CN112398558A - 适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，系统中：微型控制单元实时与外部系统进行数据沟通，实时更新司机登车股道信息并控制现场设备做出相应反应；门禁控制单元获取登车司机信息及对登车司机进出司机通道进行把控；分区语音提示单元通过语音播放登车股道信息提示登车司机；文字提醒单元通过可编程LED显示屏实时显示登车司机人员的登车股道、出车时间、车号信息，供登车司机人员再次确认；外部数据接口单元接入地铁车辆段的司机派班系统，实时获取司机信息、登车股道及车号信息。本发明系统自动化运行，无需人工干预，可提高地铁列车检修作业效率及作业先进性，更切实贴近地铁车辆段智能运维管理的要求。

Description

适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统

技术领域

本发明涉及地铁列车检修维护技术领域，具体涉及一种适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统。

背景技术

在地铁列车全自动驾驶检修区域中，地铁列车司机等登车人员需从检修区域中部位置通过司机专用通道进入检修区域登车，由于地铁列车司机进入地铁列车全自动驾驶检修区域场景的特殊性，地铁列车司机进入全自动驾驶检修区域时，其进入的检修区域的区域闭锁信号未开启，全自动驾驶地铁列车未处于休眠状态，如若地铁列车司机在未十分明确自己的登车股道的情况下，凭借记忆随意进入其他股道，随意穿行，极易造成被正在运动中的地铁列车剐蹭等人身伤害事故。

现有技术中，在司机通道处设置对登车司机进行登车股道等信息提示等功能十分缺乏，地铁列车司机在领取到出车任务后，仍是凭借记忆到现场寻找对应股道登车，十分影响出车效率，尤其对于不熟悉现场环境的地铁列车司机来说，现场缺乏信息提示及引导，极易出现进错股道后随意穿行股道的情况，容易造成因登车信息未明确，进错股道后随意穿行股道，从而于正在运动中全自动驾驶地铁列车碰撞，造成人身伤害事故。

发明内容

本发明的目的是提供适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，以实现在全自动驾驶检修区域对登车人员的信息提示及路线引导，防护登车人员的人身安全。

本发明所采用的技术方案为：

适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

所述系统包括微型控制单元、门禁控制单元、分区语音提示单元、文字提醒单元和外部数据接口单元；

所述微型控制单元实时与外部系统进行数据沟通，实时更新司机登车股道信息并控制现场设备做出相应反应；

所述门禁控制单元获取登车司机信息及对登车司机进出司机通道进行把控；

所述分区语音提示单元通过语音播放登车股道信息提示登车司机；

所述文字提醒单元通过可编程LED显示屏实时显示登车司机人员的登车股道、出车时间、车号信息，供登车司机人员再次确认；

所述外部数据接口单元接入地铁车辆段的司机派班系统，实时获取司机信息、登车股道及车号信息。

所述微型控制单元包括台式电脑和各股道的Raspberry Pi微型计算机；

台式电脑用于与外部系统实时通讯获取全自动驾驶检修区域地铁列车的全日出车计划，重新排版转化；

各股道的Raspberry Pi微型计算机接收台式电脑发送的重新排版的信息后驱动现场各提示设备工作。

台式电脑获取全日出车计划后重新排版转化的过程为：

调度管理人员在外部系统的终端机上制定全日出车计划、司机出乘计划，出车计划包含地铁车辆出发时间、股道列位，司机出乘计划则包含司机出乘车号、车次，台式电脑通过与外部系统约定的网络数据接口获得这些信息，再制定一个包含司机姓名、车次、车号、股道列位、登车司机的的司机登车计划表。

Raspberry Pi微型计算机接收重新排版信息后驱动现场各提示设备工作的过程为：

Raspberry Pi微型计算机通过以太网从台式电脑软件webservice REST数据接口获取司机登车计划表，当司机到门禁使用人脸识别仪时，人脸识别仪将司机身份信息发送到Raspberry Pi微型计算机，Raspberry Pi微型计算机通过司机身份在司机登车计划表中检索该司机出乘计划，如若司机的出乘计划与本门禁对应的股道列位不符合，不输出控制信号驱动门禁控制器开门，并语音提示司机走错股道，再语音提示正确的股道列位号，并同步更新LED屏幕显示相关信息；如果司机的出乘计划与本门禁对应股道列位相符，则通过门禁控制器控制电磁锁解锁，语音提示正确的股道列位号，并同步更新LED屏幕显示相关信息。

所述门禁控制单元包含人脸识别仪、电磁锁、门禁控制器；

所述人脸识别仪，通过生物识别技术比对登车司机人脸信息确定身份，用于获取登车司机身份信息并实时传输至所述微型控制单元调取该登车司机的出车计划；

所述电磁锁，用于控制全自动驾驶检修区域司机进出通道门的开启及锁闭；

所述门禁控制器，用于存储地铁车辆段所有地铁司机的人脸信息，依据所述微型控制单元的指令及比对所述人脸识别仪所获取的司机人脸信息，控制所述电磁锁解锁或上锁；

所述门禁控制单元，用于在全自动驾驶检修区域每个司机通道处设立门禁把控进出人员，通过所述人脸识别仪确定登车司机的身份信息并实时传输至所述微型控制单元，所述微型控制单元依据登车司机信息确定该登车司机的登车股道、出车时间是否符合，并输出相应指令至所述门禁控制器，控制所述电磁锁的解锁或锁闭。

所述分区语音提示单元包含IP音柱、IP广播服务器、前端光电交换机；

所述IP音柱，每个检修区域司机通道至少1个，用于播放语音提示登车司机人员登车股道、出车时间、车号信息；

所述IP广播服务器，用于统一管理现场所有的所述IP音柱，具有分区广播功能，依据所述微型控制单元的控制指令，控制指定区域的所述IP音柱播放指定语音；

所述前端光电交换机，安装于现场检修区域司机通道处，每个通道至少1个，用于实现所述IP广播服务器及所述IP音柱的远程音频信号传输；

所述分区语音提示单元，通过所述IP广播服务器及所述IP音柱，依据所述微型控制单元的控制指令，指向性地播放指定音频对相应司机通道的登车司机人员进行定向语音提示，每个司机通道的所述IP音柱彼此独立，由IP广播服务器定向控制，达到分区广播功能。

本发明具有以下优点：

本发明用于地铁列车全自动驾驶检修区域中对司机等登车人员进行登车信息提示，在司机通道处设备IP广播音柱、门禁控制设备及可编程LED显示屏，结合地铁列车司机的实际出车计划信息，实时更新登车信息对进入司机通道的司机人员进行信息提示及引导，同时门禁控制设备可对进入司机通道的人员进行把控，无出车计划人员或未到出车时间人员不可通过司机通道进入检修区域登车，有效的提高地铁列车出车作业效率及人员把控的可靠性，降低因地铁列车司机因未明确登车股道等信息进错股道，随意穿行股道造成被正在运动中的全自动驾驶列车剐蹭的人身伤害事故的风险性，有效地防护登车人员的作业安全；同时通过与地铁车辆段司机派班系统的数据链接，可实时获取司机出车计划，自动提取生成文字信息及音频信息下发至现场各设备，无需人工干预，可有效提高全自动驾驶列车检修运营的自动化、智能化水平。

附图说明

图1是本发明实施例提供的系统设备结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

图1是本发明实施例提供的一种适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统的系统设备结构框图，该系统应用在地铁列车全自动驾驶检修区域，如图1所示，该系统包含微型控制单元、门禁控制单元、分区语音提示单元、文字提醒单元、外部数据接口单元。

可选的是，参考图1，所述微型控制单元包含登车信息提示系统软件、RaspberryPi微型计算机、台式电脑；所述登车信息提示系统软件，作为本系统的数据处理及设备控制核心，用于与外部地铁车辆段司机派班系统建立数据链接，实时获取全自动驾驶检修区域的全日出车计划，经文字处理算法转化提取相关登车信息后，转化为规定格式的文字及音频下发至所述Raspberry Pi微型计算机，控制现场各设备进行语音及文字提示；所述Raspberry Pi微型计算机，拥有丰富的数据接口及强大的编程计算能力，用于根据所述登车信息提示系统软件的指令及数据，对所述门禁控制单元、所述文字提醒单元设备进行驱动控制；所述台式电脑，用于运行所述登车信息提示系统及数据库软件，并提供网络接口。

台式电脑用于与外部系统实时通讯获取全自动驾驶检修区域地铁列车的全日出车计划，重新排版转化，调度管理人员会在其他系统的终端机上制定全日出车计划、司机出乘计划，出车计划包含地铁车辆出发时间、股道列位，司机出乘计划则包含司机出乘车号、车次，台式电脑通过与其他系统约定的网络数据接口获得这些信息，再制定一个包含司机姓名、车次、车号、股道列位、登车司机的的司机登车计划表。

Raspberry Pi微型计算机通过以太网从台式电脑软件webservice REST数据接口获取司机登车计划表，当司机到门禁使用人脸识别仪时，人脸识别仪将司机身份信息发送到Raspberry Pi微型计算机，Raspberry Pi微型计算机通过司机身份在司机登车计划表中检索该司机出乘计划，如若司机的出乘计划与本门禁对应的股道列位不符合，不输出控制信号驱动门禁控制器开门，并语音提示司机走错股道，再语音提示正确的股道列位号，并同步更新LED屏幕显示相关信息；如果司机的出乘计划与本门禁对应股道列位相符，则通过门禁控制器控制电磁锁解锁，语音提示正确的股道列位号，并同步更新LED屏幕显示相关信息。

其中，所述台式电脑及所述登车信息提示系统安装于DCC控制室内供调度人员使用，所述Raspberry Pi微型计算机安装现场司机通道处，每个司机通道安装1个；当所述登车信息提示系统获取到每日全自动驾驶检修区域的全日出车计划时，系统软件利用文字处理算法将全日出车计划中的关键信息进行提取，如司机姓名、登车股道台位、出车时间、担当出车任务的地铁列车车号等，对所述的关键信息按时间顺序进行重新排列写入数据库中，同时利用文字转语音技术将所述关键信息转化为音频，存储于数据缓存区中，以供所述分区语音提示单元调用；所述Raspberry Pi微型计算机通过网络接口实时获取所述数据库中的所述关键信息，依据所述关键信息对门禁控制单元及文字提醒单元进行有条件地驱动控制，如所述可编程LED显示屏的文字更新时间、所述门禁控制单元的解锁判定条件等。

可选的是，参考图1，所述门禁控制单元包含所述人脸识别仪、所述电磁锁、所述门禁控制器；所述人脸识别仪，通过生物识别技术获取刷脸人员的人脸信息，确定刷脸人员的身份是否为地铁列车司机，并将判定结果传输至所述门禁控制器；所述电磁锁，依据所述门禁控制器的输出指令，控制全自动驾驶检修区域各司机进出通道门的开启及锁闭；所述门禁控制器，依据所述Raspberry Pi微型计算机输出的解锁判定条件及所述人脸识别仪的身份判定结果，输出控制电磁锁的解锁及锁闭。

其中，所述人脸识别仪、所述电磁锁、所述门禁控制器安装于地铁列车全自动驾驶检修区域的各司机进出通道门处；示例性的，所述人脸识别仪获取到刷脸人员的人脸信息，通过生物识别技术与所述人脸识别仪内置的司机人脸信息进行比对判定身份，如若所述刷脸人员为地铁列车司机，将所述刷脸人员的姓名信息传输至所述门禁控制器，由所述门禁控制器转发至所述Raspberry Pi微型计算机，所述Raspberry Pi微型计算机根据所述刷脸人员的姓名信息实时访问数据库中的所述全日出车计划关键信息并进行信息比对，如若该所述地铁列车司机满足当日有出车计划、刷脸股道正确、刷脸时间在出车时间30分钟前的条件，所述Raspberry Pi微型计算机输出门禁解锁控制指令至所述门禁控制器，由门禁控制器直接切断电磁锁电源，对应司机通道门打开，所述地铁列车司机可进入正确的股道。

可选的是，参考图1，所述分区语音提示单元包含所述IP音柱、所述IP广播服务器、所述前端光电交换机；所述IP音柱，每个检修区域司机通道至少1个，用于播放语音提示登车司机人员登车股道、出车时间、车号等信息；所述IP广播服务器，用于统一管理现场所有的所述IP音柱，同时具有分区广播功能，通过TCP网络接口与所述登车信息提示系统建立通讯，依据所述登车信息提示系统的控制指令，控制指定的所述IP音柱播放指定的登车信息音频；所述前端光电交换机，每个司机通道至少1个，用于实现IP广播服务器与所述IP音柱的远程音频信号传输。

其中，所述IP音柱、所述前端光电交换机，安装于地铁列车全自动驾驶检修区域内的司机通道处，每个司机通道至少1个；示例性的，所述IP广播服务器通过TCP网络接口与所述登车信息提示系统及所述IP音柱建立通讯，所述登车信息提示系统比对所述刷脸人员的登车信息通过后，输出门禁解锁控制信号至所述门禁控制器的同时，下发该所述刷脸人员所担当出车任务的登车信息音频及登车股道号至所述IP广播服务器，所述IP广播服务器依据登车股道号对应的所述IP音柱的IP地址，精确输出驱动对应司机通道处的所述IP音柱播放所述登车信息音频提示登车司机。

可选的是，参考图1，所述文字提醒单元包含可编程LED显示屏；所述可编程LED显示屏依据所述Raspberry Pi微型计算机的控制指令，实时更新显示进入检修区域的登车司机人员所担当出车任务对应的登车股道、司机姓名、出车时间、地铁列车车号等信息，以文字的形式再次提醒登车司机人员确认信息。

其中，所述可编程LED显示屏安装于地铁列车全自动驾驶检修区域内的登车梯处，每个登车梯1块；所述可编程LED显示屏通过RS485串口与所述Raspberry Pi微型计算机建立数据链接通道，所述Raspberry Pi微型计算机可基于MODBUS协议对所述可编程LED显示屏进行在线编程，更改所述可编程LED显示屏的显示文字；示例性的，当所述登车司机通过司机通道门禁进入登车股道后，所述登车信息系统软件将该所述登车司机所担当出车任务的登车信息下发至所述Raspberry Pi微型计算机，所述Raspberry Pi微型计算机依据该登车信息对所述可编程LED显示屏进行在线编程，更改文字为登车股道号、出车时间、地铁列车车号、司机姓名等信息。

可选的是，参考图1，所述外部数据接口单元50，通过所述登车信息提示系统软件与地铁车辆段司机派班系统基于web发布的形式建立数据链接通道，实时获取全自动驾驶检修区域地铁列车的全日出车计划，利用文字处理算法进行转化处理，提取司机身份信息、登车股道号、出车时间、担当出车任务的地铁列车车号等关键信息，便于所述微型控制单元实施对登车人员的把控及现场各设备的控制，实现自动化控制、智能提醒功能。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

所述系统包括微型控制单元、门禁控制单元、分区语音提示单元、文字提醒单元和外部数据接口单元；

所述微型控制单元实时与外部系统进行数据沟通，实时更新司机登车股道信息并控制现场设备做出相应反应；

所述门禁控制单元获取登车司机信息及对登车司机进出司机通道进行把控；

所述分区语音提示单元通过语音播放登车股道信息提示登车司机；

所述文字提醒单元通过可编程LED显示屏实时显示登车司机人员的登车股道、出车时间、车号信息，供登车司机人员再次确认；

所述外部数据接口单元接入地铁车辆段的司机派班系统，实时获取司机信息、登车股道及车号信息。

2.根据权利要求1所述的适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

所述微型控制单元包括台式电脑和各股道的Raspberry Pi微型计算机；

台式电脑用于与外部系统实时通讯获取全自动驾驶检修区域地铁列车的全日出车计划，重新排版转化；

各股道的Raspberry Pi微型计算机接收台式电脑发送的重新排版的信息后驱动现场各提示设备工作。

3.根据权利要求2所述的适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

台式电脑获取全日出车计划后重新排版转化的过程为：

调度管理人员在外部系统的终端机上制定全日出车计划、司机出乘计划，出车计划包含地铁车辆出发时间、股道列位，司机出乘计划则包含司机出乘车号、车次，台式电脑通过与外部系统约定的网络数据接口获得这些信息，再制定一个包含司机姓名、车次、车号、股道列位、登车司机的的司机登车计划表。

4.根据权利要求3所述的适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

Raspberry Pi微型计算机接收重新排版信息后驱动现场各提示设备工作的过程为：

Raspberry Pi微型计算机通过以太网从台式电脑软件webservice REST数据接口获取司机登车计划表，当司机到门禁使用人脸识别仪时，人脸识别仪将司机身份信息发送到Raspberry Pi微型计算机，Raspberry Pi微型计算机通过司机身份在司机登车计划表中检索该司机出乘计划，如若司机的出乘计划与本门禁对应的股道列位不符合，不输出控制信号驱动门禁控制器开门，并语音提示司机走错股道，再语音提示正确的股道列位号，并同步更新LED屏幕显示相关信息；如果司机的出乘计划与本门禁对应股道列位相符，则通过门禁控制器控制电磁锁解锁，语音提示正确的股道列位号，并同步更新LED屏幕显示相关信息。

5.根据权利要求4所述的适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

所述门禁控制单元包含人脸识别仪、电磁锁、门禁控制器；

所述人脸识别仪，通过生物识别技术比对登车司机人脸信息确定身份，用于获取登车司机身份信息并实时传输至所述微型控制单元调取该登车司机的出车计划；

所述电磁锁，用于控制全自动驾驶检修区域司机进出通道门的开启及锁闭；

所述门禁控制器，用于存储地铁车辆段所有地铁司机的人脸信息，依据所述微型控制单元的指令及比对所述人脸识别仪所获取的司机人脸信息，控制所述电磁锁解锁或上锁；

所述门禁控制单元，用于在全自动驾驶检修区域每个司机通道处设立门禁把控进出人员，通过所述人脸识别仪确定登车司机的身份信息并实时传输至所述微型控制单元，所述微型控制单元依据登车司机信息确定该登车司机的登车股道、出车时间是否符合，并输出相应指令至所述门禁控制器，控制所述电磁锁的解锁或锁闭。

6.根据权利要求5所述的适用于地铁列车全自动驾驶检修区域的登车信息提示系统，其特征在于：

所述分区语音提示单元包含IP音柱、IP广播服务器、前端光电交换机；

所述IP音柱，每个检修区域司机通道至少1个，用于播放语音提示登车司机人员登车股道、出车时间、车号信息；

所述IP广播服务器，用于统一管理现场所有的所述IP音柱，具有分区广播功能，依据所述微型控制单元的控制指令，控制指定区域的所述IP音柱播放指定语音；

所述前端光电交换机，安装于现场检修区域司机通道处，每个通道至少1个，用于实现所述IP广播服务器及所述IP音柱的远程音频信号传输；

所述分区语音提示单元，通过所述IP广播服务器及所述IP音柱，依据所述微型控制单元的控制指令，指向性地播放指定音频对相应司机通道的登车司机人员进行定向语音提示，每个司机通道的所述IP音柱彼此独立，由IP广播服务器定向控制，达到分区广播功能。

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