列车内自身的视觉传感器感知行车前方有无障碍后，可自主决策前行或刹车，实现了完全自主化行车。

值得注意的是，由于列车线路基本都在户外，当浓雾、雾霾等恶劣天气时，摄像头可能就会失去作用，因此，为了进一步确保行车安全，保证列车在浓雾、雾霾等恶劣天气下也能够运营，在本发明的一个实施例中，还可结合雷达技术实现列车前方道路环境的监控。具体地，如图2所示，在如图1所示的基础上，该列车控制系统100还可包括：雷达融合处理模组130。其中，雷达融合处理模组130可设置在列车的车头内。

如图2所示，雷达融合处理模组130可包括雷达131和雷达处理器132。其中，雷达131可用于向列车的前进方向发射雷达信号，并接收经过位于前进方向上的物体偏转之后返回的雷达信号；雷达处理器132可用于根据雷达131发射的雷达信号和返回的雷达信号，以探测列车前方。例如，雷达处理器132可根据雷达131发射的雷达信号和返回的雷达信号，来探测列车前方是否存在障碍物。

作为一种示例，雷达融合处理模组130中雷达131的个数可为六个，雷达131可为毫米波雷达。例如，如图3所示，雷达处理器132可以处理6路毫米波雷达数据，雷达融合处理模组130安装在列车的车头内，以用于雾天、雾霾等恶劣天气下探测列车前方道路环境，其中，探测距离可达250米，比如，可通过车头内的6路毫米波雷达采集前方、左前、右前方向的障碍物。

其中，在本发明的实施例中，中央处理器120与雷达处理器132相连。中央处理器120还用于接收雷达处理器132发送的雷达探测结果数据，并将接收到的第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据进行融合处理，并根据融合处理结果对列车进行前行、刹车或紧急制动的控制。其中，在本发明的实施例中，将所述第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据进行融合处理的目的是为了进一步确定列车前方道路环境，以保证监控结果真实可靠。

例如，第一视觉处理器112基于第一摄像头111采集到的图像进行识别，得到第一视觉监控结果数据为“列车的前方100米处有障碍物”，并将该第一视觉监控结果数据发送给中央处理器120；同时，雷达处理器132基于雷达131发射的雷达信号和返回的雷达信号，得到雷达探测结果数据为“前方100米处有障碍物”，并将该雷达探测结果数据发送给中央处理器120。中央处理器120在接收到第一视觉处理器112发送的第一视觉监控结果数据和雷达处理器132发送的雷达探测结果数据时，可根据该第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据进行融合处理，以进一步判断列车前方有障碍物这一事件的真实性，由于第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据相同，所以可确定该列车前方确实有障碍物，此时可对列车进行刹车或紧急制动的控制。

为了进一步确保行车安全，保证列车在浓雾、雾霾等恶劣天气下也能够运营，在本发明的一个实施例中，中央处理器120将接收到的第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据进行融合处理时，若第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据不一致，则以雷达探测结果数据为准，并基于该雷达探测结果数据对列车进行行车控制。

为了进一步能够实现完全自主化行车，可选地，在本发明的一个实施例中，可基于视觉识别技术实现对车厢内乘客状态的监控，以及乘客上车、下车行为的预知。具体地，如图4所示，在如图2所示的基础上，该列车控制系统100还可包括：第二视觉融合处理模组140。其中，第二视觉融合处理模组140可设置在列车的车厢内。第二视觉融合处理模组140可用于监控乘客状态，和/或，监控所述乘客的上下车行为。

其中，在本发明的实施例中，中央处理器120还可用于接收第二视觉融合处理模组140发送的第二视觉监控结果数据，并根据所述第二视觉监控结果数据对列车进行控制。在本发明的一个实施例中，中央处理器120可根据所述第二视觉监控结果数据，判断所述车厢的车门处有乘客进行上车和/或下车行为时，控制所述车门处于开门状态；和/或，根据所述第二视觉监控结果数据，判断所述车厢内有突发事件发生时，控制所述列车进行刹车或紧急制动的控制。

例如，中央处理器120在接收到第二视觉融合处理模组140发送的针对“车厢内有乘客打架斗殴”和/或“车厢内起火”和/或其他突发事件等有可能导致乘客意外伤害的第二视觉监控结果数据时，可对该列车进行刹车或紧急制动停车控制，并结合打开逃生门，以确保乘客安全撤离。

又如，中央处理器120在接收到第二视觉融合处理模组140发送的针对“车厢内有乘客上车和/或下车”的第二视觉监控结果数据时，可控制该车厢的车门处于开门状态，若列车站台上有屏蔽门，还可联动屏蔽门开启，以确保乘客能够正常上车和下车。

为了能够实现对车厢内乘客状态的监控，以及乘客上车、下车行为的预知，本发明实施例的第二视觉融合处理模组的结构设计可如图4所示，第二视觉融合处理模组140可包括：环视相机141和第二视觉处理器142。其中，环视相机141可包括第二摄像头141a和第三摄像头141b。其中，第二摄像头141a朝向车厢的车门方向，以用于对车门的乘客进行图像采集；第三摄像头141b朝向车厢的内部，以用于对车厢内部环境和乘客进行图像采集。第二视觉处理器142可用于对第二摄像头141a采集到的视频图像进行视觉识别，以监控车厢内乘客的上下车行为，并对第三摄像头141b采集到的视频图像进行视觉识别，以监控所述车厢内乘客状态。

举例而言，第二视觉融合处理模组140可设置在列车的车厢内，环视相机141中的摄像头个数可为4个，例如，可以是4个2百万像素的摄像头，该4个摄像头可分别与第二视觉处理器142相连，如图5所示。假设列车车厢有两个车门，一个是该车厢的左侧车门，一个是该车厢的右侧车门，则环视相机141中的第二摄像头141a个数可为两个，第三摄像头141b的个数可为两个，其中，每个车门对应一个第二摄像头141a，可用于对车门的乘客进行图像采集，进而通过第二视觉处理器142对第二摄像头141a采集到的图像进行智能视频图像识别，以判断车门处是否有乘客上车和/或下车需求，并将该视觉监控结果发送给中央处理器120，以使中央处理器120根据第二视觉处理器142发送的觉监控结果对列车进行行车控制。

此外，该环视相机141中的两个第三摄像头141b可分别朝向车厢内，其中，这两个第三摄像头141b的朝向可相对布置，以监控车厢内部环境和乘客安全状态。例如，当第二视觉处理器142对第三摄像头141b采集到的图像进行识别，以判断出有突发事件发生，比如打架斗殴，起火等有可能导致乘客意外伤害时，可将该视觉监控结果数据发送给中央处理器120，以使中央处理器120对该列车进行刹车或紧急制动停车控制，并结合打开逃生门，以确保乘客安全撤离。

为了提升乘客的乘车体验，实现人性化控车，可选地，在本发明的一个实施例中，中央处理器120还可用于根据所述第二视觉监控结果数据，判断有乘客在向所述车厢车门的方向移动、且在上车区域内时，控制所述车门保持开门状态。作为一种示例，当位于车门处的第二摄像头141a拍摄到车门即将关闭，但有乘客超该车门内移动的画面时，第二视觉处理器142可对该第二摄像头141a采集到的图像进行智能视频图像识别，判断有乘客在向所述车厢车门的方向移动、且在上车区域内的视觉监控结果数据，并将该视觉监控结果数据发送给中央处理器120，以使中央处理器120控制所述车门保持开门状态，若站台有屏蔽门，还可向屏蔽门控制装置发送联动指令，以暂停关闭屏蔽门，以确保该乘客能够安全上车。在第二摄像头141a拍摄到该乘客上车后，第二视觉处理器142可向中央处理器120发送该乘客的已上车状态。中央处理器120在接收到该第二视觉处理器142发送的该乘客的已上车状态时，可控制该车厢车门关闭，并向屏蔽门控制装置发送联动指令，以关闭屏蔽门，同时控制列车发车前行。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，第二视觉融合处理模组140的数量与列车的车厢的数量相同。其中，每个第二视觉融合处理模组140中的环视相机141的配置数量和朝向均相同。在本发明的实施例中，可通过级联的方式，实现编组拓展。值得注意的是，由于列车的车厢编组以及每节车厢用途的不同，则列车控制系统的结构设计也会不同。举例而言，对于单编组列车(其中，该单编组列车可理解是由一节车厢组成的列车，该车厢具有车头和车尾，该车厢中部可供乘客乘车)，该单编组列车上的列车控制系统的结构设计可如图6所示：车头和车尾可各布置第一视觉融合处理模组110和雷达融合处理模组130，该单编组列车的车厢内可布置有第二视觉融合处理模组140。需要说明的是，在列车的车头和车尾分别各布置第一视觉融合处理模组和雷达融合处理模组的目的是因为：列车可双向行驶，即在第一方向上行驶时，可通过该车头的第一视觉融合处理模组和雷达融合处理模组实现列车前进方向道路环境的监控，而在该第一方向的反方向行驶时，此时第一方向上的列车车头作为此反方向的车尾，第一方向上的列车车尾作为此反方向的车头，因此，为了能够在双向行驶时能够实现列车前进方向道路环境的监控，需在该列车的车头和车尾分别各布置第一视觉融合处理模组和雷达融合处理模组。

又如，对于双编组列车(其中，该双编组列车可理解是由两节车厢组成的列车，其中一个车厢的一部分用于作为该列车的车头，该车厢其余部分可供乘客乘车；另一个车厢的一部分用于作为该列车的车尾，该车厢其余部分可供乘客乘车)，该双编组列车上的列车控制系统的结构设计可如图7所示：列车的车头和车尾可各布置第一视觉融合处理模组110和雷达融合处理模组130，每节车厢的车厢内部可各布置有第二视觉融合处理模组140。

再如，对于三编组列车(其中，该三编组列车可理解是由三节车厢组成的列车，其中相对于双编组列车而言多包含一节中间车厢，对于多编组头、尾车厢可供乘客乘车，也可不用于供乘客乘车)，其中，当该三编组列车中头、尾车厢可供乘客乘车时，该三编组列车上的列车控制系统的结构设计可如图8所示：列车的车头和车尾可各布置第一视觉融合处理模组110和雷达融合处理模组130，其中头车厢中的车厢内部可布置有第二视觉融合处理模组140，尾车厢的车厢内部可布置有第二视觉融合处理模组140，该中间车厢的车厢内部可布置有第二视觉融合处理模组140。也就是说，如图8所示的三编组列车上可布置有三个第二视觉融合处理模组140。

当该三编组列车中头、尾车厢不用于供乘客乘车时，该三编组列车上的列车控制系统的结构设计可如图9所示：列车的车头和车尾可各布置第一视觉融合处理模组110和雷达融合处理模组130，其中只有该中间车厢的车厢内部布置有第二视觉融合处理模组140。也就是说，如图9所示的三编组列车上布置有一个第二视觉融合处理模组140。

为了加快列车控制系统的数据处理能力，可将中央处理器设置为多个处理单元，每个处理单元分别处理各自的数据计算，以确保数据处理速度，进而可以确保列车的及时控制。可选地，在本发明的一个实施例中，如图10所示，中央处理器120可包括第一处理单元121和第二处理单元122。其中，第一处理单元121用于在根据第一视觉处理器112发送的第一视觉监控结果数据，检测到列车前进方向有物体，和/或，检测到列车前进方向有道岔未在目标位置时，或者，在根据第二视觉融合处理模组140发送的第二视觉监控结果数据检测到车厢内有突发事件发生时，向第二处理单元122发送刹车或紧急制动控制指令。

第二处理单元122可用于在根据第二视觉融合处理模组140发送的第二视觉监控结果数据，检测到列车进站后车厢内有乘客进行上车或下车行为时，对车厢的车门进行开关控制，并在接收到第一处理单元121发送的刹车或紧急制动控制指令时，对列车进行刹车或紧急制动控制。其中，在本发明的一个实施例中，第一处理单元121的计算处理能力速度高于第二处理单元122的计算处理速度能力。

作为一种示例，第二处理单元122可以是MPC5748G(一种车控域处理器)处理器；第一处理单元121可以是LS1043A(一种数据加速计算控制器)处理器。其中，MPC5748G处理器的安全等级很高，是专用的行车控制器，兼具网关，数据分发的功能。LS1043A处理器内部集成了四个1.6GHz ARM A53内核，此外，该LS1043A处理器的处理引擎运行的是数据路径加速架构，可提供高达10Gbps的数据包解析和分类能力。因此第一处理单元121可以协助第二处理单元122计算、处理每节车厢内离散布置的传感模块数据，加速计算过程，确保车外和车内环境感知及时。

举例而言，第一处理单元121可处理第一视觉融合处理模组110发送的第一视觉监控结果数据，并将计算的目标结果直接输出至第二处理单元122做行车控制，确保了行车处理的及时性，尤其体现在车车追踪，防碰撞的场景。同时第一处理单元121还可以分担第二处理单元122的计算任务，尤其当第二视觉融合处理模组140的个数达到一定数量时，计算压力会快速上升，此时第一处理单元121可提供充足算力，可以轻松驾驭计算需求。也就是说，可将列车控制系统中对安全行驶影响比较大的数据交由第一处理单元来进行计算处理，并将计算结果发送至第二处理单元进行行车控制，并由第一处理单元先将每节车厢内的离线传感器信息发送的信息进行相同类型数据的融合处理，并将融合后的数据交由第二处理单元再做一级融合，比如将雷达和视觉融合信息再做一次融合，以提升识别概率并扩大识别场景。

为了确保行车安全，方便列车的故障维护，在本发明的一个实施例中，第二处理单元122还可用于监控所述列车的无人驾驶系统运行的状况，并保存故障日志。也就是说，第二处理单元122中可运行Autosar(AUTomotive Open System Architecture，汽车开放系统架构)框架的实时安全系统，使得第二处理单元142可通过该安全系统输出行车控制的同时，还可监控无人驾驶系统运行的状况，并保存故障日志。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，中央处理器120可为多个。作为一种示例，中央处理器120可为两个。其中，两个中央处理器120分别设置在所述车头和所述车尾，且两个中央处理器120互为冗余。也就是说，在车头和车尾各设置一个中央处理器120，这两个中央处理器120可互为备份。例如，其中一个中央处理器120可设置为主处理器，另一个中央处理器120设置为从处理器，这两个中央处理器120可互相监控对方的运行状态，当从处理器监控到主处理器故障时，可将当前的从处理器切换成主处理器，由该新的主处理器完成对列车的行车控制。也就是说，当两个中央处理器120中的其中一个故障时，可无缝切换至另一个中央处理器,以确保控车安全。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种列车控制方法。图11是根据本发明一个实施例的列车控制方法的流程图。需要说明的是，本发明实施例的方法可是使用本发明上述任一个实施例所述的列车控制系统来实现对列车进行控制。如图11所示，该使用本发明上述任一个实施例所述的列车控制系统对列车进行控制的方法可包括以下步骤：

步骤1110，第一视觉融合处理模组对列车的前进方向进行图像采集，并对采集到的图像进行识别，以监控列车的前方。

步骤1120，中央处理器接收第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，并根据第一视觉监控结果数据对列车进行行车控制。

根据本发明实施例的列车控制方法，可通过设置于车头内的第一视觉融合处理模组进行视频处理，实现监控列车的前方道路环境，并通过中央处理器基于视觉融合处理模组发送的视觉监控结果数据对列车进行行车控制，不依赖计轴器等轨旁设备，成本低，不需要安装和维护计轴器等轨旁设备，并且，通过列车内自身的视觉传感器感知行车前方有无障碍后，可自主决策前行或刹车，实现了列车的完全自主化行车。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种列车。

图12是根据本发明一个实施例的列车的结构示意图。如图12所示，该列车1200可包括本发明上述任一个实施例所述的列车控制系统100。其中，列车控制系统100的具体结构和功能可参见上述图1至图9所示实施例所述的列车控制系统的描述，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种列车控制系统，其特征在于，包括：

第一视觉融合处理模组，所述第一视觉融合处理模组设置在列车的车头内，所述第一视觉融合处理模组包括第一摄像头和第一视觉处理器，所述第一摄像头用于针对所述列车的前进方向进行图像采集，所述第一视觉处理器用于基于视觉识别技术对采集到的图像进行识别，以监控所述列车的前方；

中央处理器，所述中央处理器与所述第一视觉处理器相连，所述中央处理器，用于接收所述第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，并根据所述第一视觉监控结果数据对所述列车进行行车控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

雷达融合处理模组，所述雷达融合处理模组设置在所述列车的车头内，所述雷达融合处理模组包括雷达和雷达处理器，所述雷达用于向所述列车的前进方向发射雷达信号，并接收经过位于所述前进方向上的物体偏转之后返回的雷达信号，所述雷达处理器用于根据所述雷达发射的雷达信号和所述返回的雷达信号，以探测所述列车前方；

其中，所述中央处理器，还用于接收所述雷达处理器发送的雷达探测结果数据，并将接收到的第一视觉监控结果数据和雷达探测结果数据进行融合处理，并根据融合处理结果对所述列车进行前行、刹车或紧急制动的控制。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

第二视觉融合处理模组，所述第二视觉融合处理模组设置在所述列车的车厢内，所述第二视觉融合处理模组用于监控乘客状态，和/或，监控所述乘客的上下车行为；

其中，所述中央处理器，还用于接收所述第二视觉融合处理模组发送的第二视觉监控结果数据，并根据所述第二视觉监控结果数据对所述列车进行控制。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二视觉融合处理模组包括：

环视相机，所述环视相机包括第二摄像头和第三摄像头；其中，所述第二摄像头朝向所述车厢的车门方向，所述第三摄像头朝向所述车厢的内部；

第二视觉处理器，用于对所述第二摄像头采集到的视频图像进行视觉识别，以监控所述车厢内乘客的上下车行为，并对所述第三摄像头采集到的视频图像进行视觉识别，以监控所述车厢内乘客状态。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述中央处理器具体用于：

根据所述第二视觉监控结果数据，判断所述车厢的车门处有乘客进行上车和/或下车行为时，控制所述车门处于开门状态；和/或，

根据所述第二视觉监控结果数据，判断所述车厢内有突发事件发生时，控制所述列车进行刹车或紧急制动的控制。

7.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述中央处理器还用于：

根据所述第二视觉监控结果数据，判断有乘客在向所述车厢车门的方向移动、且在上车区域内时，控制所述车门保持开门状态。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二视觉融合处理模组的数量与所述列车的车厢的数量相同。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，每个所述第二视觉融合处理模组中的环视相机的配置数量和朝向均相同。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述中央处理器包括第一处理单元和第二处理单元，其中，

所述第一处理单元，用于在根据所述第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，检测到所述列车前进方向有物体，和/或，检测到所述列车前进方向有道岔未在目标位置时，或者，在根据所述第二视觉融合处理模组发送的第二视觉监控结果数据检测到所述车厢内有突发事件发生时，向所述第二处理单元发送刹车或紧急制动控制指令；

所述第二处理单元，用于在根据所述第二视觉融合处理模组发送的第二视觉监控结果数据，检测到所述列车进站后所述车厢内有乘客进行上车或下车行为时，对所述车厢的车门进行开关控制，并在接收到所述第一处理单元发送的刹车或紧急制动控制指令时，对所述列车进行刹车或紧急制动控制；

其中，所述第一处理单元的计算处理速度高于所述第二处理单元的计算处理速度。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二处理单元，还用于监控所述列车的无人驾驶系统运行的状况，并保存故障日志。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理器为多个。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述中央处理器为两个，其中，两个所述中央处理器分别设置在所述车头和所述车尾，且两个所述中央处理器互为冗余。

14.一种使用如权利要求1至13中任一项所述的列车控制系统对列车进行控制的方法，其特征在于，包括：

所述第一视觉融合处理模组对所述列车的前进方向进行图像采集，并对采集到的图像进行识别，以监控所述列车的前方；

所述中央处理器接收所述第一视觉处理器发送的第一视觉监控结果数据，并根据所述第一视觉监控结果数据对所述列车进行行车控制。

15.一种列车，其特征在于，包括：如权利要求1至13中任一项所述的列车控制系统。

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