CN116279673A - 一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置 - Google Patents
一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116279673A CN116279673A CN202310416889.0A CN202310416889A CN116279673A CN 116279673 A CN116279673 A CN 116279673A CN 202310416889 A CN202310416889 A CN 202310416889A CN 116279673 A CN116279673 A CN 116279673A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monitoring
- line
- train
- module
- images
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 143
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 10
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 17
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 206010000117 Abnormal behaviour Diseases 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 3
- 208000032140 Sleepiness Diseases 0.000 description 2
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000037321 sleepiness Effects 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/041—Obstacle detection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
本发明公开一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置，涉及列车监测领域，该系统中图像获取模块获取铁路线路图像以及接触网图像；监视模块获取驾驶行为图像；地面监测模块设置在有视线遮挡的小半径曲线铁路线路旁，监测曲线线路上的侵限异物；处理模块设置在列车的车载主机箱内，处理模块根据铁路线路图像、接触网图像及驾驶行为图像实时判断是否存在铁路线路异物、接触网异物以及司乘人员操作异常，且直接获取地面监测模块的异物监测结果；当发现存在铁路线路异物、接触网异物或司乘人员操作异常时，将相应的信息传送给列控主机并进行报警，本发明具有超视距全天候全断面大纵深不间断辅助司机瞭望和防止碰撞障碍物的特点。
Description
技术领域
本发明涉及列车监测领域，特别是涉及一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置。
背景技术
随着铁路跨越式的发展，列车的运行状态直接关系着铁路运输安全，虽然列车上也设有行车安全装备，如车载列控设备(如GYK、LKJ、ATP)、机车综合无线通信设备(CIR)等。然而，从目前行车现状来看行车安全装备还不能完全确保列车的运行安全，由于设备存在的不可控因素或司机疲劳驾驶导致误操作也会给行车安全带来隐患。
行车安全是铁路运输安全中的基础问题，国内外现有列车驾驶模式主要依靠调度命令和人工瞭望相结合的方式来确认安全行车环境，对通信条件、瞭望条件、驾驶员身心状态和机车状态提出很高的要求，并且在高速列车上运用时作用受限。实际线路现场需要确保列车间合理的间隔控制以防止列车间发生追尾或正面碰撞等严重安全事故，另外严格上线作业卡控管理措施则是从管理层面去避免发生列车碰撞轨旁作业人员的事故。如果司机疲劳驾驶，当行车前方出现其它列车或突发泥石流、塌方、落石自然灾害等异常警情，列车司机受环境感知能力的限制，可能来不及采取措施而导致行车事故。因此需要一种超视距全天候全断面大纵深不间断辅助司机瞭望和控车的防止碰撞障碍物功能的车载装置，用于保护列车和司机的行车安全。
如下说明了几种现有技术：
CN201020568897描述了一种机车地面信号及障碍物自动识别系统。其图像识别装置由安装于机车车体上的图像采集模块、图像检测定位模块和图像识别模块构成。在列车的运行过程中，安装在机车(火车头)前方的图像采集模块(摄像机)在可视范围内，通过对记录的实时视频图像进行分析判别，利用图像目标位置定位算法，颜色识别算法及结构，纹理等识别算法，实时分辨出前方红绿灯状态，尽头线土挡，道岔状态及前方的停留车等，机车前方状态被识别后的判定结果，将以语音信号的形式，通过扬声器进行语音提醒、报警，实时通报给司乘人员，达到有效避免误判或事故发生的目的。
CN201811583680描述了一种机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法，由视频采集系统、测距系统、伺服控制系统、显示屏、信息处理系统和警报系统组成。机车车载铁道障碍物智能探测报警系统的预警方法，具体按照以下步骤进行：对机车车载铁道障碍物智能探测报警系统进行开机，信息处理系统加载下一阶段行程完整的GPS信息，并判断是否加载完成，加载完成后，运行当前行程的GPS信息，计算伺服控制系统相关联的姿态控制数据，向伺服控制系统发送姿态控制数据，清除当前行程的GPS信息，判断是否关机。
CN201020568897发明通过对安装在火车头前方的摄像机在可视范围内的视频图像，进行分析判别列车前方前方红绿灯状态，尽头线土挡，道岔状态及前方的停留车等，首先单个摄像头的视角有限，无法全面超视距的对列车前方的情况进行实时的记录和判别，其次此发明主要是对静态的物体进行判别，无法视野跟随动态的障碍物，也无法监测司机的出乘异常的疲劳驾驶行为。
CN201811583680发明主要通过计算伺服控制系统相关联的姿态控制数据，对列车前方的障碍物进行实时的监测，此发明只对固定路线上的障碍物进行判别，功能单一，无法实时根据现场司机的出乘异常的疲劳驾驶情况进行判断，也无法对铁路线路异物进行动态跟踪。
由上述可知，常用的列车防撞方法主要有：基于GNSS(全球导航卫星系统)定位法，基于GNSS定位方法需增加车载GNSS终端和手持GNSS终端，且需要车地无线通信系统的支撑，此方法可用于高速列车碰撞防护时的接近预警，也可用于铁路上线作业人员安全防护，但系统复杂且在车地无线网络出现故障时功能降级严重。无线通信方法完全基于车载设备以广播方式传递信息，使得相关列车或者作业人员收到预警信息并采取必要措施的方法。无线通信可采用基于无线数传和Wi-Fi等技术来实现，但所采用的通信方式在通信距离上难以满足提速铁路对于碰撞防护距离的要求。雷达探测方法指通过雷达波的多普勒效应，探测移动体的位置和速度信息，并根据设定的告警逻辑，当存在碰撞风险时给予预警的方法。但现阶段仅限于分辨钢轨内外目标，现场实用存在精度差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置，具有超视距全天候全断面大纵深不间断辅助司机瞭望和防止碰撞障碍物的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，包括：图像获取模块、监视模块、地面监测模块以及处理模块；
所述图像获取模块设置在列车的车顶；所述图像获取模块用于获取铁路线路图像以及接触网图像；
所述监视模块设置在列车的驾驶位操作台处；所述监视模块用于获取司乘人员的驾驶行为图像；
所述地面监测模块设置在有视线遮挡的小半径曲线铁路线路旁；所述地面监测模块用于获取曲线铁路线路图像并分析处理；还用于监测曲线铁路线路上的侵限异物；
所述处理模块设置在列车的车载主机箱内，并分别与所述图像获取模块和所述监视模块连接；所述处理模块用于根据铁路线路图像、接触网图像以及驾驶行为图像实时判断是否存在铁路线路异物、接触网异物以及司乘人员操作异常，且直接获取地面监测模块的异物监测结果；并当发现存在铁路线路异物、接触网异物或司乘人员操作异常时，将相应的信息传送给列控主机并进行报警。
可选地，所述图像获取模块包括：阵列摄像机组、高精度随动装置以及远望镜头式摄像装置；
所述阵列摄像机组用于获取铁路线路图像；
所述高精度随动装置用于根据轨道曲线半径结合基础数据在计算位置启动随动；所述基础数据包括：以铁路线路的公里数为序列描述信号机位置、坡道坡度长度以及曲线半径；
所述远望镜头式摄像装置用于获取接触网图像。
可选地，所述图像获取模块还包括：摄像机防护结构；
所述摄像机防护结构分别设置在所述阵列摄像机组以及所述远望镜头式摄像装置上。
可选地，所述监视模块包括：摄像装置；
所述摄像装置用于实时获取司乘人员的驾驶行为图像。
可选地，所述图像获取模块还包括：摄像机防护结构；
所述摄像机防护结构分别设置在所述阵列摄像机组以及所述远望镜头式摄像装置上。
可选地，所述地面监测模块包括：双光谱摄像机、监测主机、取能模块。
所述双光谱摄像机用于获取有视线遮挡的小半径曲线铁路线路图像；
所述监测主机与双光谱摄像机相连，监测线路图像中的侵限异物，并将监测结果通过无线电通信发送到处理模块；
所述取能模块采用成熟的风光互补新能源取电装置。
可选地，所述监视模块包括：摄像装置；
所述摄像装置用于实时获取司乘人员的驾驶行为图像。
可选地，所述处理模块包括：线路异物监测主机、接触网异物监测主机以及行为监测主机；
所述线路异物监测主机与所述阵列摄像机组和所述高精度随动装置连接；
所述接触网异物监测主机与所述远望镜头式摄像装置连接；
所述行为监测主机与所述监视模块连接。
可选地，所述处理模块采用集成NPU单元的嵌入式硬件平台。
一种列车运行线路及驾驶状态在线监测车载装置，包括：摄像机、主控板、收发显示板、网络交互板、算法处理板以及行为监测板；
所述主控板用于根据摄像机获取视频信息与算法处理板通信获取监测结果信息，并接收地面监测模块的监测结果信息；
所述收发显示板用于将主控板输出的HDMI/DP音视频信号转换为网络信号提供给双端显示器，并通过USB获取显示器的触摸信息、RS232获取按键信息提供给主控板；
所述网络交换板用于实现交换机功能，负责摄像机、主控板、算法处理板以及行为监测板之间的网络交互转发；
所述算法处理板用于进行侵线异物算法以及接触网异物监测算法处理；
所述行为监测板用于负责列车两端司机行为监测算法处理。
可选地，还包括：电源板；
所述电源板具备双路冗余供电能力。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置，实时获取铁路线路图像、接触网图像、司乘人员的驾驶行为图像以及地面监测曲线异物结果，并根据获取的信息判断是否存在铁路线路异物、接触网异物以及司乘人员操作异常。本发明采用全天候、超视距、宽视野双频谱的技术进行实时监测，并能在轨道视野内跟踪异物，进而提高了监测的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统结构示意图；
图2为本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统整体结构示意图；
图3为本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测装置结构示意图；
图4为本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测装置工作交互原理图；
图5为异物监测流程示意图；
图6为司机操作行为监测流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置，具有超视距全天候全断面大纵深不间断辅助司机瞭望和防止碰撞障碍物的特点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，包括：图像获取模块、监视模块、地面监测模块以及处理模块；
所述图像获取模块设置在列车的车顶；所述图像获取模块用于获取铁路线路图像以及接触网图像。
所述监视模块设置在列车的驾驶位操作台处；所述监视模块用于获取司乘人员的驾驶行为图像。
所述地面监测模块设置在有视线遮挡的小半径曲线铁路线路旁；所述地面监测模块用于获取曲线铁路线路图像并分析处理；还用于监测曲线铁路线路上的侵限异物。
所述处理模块设置在列车的车载主机箱内，并分别与所述图像获取模块、所述监视模块和所述地面监测模块连接；所述处理模块用于根据铁路线路图像、接触网图像以及驾驶行为图像实时判断是否存在铁路线路异物、接触网异物以及司乘人员操作异常，且直接获取地面监测模块的异物监测结果；并当发现存在铁路线路异物、接触网异物或司乘人员操作异常时，将相应的信息传送给列控主机并进行报警。
本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统实现四个防护，即铁路线路异物以及障碍物的防护、铁路接触网异物防护司机出乘异常行为监测和报警防护、视线被遮挡曲线异物防护。
所述图像获取模块包括：阵列摄像机组、高精度随动装置以及远望镜头式摄像装置。
所述阵列摄像机组用于获取铁路线路图像，实现对铁路周边防护区域进行不间断监测。
所述高精度随动装置用于根据轨道曲线半径结合基础数据在计算位置启动随动，在一定范围内扫描，扩大监测范围达到超视距的视野，内置算法单元对侵入防区的障碍物进行实时分析处理并生成对应的报警信息；一定范围根据偏出的距离和曲线半径的几何关系计算需要转动的角度，以满足曲线线路上覆盖和直线线路上相同的监视距离。所述基础数据包括：以铁路线路的公里数为序列描述信号机位置、坡道坡度长度以及曲线半径。
所述远望镜头式摄像装置用于获取接触网图像。所述远望镜头式摄像装置进行数据采集和监测，以实现稳健、可靠、精准的铁路接触网安全异常检测。
所述图像获取模块还包括：摄像机防护结构；摄像机防护结构保护摄像机不受天气、异物、温度等影响，具有防水、防尘、俯仰角度可微调，抗震动的特点。
所述摄像机防护结构分别设置在所述阵列摄像机组以及所述远望镜头式摄像装置上。
所述监视模块包括：摄像装置。
所述摄像装置用于实时获取司乘人员的驾驶行为图像。
所述地面监测模块包括双光谱摄像机、监测主机、取能模块，具备被所述车载处理模块远程唤醒的功能，无车辆经过时，地面监测模块工作在低功耗休眠模式。
所述双光谱摄像机用于获取有视线遮挡的小半径曲线铁路线路图像；
所述监测主机与双光谱摄像机相连，监测线路图像中的侵限异物，并将监测结果通过无线电通信发送到车载处理模块。
所述取能模块采用成熟的风光互补新能源取电装置。
所述处理模块包括：线路异物监测主机、接触网异物监测主机以及行为监测主机。
所述线路异物监测主机与所述阵列摄像机组和所述高精度随动装置连接；所述线路异物监测主机可以全天候、全天时有效判识多种场景的侵限异物，并将线路周边的异物和障碍物信息传送给列控主机，便于提升列车的行车安全。
所述接触网异物监测主机与所述远望镜头式摄像装置连接；所述接触网异物监测主机通过摄像装置采集的海量图像数据，对图像进行预处理后，通过内置算法对特定异物进行自动检测并判别多种场景的侵限异物，最后将侵限异物的信息传送给列控主机并进行报警。
所述行为监测主机与所述监视模块连接。所述行为监测主机通过摄像装置实时采集司机的操作行为，对图像进行预处理后，通过内置算法对司机的行为进行自动检测并判别是否产生危险行为，如离岗、疲劳瞌睡、接打电话，最后将判别的信息传送给列控主机提醒司机安全驾驶。
所述处理模块采用集成NPU单元的嵌入式硬件平台，其上运行有人工智能异物监测算法和司机操作行为监测算法，采用目标检测和聚类算子，由大量司机行为以及周边异物图片样本进行训练所得。
当车启动后，算法处理模块自动检测行为摄像机拍摄的司乘人员驾驶行为和铁路线路异物、接触网异物，当发现司机的危险行为(如离岗、疲劳瞌睡、接打电话)或者周边异物时，根据严重程度和发生频次形成不同等级的报警指令发给列控主机，由列控主机执行报警或制动。
异物监测算法包括但不限于：远景白光画面异物监测算法、远景红外画面异物监测算法、近景白天画面异物监测算法以及近景夜间画面异物监测算法。
如图5所示，线路异物监测主要分为以下步骤：
1.1)从摄像头获取视频实时数据，并从实时数据中获取当前最新图像帧。
1.2)将当前最新图像帧进行预处理操作：进行去噪，增强滤波，等比缩放、边缘补充等操作，获取推理图像。
1.3)对预处理后的图像进行降采样操作：将进入网络的推理图像进行降采样操作，宽、高维度减少，深度增加，减少计算量的同时，增加特征深度层面的意义。
1.4)然后进行特征融合：随着卷积操作的深入进行，利用浅层特征和深层特征表征意义的不同，结合尺度变化，融合这些特征，作为基础模块，循环使用。
1.5)特征提取：利用锚点机制，在不同细粒度的特征层上，提取三层特征，分别用来表征可视图像中不同大小的目标种类，每层分别对应三组锚点，代表不同的形状聚类，用于回归操作。
1.6)深度信息融合：结合具体的业务逻辑，通过小卷积核整流深度维度上的输出，赋予网络检测向量具体含义。
1.7)最后进行边框回归操作：特征向量激活，对应锚点回归目标宽高，对应特征图像素点坐标回归目标中心，置位目标检测置信度，生成类别分值。
1.8)对步骤1.7中的结果进行非极大值抑制：同一目标在多个特征图上的投影会造成最终检出结果出现重复现象，使用非极大值抑制消除该情况影响，确保网络检出目标唯一性。
如图6所示，司机异常行为监测主要分为以下步骤：
2.1)从摄像头获取视频实时数据，并从实时数据中获取当前最新图像帧。
2.2)将当前最新图像帧进行预处理操作：进行去噪，增强滤波，等比缩放、边缘补充等操作，获取推理图像。
2.3)对预处理后的图像进行降采样操作：将进入网络的推理图像进行降采样操作，宽、高维度减少，深度增加，减少计算量的同时，增加特征深度层面的意义。
2.4)然后进行特征融合：随着卷积操作的深入进行，利用浅层特征和深层特征表征意义的不同，结合尺度变化，融合这些特征，作为基础模块，循环使用。
2.5)特征提取：利用锚点机制，在不同细粒度的特征层上，提取三层特征，分别用来表征可视图像中不同大小的目标种类，每层分别对应三组锚点，代表不同的形状聚类，用于回归操作。
2.6)深度信息融合：结合具体的业务逻辑，通过小卷积核整流深度维度上的输出，赋予网络检测向量具体含义。
2.7)最后进行边框回归操作：特征向量激活，对应锚点回归目标宽高，对应特征图像素点坐标回归目标中心，置位目标检测置信度，生成类别分值。
2.8)对步骤2.7中的结果进行非极大值抑制：同一目标在多个特征图上的投影会造成最终检出结果出现重复现象，使用非极大值抑制消除该情况影响，确保网络检出目标唯一性。
2.9)计算各类别在连续指定帧数中累积出现的频率：因为要判断连续时间段内出现异常行为才报警，所以需要对指定时间段内每帧的结果进行累积，当异常出现的频率高于需求标准认为犯规，并给出报警信号，该类别之前累积的结果清除；如果频率不高，存储当前帧结果，并清除结果队列中最先存储的结果；进行下一帧的检测。
如图3和如图4所示，本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测装置，包括：摄像机(包括高精度随动装置以及摄像机组)、主控板、收发显示板、网络交互板、算法处理板以及行为监测板；
所述主控板用于根据摄像机获取视频信息与算法处理板通信获取监测结果信息，并接收地面监测模块的监测结果信息；
所述收发显示板用于将主控板输出的HDMI/DP音视频信号转换为网络信号提供给双端显示器(显示器I和显示器II)，并通过USB获取显示器的触摸信息、RS232获取按键信息提供给主控板；
所述网络交换板用于实现交换机功能，负责摄像机、主控板、算法处理板以及行为监测板之间的网络交互转发；
所述算法处理板(算法处理板1、算法处理板2、算法处理板3)用于进行侵线异物算法以及接触网异物监测算法处理；算法处理板1和算法处理板2进行侵线异物算法处理；算法处理板3进行接触网异物监测算法处理。
所述行为监测板用于负责列车两端司机行为监测算法处理。
整个装置采用插卡式机箱形式，将几种功能集成在几个板卡中实现，其中一块板卡实现一种算法功能，并利用冷却单元进行冷却散热。
本发明所提供的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测装置，还包括：电源板。电源板为主机单元其他板卡供电，具备双路冗余供电能力；后背板的接口板提供滤波防护同时也具备防反接保护功能；
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，包括：图像获取模块、监视模块、地面监测模块以及处理模块；
所述图像获取模块设置在列车的车顶；所述图像获取模块用于获取铁路线路图像以及接触网图像；
所述监视模块设置在列车的驾驶位操作台处；所述监视模块用于获取司乘人员的驾驶行为图像；
所述地面监测模块设置在有视线遮挡的小半径曲线铁路线路旁；所述地面监测模块用于获取曲线铁路线路图像并分析处理；还用于监测曲线铁路线路上的侵限异物；
所述处理模块设置在列车的车载主机箱内，并分别与所述图像获取模块、所述监视模块和所述地面监测模块连接；所述处理模块用于根据铁路线路图像、接触网图像以及驾驶行为图像实时判断是否存在铁路线路异物、接触网异物以及司乘人员操作异常，且直接获取地面监测模块的异物监测结果；并当发现存在铁路线路异物、接触网异物或司乘人员操作异常时，将相应的信息传送给列控主机并进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，所述图像获取模块包括：阵列摄像机组、高精度随动装置以及远望镜头式摄像装置；
所述阵列摄像机组用于获取铁路线路图像；
所述高精度随动装置用于根据轨道曲线半径结合基础数据在计算位置启动随动；所述基础数据包括：以铁路线路的公里数为序列描述信号机位置、坡道坡度长度以及曲线半径；
所述远望镜头式摄像装置用于获取接触网图像。
3.根据权利要求2所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，所述图像获取模块还包括：摄像机防护结构；
所述摄像机防护结构分别设置在所述阵列摄像机组以及所述远望镜头式摄像装置上。
4.根据权利要求1所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，所述地面监测模块包括：双光谱摄像机、监测主机、取能模块；
所述双光谱摄像机用于获取有视线遮挡的小半径曲线铁路线路图像；
所述监测主机与双光谱摄像机相连，监测线路图像中的侵限异物，并将监测结果通过无线电通信发送到处理模块。
所述取能模块采用成熟的风光互补新能源取电装置。
5.根据权利要求1所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，所述监视模块包括：摄像装置；
所述摄像装置用于实时获取司乘人员的驾驶行为图像。
6.根据权利要求2所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，所述处理模块包括：线路异物监测主机、接触网异物监测主机以及行为监测主机；
所述线路异物监测主机与所述阵列摄像机组和所述高精度随动装置连接；
所述接触网异物监测主机与所述远望镜头式摄像装置连接；
所述行为监测主机与所述监视模块连接。
7.根据权利要求1所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统，其特征在于，所述处理模块采用集成NPU单元的嵌入式硬件平台。
8.一种列车运行线路及驾驶状态在线监测装置，其特征在于，包括：摄像机、主控板、收发显示板、网络交互板、算法处理板以及行为监测板；
所述主控板用于根据摄像机获取视频信息与算法处理板通信获取监测结果信息，并接收地面监测模块的监测结果信息；
所述收发显示板用于将主控板输出的HDMI/DP音视频信号转换为网络信号提供给双端显示器，并通过USB获取显示器的触摸信息、RS232获取按键信息提供给主控板；
所述网络交换板用于实现交换机功能，负责摄像机、主控板、算法处理板以及行为监测板之间的网络交互转发；
所述算法处理板用于进行线路异物监测算法以及接触网异物监测算法处理；
所述行为监测板用于负责列车两端司机行为监测算法处理。
9.根据权利要求8所述的一种列车运行线路及驾驶状态在线监测装置，其特征在于，还包括：电源板；所述电源板具备双路冗余供电能力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310416889.0A CN116279673A (zh) | 2023-04-19 | 2023-04-19 | 一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310416889.0A CN116279673A (zh) | 2023-04-19 | 2023-04-19 | 一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116279673A true CN116279673A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86830714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310416889.0A Pending CN116279673A (zh) | 2023-04-19 | 2023-04-19 | 一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116279673A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118182572A (zh) * | 2024-05-16 | 2024-06-14 | 永鼎行远(南京)信息科技有限公司 | 铁路移动装备防撞预警装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101020466A (zh) * | 2006-02-13 | 2007-08-22 | 申朗 | 铁路列车超视距和曲线观测系统 |
| CN104554060A (zh) * | 2014-07-30 | 2015-04-29 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种增加车辆过弯安全性的方法及系统 |
| CN107399338A (zh) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 北京华兴致远科技发展有限公司 | 列车接触网检测装置及方法 |
| CN109552366A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-02 | 西安思科赛德电子科技有限公司 | 机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法 |
| CN113246997A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-13 | 智道网联科技(北京)有限公司 | 智能驾驶中的安全监测方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113561907A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 武汉光智科技有限公司 | 一种带转向随动功能的车载红外辅助驾驶方法及系统 |
| CN113562005A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-10-29 | 江苏濠汉信息技术有限公司 | 轨道列车司机行为智能监测和障碍物侵限智能侦测系统 |
| CN114802034A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-29 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种方向盘随动的多功能摄像头 |
| CN115568332A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-06 | 江苏大学 | 一种面向大田环境的自动跟随运输平台及其控制方法 |
| CN218547002U (zh) * | 2022-09-19 | 2023-02-28 | 北京铁科时代科技有限公司 | 基于视觉与激光传感器融合的轨道弯道障碍物检测系统 |
-
2023
- 2023-04-19 CN CN202310416889.0A patent/CN116279673A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101020466A (zh) * | 2006-02-13 | 2007-08-22 | 申朗 | 铁路列车超视距和曲线观测系统 |
| CN104554060A (zh) * | 2014-07-30 | 2015-04-29 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种增加车辆过弯安全性的方法及系统 |
| CN107399338A (zh) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 北京华兴致远科技发展有限公司 | 列车接触网检测装置及方法 |
| CN109552366A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-02 | 西安思科赛德电子科技有限公司 | 机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法 |
| CN113246997A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-13 | 智道网联科技(北京)有限公司 | 智能驾驶中的安全监测方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113561907A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 武汉光智科技有限公司 | 一种带转向随动功能的车载红外辅助驾驶方法及系统 |
| CN113562005A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-10-29 | 江苏濠汉信息技术有限公司 | 轨道列车司机行为智能监测和障碍物侵限智能侦测系统 |
| CN114802034A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-29 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种方向盘随动的多功能摄像头 |
| CN218547002U (zh) * | 2022-09-19 | 2023-02-28 | 北京铁科时代科技有限公司 | 基于视觉与激光传感器融合的轨道弯道障碍物检测系统 |
| CN115568332A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-06 | 江苏大学 | 一种面向大田环境的自动跟随运输平台及其控制方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118182572A (zh) * | 2024-05-16 | 2024-06-14 | 永鼎行远(南京)信息科技有限公司 | 铁路移动装备防撞预警装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11039055B2 (en) | Video system and method for data communication | |
| CN109552366B (zh) | 机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法 | |
| JP3342017B2 (ja) | 障害検知システム | |
| AU2021203703B2 (en) | Video system and method for data communication | |
| CN100429101C (zh) | 汽车行驶安全监控系统及监控方法 | |
| US20170255824A1 (en) | Aerial camera system and method for identifying route-related hazards | |
| CN111223302A (zh) | 移动载具用外部坐标实时三维路况辅助装置及该系统 | |
| CN102592475A (zh) | 路口交通预警系统 | |
| CN105291984A (zh) | 一种基于多车协作的行人及车辆检测的方法及系统 | |
| CN103832434A (zh) | 一种行车安全控制系统及方法 | |
| CN112180605A (zh) | 一种基于增强现实的辅助驾驶系统 | |
| CN112319552A (zh) | 轨道车运行探测预警系统 | |
| CN109001743A (zh) | 有轨电车防撞系统 | |
| CN116279673A (zh) | 一种列车运行线路及驾驶状态在线监测系统及装置 | |
| CN108639108B (zh) | 一种机车作业安全防护系统 | |
| CN202186403U (zh) | 机车防撞装置 | |
| CN114655260A (zh) | 一种无人驾驶游览车的控制系统 | |
| CN113002588A (zh) | 一种列车轨道异物检测方法及系统 | |
| CA3126118C (en) | Vehicle monitoring system | |
| CN115662187A (zh) | 一种基于互联网的交通盲区预警系统 | |
| WO2022228592A1 (en) | Railway train equipment for the detection of objects and their subsequent classification | |
| CN114299715A (zh) | 一种基于视频、激光雷达与dsrc的高速公路信息检测系统 | |
| JP2020042353A (ja) | 運転評価システム | |
| CN219257353U (zh) | 一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统 | |
| CN211718518U (zh) | 前视障碍物检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |