[發明專利]一種基于人工智能的電機車自主行駛系統

在審

• 申請號: 202011444106.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112562335A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 周開強;蔣琪;管濤
• 申請（專利權）人: 淮北祥泰科技有限責任公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/04;G08G1/052;G08G1/07;G08G1/095;G08G1/0967;G01C22/00;G08B5/38
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 周衛

1.一種基于人工智能的電機車自主行駛系統，其特征在于：包括機車定位模塊、狀態監測控制模塊、數據處理模塊、數據存儲模塊、驅動控制模塊、互聯模塊和操作顯示模塊；

所述數據存儲模塊中存儲有脈沖發射設定距離數據、道岔需求狀態數據和風門需求狀態數據，所述脈沖發射設定距離數據表示每次產生一次脈沖時機車需行駛的距離，所述道岔需求狀態數據表示各個道岔路口的道岔軌道所需要的連接或分離狀態，所述風門需求狀態數據表示各個風門所需要的打開或關閉狀態；

所述機車定位模塊對機車的行駛距離進行累加計算并進行數據校正，得到警示信號和精確位置數據，并將警示信號和精確位置數據通過互聯模塊發送至操作顯示模塊；

所述狀態監測控制模塊用于實時對軌道的道岔狀態、煤礦的風門狀態和信號燈狀態進行監測，并將獲取到的道岔狀態數據、風門狀態數據、高電平紅燈信號、高電平黃燈信號、高電平綠燈信號、低電平紅燈信號、低電平黃燈信號和低電平綠燈信號一同傳輸至數據處理模塊；

所述數據處理模塊接收到道岔狀態數據、風門狀態數據、高電平紅燈信號、高電平黃燈信號、高電平綠燈信號、低電平紅燈信號、低電平黃燈信號和低電平綠燈信號并對其進行識別處理，并將得到扳道信號和狀態改變信號發送至狀態監測控制模塊，將得到的停車信號、低速行駛信號和正常行駛信號發送至驅動控制模塊；

所述狀態監測控制模塊還用于對扳道信號和狀態改變信號進行識別并進行相應的控制操作；

所述驅動控制模塊中預設有低速行駛速度數據和正常行駛速度數據，驅動控制模塊對停車信號、低速行駛信號和正常行駛信號進行識別，當識別到停車信號，進行剎車處理直至車速降為零；當識別到低速行駛信號時，剎車減速至與低速行駛速度數據相匹配的速度然后進行行駛；當識別到正常行駛信號時，保持或調整車速至與正常行駛速度數據相匹配的速度行駛；

所述操作顯示模塊接收到警示信號并將其轉化為文字警示信息展示在顯示屏幕上進行閃爍顯示，同時操作顯示模塊還對精確位置數據進行展示，所述操作顯示模塊還用于指定行車任務并通過數據處理模塊對驅動控制模塊進行控制，所述操作顯示模塊具體為平板電腦。

2.根據權利要求1所述的一種基于人工智能的電機車自主行駛系統，其特征在于，所述機車定位模塊包括編碼器單元和射頻讀取校正單元，所述射頻讀取校正單元包括讀卡器和若干個卡片，所述讀卡器固定安裝在機車上隨機車一同移動，所述卡片分散固定在軌道上，且每張卡片具有唯一的ID卡號，所述機車定位模塊進行累加計算和數據校正的具體步驟如下：

S21：在數據存儲模塊中提取脈沖發射設定距離并將其標記為STs，在機車定位模塊預設有一個距離記錄數據并將其標記為RDs；

S22：當機車開始運動時，機車定位模塊對機車的運行距離進行實時獲取，并對距離記錄數據進行賦值，當距離記錄數據等于脈沖發射設定距離時，編碼器單元產生一次脈沖信號，并將距離記錄數據清零，進行重新賦值，編碼器單元每產生一次脈沖信號，即對脈沖信號的產生次數進行記錄，生成脈沖次數數據并將其標記為Pt，將脈沖次數數據與脈沖發射設定距離數據進行作積運算得到計算距離數據；

S23：當機車運行至卡片所處位置時，讀卡器對卡片進行讀取，并獲取到卡片信息，所述卡片信息包括卡片位置數據，在機車定位模塊中預設有一個距離偏差限定數據并將其標記為RMs，將計算距離數據與卡片位置數據進行差值運算并對運算結果取絕對值，得到計算偏差數據并將其標記為Cd；

S24：將計算偏差數據與距離偏差限定數據進行比較，當計算偏差數據大于距離偏差限定數據時，判定為非正常偏差，生成警示信號；當計算偏差數據小于等于距離偏差限定數據時，判定為正常偏差，將讀取的卡片位置數據作為基礎位置數據，對脈沖次數數據進行清零后重新計數，再根據公式：基礎位置數據+脈沖次數數據×脈沖發射設定距離數據，得到當前機車所處的精確位置數據。