[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的鐵路監(jiān)控輔助系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010880106.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112124371B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李虎雄;李琪
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號: B61L27/70
• 分類號: B61L27/70;H04N7/18;H04N5/225;G01P3/00
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

1.一種基于大數(shù)據(jù)的鐵路監(jiān)控輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括車速檢測單元、數(shù)據(jù)分析模塊、啟用單元、攝像單元一、攝像單元二、攝像單元三、接收單元、數(shù)據(jù)解析單元、解析規(guī)則庫、控制器、顯示單元、存儲單元、列車輔控模塊和智能設(shè)備；

其中，所述車速檢測單元包括設(shè)置在火車頂部的車速傳感器，用于獲取實時的車速信息，并將車速信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊接收車速檢測單元傳輸?shù)能囁傩畔ⅲ囁傩畔⑦M(jìn)行車速拆分步驟，根據(jù)車速拆分步驟產(chǎn)生變更信號；

數(shù)據(jù)分析模塊在產(chǎn)生初始速值時將其傳輸?shù)絾訂卧鰯?shù)據(jù)分析模塊還用于在產(chǎn)生變更信號時將車速信息Cn傳輸?shù)絾訂卧鰡⒂脝卧邮盏綌?shù)據(jù)分析模塊傳輸?shù)某跏妓僦怠④囁傩畔n和變更信號時，自動進(jìn)入啟攝分析步驟，具體步驟為：

S1：獲取到初始速值，設(shè)定反應(yīng)時間T2，T2為用戶預(yù)設(shè)值；之后對初始速值進(jìn)行判定；

當(dāng)初始速值小于X3時，產(chǎn)生一值信號；

當(dāng)X3≤初始速值≤X4時，產(chǎn)生二選信號；

當(dāng)初始速值＞X4時，產(chǎn)生三選信號；X3和X4為預(yù)設(shè)值；

S2：在對初始速值進(jìn)行判定后，若產(chǎn)生一值信號時，計算測算距，測算距＝初始速值*T2；

在產(chǎn)生二選信號時，計算測算距，測算距＝初始速值*(T2*1.2)；

在產(chǎn)生三選信號時，計算測算距，測算距＝初始速值*(T2*1.4)；

S3：令核距＝測算距+初始速值*T3時，T3為預(yù)設(shè)值；

當(dāng)核距處于0-J1時，產(chǎn)生啟一信號；

當(dāng)核距處于J1-J2時，產(chǎn)生啟二信號；

當(dāng)核距大于J2時，產(chǎn)生啟三信號；

之后不做動作，直到接收到變更信號才會產(chǎn)生分析；

S3：獲取到此時的車速信息Cn，對車速信息Cn進(jìn)行判定，具體判定原理與步驟S1內(nèi)的對初始速值進(jìn)行判定相同，判定方式為將車速信息Cn替代初始速值，進(jìn)行相同原理判定；

所述啟用單元在產(chǎn)生啟一信號、啟二信號和啟三信號中任一種時，對應(yīng)開啟相應(yīng)的攝像單元一、攝像單元二和攝像單元三；

其中，攝像單元一、攝像單元二和攝像單元三均包括攝像機(jī)，其焦距依次增大；且三者監(jiān)控距離依次為0-J1，J1-J2，以及J2以上；J1和J2均為管理人員根據(jù)選定攝像機(jī)的焦距設(shè)定的值；用于獲取到火車前方的實時影像信息；

當(dāng)啟動對應(yīng)攝像單元一、攝像單元二和攝像單元三中任一種時，將獲取到實時影像信息傳輸?shù)浇邮諉卧鼋邮諉卧糜趯崟r影像信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)解析單元，數(shù)據(jù)解析單元用于結(jié)合解析規(guī)則庫對實時影像信息進(jìn)行景象行駛分析，得到接近占比和逼近信號；

所述數(shù)據(jù)解析單元用于在產(chǎn)生逼近信號時，將逼近信號傳輸?shù)娇刂破鳎隹刂破鹘邮盏綌?shù)據(jù)解析單元傳輸?shù)谋平盘枙r，自動驅(qū)動顯示單元顯示“當(dāng)前行駛會出現(xiàn)危險”字眼；

所述數(shù)據(jù)解析單元用于將接近占比傳輸?shù)娇刂破鳎隹刂破饔糜诟鶕?jù)接近占比進(jìn)行減速分析，具體分析步驟為：

SS1：當(dāng)接近占比低于B1時，產(chǎn)生減速信號一；

當(dāng)接近占比處于B1和B2之間時，此時產(chǎn)生減速信號二；

當(dāng)接近占比超過B2時，產(chǎn)生減速信號三；

SS2：當(dāng)產(chǎn)生減速信號一時，此時控制器向列車輔控模塊傳輸減速信號一，此時車速減少15％；

當(dāng)產(chǎn)生減速信號二時，此時控制器向列車輔控模塊傳輸減速信號二，此時車速減少25％；

當(dāng)產(chǎn)生減速信號三時，此時控制器向列車輔控模塊傳輸減速信號三，此時車速減少40％；

所述控制器還用于將接近占比打上時間戳傳輸?shù)酱鎯卧M(jìn)行存儲；

所述控制器還用于將逼近信號傳輸?shù)街悄茉O(shè)備，所述智能設(shè)備在接收到控制器傳輸?shù)谋平盘枙r，還會自動顯示“當(dāng)前有異物逼近，并注意避讓”；

所述車速拆分步驟的具體步驟為：

步驟一：首先，獲取到車速檢測單元傳輸?shù)能囁傩畔ⅲ?/p>

步驟二：從初始時，每間隔預(yù)設(shè)時間T1獲取一次車速信息，其中T1為預(yù)設(shè)值；

步驟三：將車速信息標(biāo)記為Ci，i＝1...n；其中Cn表示為最新時刻的車速信息Cn；

步驟四：對車速信息的數(shù)量進(jìn)行判定，若當(dāng)n＜X1時，不做任何處理；當(dāng)滿足n＝X1時，獲取到此時的X1組車速信息的均值，將其標(biāo)記為初始速值；獲取到初始速值的同時開始進(jìn)入步驟五的平穩(wěn)判定；

步驟五：求取到車速信息Ci的均值，將該均值標(biāo)記為均速值P；

步驟六：求取車速信息的穩(wěn)值W1，此時

步驟七：持續(xù)獲取車速信息，并根據(jù)步驟五-步驟六的原理獲取其穩(wěn)值W2；持續(xù)獲取穩(wěn)值Wj，j＝1…m；

步驟八：根據(jù)公式C_w＝|W_j-W_j-1|實時計算穩(wěn)差值Cw；當(dāng)穩(wěn)差值Cw超過X2時，產(chǎn)生變更信號；否則不做任何處理；X2為預(yù)設(shè)值；

所述景象行駛分析步驟為：

S01：在接收到實時影像信息時，會自動獲取初始時刻圖片，初始時刻圖片為火車核距位置處的圖片信息；

S02：之后每經(jīng)過T4時間后，再次獲取核距位置處的圖片信息，其中T3＝4*T4；

S03：連續(xù)獲取四次核距位置處的圖片信息，加上初始時刻圖片，共計五張圖片，將其標(biāo)記為變化圖片，得到變化圖片組；

S04：獲取到變化圖片組，對其進(jìn)行距離識別分析，得到接近占比；

所述距離識別分析的具體分析步驟為：

S041：選定第一張變化圖片，獲取到該變化圖片中每一個物體距離鐵軌的最近距離，鐵軌指代鐵路兩側(cè)邊框；

S042：之后選定第二張變化圖片，重復(fù)步驟S041；

S043：重復(fù)步驟S042，直到對變化圖片組內(nèi)的變化圖片處理完畢；

S044：選定任一物體；

S045：依次獲取其五個最近距離，將其依次標(biāo)記為Po，o＝1-5；

S046：利用公式計算距離縮差C_p，C_p＝P_o-P_o-1，o＝2…5；得到四個距離縮差Cp，p＝1...4；當(dāng)四個Cp值中存在三個及其以上的值大于零時，產(chǎn)生逼近信號；

S047：選定下一物體，重復(fù)步驟S045-S047，直到對所有的物體處理完畢；得到產(chǎn)生逼近信號的物體占所有物體個數(shù)的比例，將該比例標(biāo)記為接近占比；

所述智能設(shè)備為手機(jī)或平板電腦；

所述控制器還用于將接近占比傳輸?shù)斤@示單元，所述顯示單元接收控制器傳輸?shù)慕咏急葧r，進(jìn)行自動顯示。