本發(fā)明涉及軌道安全監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著我國鐵路建設(shè)快速發(fā)展，鐵路網(wǎng)線、在線運行列車越來越多，列車運行調(diào)度面臨的突發(fā)因素也越來越復(fù)雜，對列車駕駛的安全性要求也越來越高。

2、為了提高對列車安全運行風(fēng)險預(yù)警的實時性和準(zhǔn)確性，需要通過多種途徑準(zhǔn)確獲得在軌運行列車的位置、速度、風(fēng)險預(yù)測或危險發(fā)生的位置、時間等信息，然后能夠及時有效得作出決策并輔助列車駕駛員采取各種安全應(yīng)對措施。但是，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏用于實時風(fēng)險規(guī)避的車地協(xié)同安全駕駛方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法與系統(tǒng)，以此實現(xiàn)對列車安全運行風(fēng)險預(yù)警的準(zhǔn)確性、時效性，能夠及時有效的采取風(fēng)險控制措施。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，包括以下步驟：在軌道沿線設(shè)置的第一傳感網(wǎng)絡(luò)實時采集運行列車的在軌運行感知數(shù)據(jù)，將所述在軌運行感知數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控平臺；所述監(jiān)控平臺對所述在軌運行感知數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，實時獲得所述運行列車在軌運行信息；在軌道沿線設(shè)置的第二傳感網(wǎng)絡(luò)采集所述運行列車前方的監(jiān)控數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)就近傳輸至邊緣計算處理器進(jìn)行風(fēng)險識別；所述監(jiān)控平臺根據(jù)所述運行列車在軌運行信息，控制所述運行列車前方的邊緣計算處理器將風(fēng)險識別結(jié)果，實時發(fā)送給所述運行列車進(jìn)行風(fēng)險控制。

3、在一實施例中，在軌道沿線設(shè)置的第一傳感網(wǎng)絡(luò)包括光纖振動傳感網(wǎng)絡(luò)和/或衛(wèi)星定位監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；在軌道沿線設(shè)置的第二傳感網(wǎng)絡(luò)包括視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和/或雷達(dá)探測網(wǎng)絡(luò)。

4、在一實施例中，利用所述光纖振動傳感網(wǎng)絡(luò)，實時獲得所述列車的在軌運行信息的方法包括：第一子步驟：特征提取，第二子步驟：列車目標(biāo)識別，第三子步驟：多目標(biāo)跟蹤。

5、在一實施例中，所述列車的在軌運行信息通過仿真顯示的方式顯示和查詢運行情況。

6、在一實施例中，所述視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和/或雷達(dá)探測網(wǎng)絡(luò)包括在鐵路軌道沿線，每間隔一定距離布設(shè)的對鐵軌表面進(jìn)行監(jiān)測的視頻/雷達(dá)監(jiān)控機；所述邊緣計算處理器在鐵路沿線布設(shè)，匯聚接收設(shè)定距離范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)和/或雷達(dá)探測數(shù)據(jù)，進(jìn)行融合處理，準(zhǔn)確識別入侵物，實時形成風(fēng)險識別結(jié)果。

7、在一實施例中，所述運行列車進(jìn)行風(fēng)險控制的方法包括對于所述運行列車面臨前方突發(fā)的風(fēng)險進(jìn)行快速響應(yīng)，采取緊急制動、普通制動和/或減速應(yīng)急措施。

8、在一實施例中，所述采取緊急制動的方法包括：根據(jù)所述第一傳感網(wǎng)絡(luò)實時確定列車當(dāng)前運行位置，根據(jù)所述列車的當(dāng)前運行速度確定第一風(fēng)險預(yù)警距離，對應(yīng)所述列車的緊急制動距離；所述監(jiān)控平臺控制當(dāng)前運行位置前方第一風(fēng)險預(yù)警距離范圍內(nèi)的視頻/雷達(dá)監(jiān)控機開啟，并將采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸至該范圍內(nèi)設(shè)置的邊緣計算處理器，由所述邊緣計算處理器實時進(jìn)行風(fēng)險識別處理，得到的風(fēng)險識別信息再實時傳輸至所述列車，供其緊急制動使用。

9、在一實施例中，所述采取普通制動的方法包括：根據(jù)所述第一傳感網(wǎng)絡(luò)實時確定列車當(dāng)前運行位置，根據(jù)所述列車的當(dāng)前運行速度確定第二風(fēng)險預(yù)警距離，對應(yīng)所述列車的普通制動距離；所述監(jiān)控平臺控制當(dāng)前運行位置前方第二風(fēng)險預(yù)警距離范圍內(nèi)的視頻/雷達(dá)監(jiān)控機開啟，并將采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸至該范圍內(nèi)設(shè)置的邊緣計算處理器，由所述邊緣計算處理器實時進(jìn)行風(fēng)險識別處理，得到的風(fēng)險識別信息再實時傳輸至所述列車，供其普通制動使用。

10、在一實施例中，所述采取減速的方法包括：根據(jù)所述第一傳感網(wǎng)絡(luò)實時確定列車當(dāng)前運行位置，根據(jù)所述列車的當(dāng)前運行速度確定第三風(fēng)險預(yù)警距離，對應(yīng)所述列車的降速距離；所述監(jiān)控平臺控制當(dāng)前運行位置前方第三風(fēng)險預(yù)警距離范圍內(nèi)的視頻/雷達(dá)監(jiān)控機開啟，并將采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸至該范圍內(nèi)設(shè)置的邊緣計算處理器，由所述邊緣計算處理器實時進(jìn)行風(fēng)險識別處理，得到的風(fēng)險識別信息再實時傳輸至所述列車，供其減速使用。

11、本申請還提供一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助系統(tǒng)，包括：第一傳感網(wǎng)絡(luò)、第二傳感網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺；所述第一傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在軌道沿線，用于實時采集運行列車的在軌運行感知數(shù)據(jù)，將所述在軌運行感知數(shù)據(jù)傳輸至所述監(jiān)控平臺；所述第二傳感網(wǎng)絡(luò)也設(shè)置在軌道沿線，用于實時采集所述運行列車前方的監(jiān)控數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)就近傳輸至邊緣計算處理器進(jìn)行風(fēng)險識別；所述監(jiān)控平臺對所述在軌運行感知數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，實時獲得所述運行列車在軌運行信息；再根據(jù)所述運行列車在軌運行信息，控制所述運行列車前方的邊緣計算處理器將風(fēng)險識別結(jié)果，實時發(fā)送給所述運行列車進(jìn)行風(fēng)險控制。

12、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明公開了一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，該方法包括：在軌道沿線設(shè)置的第一傳感網(wǎng)絡(luò)和第二傳感網(wǎng)絡(luò)，分別用于實時采集運行列車的在軌運行感知數(shù)據(jù)和運行列車前方的監(jiān)控數(shù)據(jù)，在軌運行感知數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控平臺，實時獲得運行列車在軌運行信息，監(jiān)控數(shù)據(jù)就近傳輸至邊緣計算處理器進(jìn)行風(fēng)險識別，風(fēng)險識別結(jié)果實時發(fā)送給運行列車進(jìn)行風(fēng)險控制。該方法能夠精準(zhǔn)感知列車運行信息，實時精準(zhǔn)對運行列車前方的風(fēng)險進(jìn)行識別并傳輸至列車，有利于列車實時對運行前方出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行控制，提升運行列車的風(fēng)險防護(hù)能力，面臨突發(fā)風(fēng)險能夠及時有效應(yīng)對。另外，本發(fā)明還公開了基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助系統(tǒng)。

技術(shù)特征：

1.一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，在軌道沿線設(shè)置的第一傳感網(wǎng)絡(luò)包括光纖振動傳感網(wǎng)絡(luò)和/或衛(wèi)星定位監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；在軌道沿線設(shè)置的第二傳感網(wǎng)絡(luò)包括視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和/或雷達(dá)探測網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，利用所述光纖振動傳感網(wǎng)絡(luò)，實時獲得所述列車的在軌運行信息的方法包括：第一子步驟：特征提取，第二子步驟：列車目標(biāo)識別，第三子步驟：多目標(biāo)跟蹤。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，所述列車的在軌運行信息通過仿真方式顯示并可查詢運行情況。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，所述視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和/或雷達(dá)探測網(wǎng)絡(luò)包括在鐵路軌道沿線，每間隔一定距離布設(shè)的對鐵軌表面進(jìn)行監(jiān)測的視頻/雷達(dá)監(jiān)控機；所述邊緣計算處理器在鐵路沿線布設(shè)，匯聚接收設(shè)定距離范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)和/或雷達(dá)探測數(shù)據(jù)，進(jìn)行融合處理，準(zhǔn)確識別入侵物，得到風(fēng)險識別結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，所述運行列車進(jìn)行風(fēng)險控制的方法包括對于所述運行列車面臨前方突發(fā)的風(fēng)險進(jìn)行快速進(jìn)行響應(yīng)，采取緊急制動、普通制動和/或減速應(yīng)急措施。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，所述采取緊急制動的方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，所述采取普通制動的方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，其特征在于，所述采取減速的方法包括：

10.一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括：第一傳感網(wǎng)絡(luò)、第二傳感網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助方法，該方法包括：在軌道沿線設(shè)置的第一傳感網(wǎng)絡(luò)和第二傳感網(wǎng)絡(luò)，分別用于實時采集運行列車的在軌運行感知數(shù)據(jù)和運行列車前方的監(jiān)控數(shù)據(jù)，在軌運行感知數(shù)據(jù)還被傳輸至監(jiān)控平臺，實時獲得運行列車在軌運行信息，監(jiān)控數(shù)據(jù)就近被傳輸至邊緣計算處理器進(jìn)行風(fēng)險識別，風(fēng)險識別結(jié)果實時發(fā)送給運行列車進(jìn)行風(fēng)險控制。該方法能夠精準(zhǔn)感知列車運行信息，實時對運行列車前方的風(fēng)險進(jìn)行識別并傳輸至列車，有利于列車對運行前方出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行規(guī)避，提升運行列車的風(fēng)險防護(hù)能力，面臨突發(fā)風(fēng)險能夠及時有效應(yīng)對。另外，本發(fā)明還公開了基于車地協(xié)同的列車駕駛安全輔助系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：李沛遙,朱丹,王列偉,江凌翔,王磊,黃濤,李陽,王桂召
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京派光智慧感知信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10