一种轨道车调车安全防护系统和防护方法与流程

本发明涉及轨道交通安全领域，具体涉及一种轨道车调车安全防护系统和防护方法。

背景技术：

1、轨道车包括轨道车和接触网作业车(根据《轨道车管理规则(tg/gw 2109/2021)》)。轨道车包括重型轨道车(含隧道检修车)、起重轨道车、发电轨道车、轨道平车、起重轨道平车、收轨平车及轻型轨道车等。轨道车是用于铁路基础设施检测维修、应急抢险等工作的重要装备，是工电自轮运转特种设备的重要组成部分。

2、近年来，轨道交通得到了快速发展。相应地，作为铁路建设、维护和应急重要设备的轨道车的数量和运用量也持续上升。但轨道车的运用存在运行线路不固定，规律性不强，操作人员对作业区域比较陌生，运用场景复杂多样的特点。在轨道车上配备的轨道车运行控制设备(gyk)可根据机车信号信息进行限速，防止轨道车越过关闭的列车信号机。但在调车作业时，gyk无法接收调车信号的信息，只能按照调车作业的最高限速控制。在站内运行时，调车信号机、道岔密集，站场复杂，容易发生行车事故。目前轨道车缺少调车监控防护手段，作业时主要依靠乘务员经验、目视信号及前方轨道状态来操控车辆。当前的轨道车安全防护能力跟不上轨道车应用快速发展的步伐，导致各种轨道车相关的安全事故时有发生，严重影响了铁路运输安全和效率。

3、因此急需发明一种解决轨道车调车安全防护问题的系统。

技术实现思路

1、为了解决轨道车调车安全防护问题，本发明提出了一种轨道车调车安全防护系统，包括：

2、中心子系统，主要由管理终端和分析服务器组成，管理终端和分析服务器采用有线连接；

3、车载子系统，通过网络与中心子系统通信连接，主要由车载主机、人机界面、运行控制设备、雷达、音频采集器和视频采集器组成；

4、所述车载主机与所述人机界面、运行控制设备、雷达、音频采集器和视频采集器均采用有线连接；

5、所述人机界面用于显示和发出警报，运行控制设备用于接收限速信息指导轨道车运行；

6、所述视频采集器用于获取轨道车内、外部环境的视频信息；所述雷达发出雷达信号用于探测外部环境和定位；所述音频采集器用于获取司乘人员的音频信息；

7、所述车载主机用于分析雷达信号、音频信息和视频信息，通过分析结果判断轨道车内、外部环境是否安全，轨道车运行状态是否正常。

8、进一步地，所述车载主机采用深度学习方法分析外部环境的视频信息，识别信号机状态、道岔位置和轨行区。

9、进一步地，车载主机将获取的信号机状态、道岔位置和轨行区传输至人机界面显示，用于提示司机。

10、进一步地，所述车载主机结合雷达信号和外部环境的视频信息，采用深度学习方法进行轨道障碍物判断。

11、进一步地，车载主机判断存在障碍物时，将存在障碍物的信息发送至所述人机界面，人机界面显示障碍物信息和发出警报。

12、进一步地，所述车载主机对司机在联控过程中的应答语音进行判断，判断应答语音是否符合规范，若不符合规范，则通过人机界面显示不合规范的内容和发出警报。

13、进一步地，所述车载主机结合司机的视频信息以及司机的应答语音对司机状态异常进行检测，若判断司机状态异常，则通过人机界面进行提示和发出警报。

14、进一步地，所述车载主机将包括分析结果、视频信息、音频信息、轨道车运行状态和报警记录通过网络传输给分析服务器，所述分析服务器对轨道车的作业过程进行评估。

15、进一步地，所述视频信息包含轨道车外部环境和轨道车内部的司乘人员的视频信息；

16、所述音频信息包括司机应答语音和乘务员的通话记录。

17、进一步地，所述车载主机通过网络与所述管理终端通信连接，通过管理终端对车载主机进行维护、升级和管理。

18、进一步地，所述网络为无线网络。

19、进一步地，接入所述分析服务器的网络还包括防火墙和交换机。

20、本发明还提出了一种轨道车调车安全防护方法，包括以下步骤：

21、获取轨道车内外部的视频信息，获取雷达信号，以及获取司乘人员的音频信息；

22、通过深度学习方法识别出信号机状态、道岔位置和轨行区，识别是否存在障碍物的信息，以及识别司机应答是否规范的信息；

23、在人机界面显示信号机、道岔位置和轨行区，和显示障碍物信息，和应答是否规范；

24、司机根据人机界面显示的内容指导其进行轨道车作业。

25、进一步地，所述轨道车调车安全防护方法还包括将视频信息、音频信息、是否存在障碍物的信息传递至分析服务器，分析服务器对轨道车作业内容进行质量评估。

26、本发明基于视频分析的前进方向上信号机状态、道岔位置和轨行区，用于指导轨道车运行；基于雷视融合感知的障碍物检测和异物侵限判断，向司机提供预警。基于音视频分析的司机状态、驾驶行为和作业合规判断，包括车机联控时是否遵守呼唤应答规范。通过高速车地无线通讯将车载主机记录的各种频数据转存至中心日志分析服务器，进行调车作业质量分析。基于4g/5g无线通信实现车载主机接入中心管理平台，实现远程运维。

技术特征：

1.一种轨道车调车安全防护系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述车载主机采用深度学习方法分析外部环境的视频信息，识别信号机状态、道岔位置和轨行区。

3.如权利要求2所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，车载主机将获取的信号机状态、道岔位置和轨行区传输至人机界面显示，用于提示司机。

4.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述车载主机结合雷达信号和外部环境的视频信息，采用深度学习方法进行轨道障碍物判断。

5.如权利要求4所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，车载主机判断存在障碍物时，将存在障碍物的信息发送至所述人机界面，人机界面显示障碍物信息和发出警报。

6.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述车载主机对司机在联控过程中的应答语音进行判断，判断应答语音是否符合规范，若不符合规范，则通过人机界面显示不合规范的内容和发出警报。

7.如权利要求6所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述车载主机结合司机的视频信息以及司机的应答语音对司机状态异常进行检测，若判断司机状态异常，则通过人机界面进行提示和发出警报。

8.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述车载主机将包括分析结果、视频信息、音频信息、轨道车运行状态和报警记录通过网络传输给分析服务器，所述分析服务器对轨道车的作业过程进行评估。

9.如权利要求8所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述视频信息包含轨道车外部环境和轨道车内部的司乘人员的视频信息；

10.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述车载主机通过网络与所述管理终端通信连接，通过管理终端对车载主机进行维护、升级和管理。

11.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，所述网络为无线网络。

12.如权利要求1所述的轨道车调车安全防护系统，其特征在于，接入所述分析服务器的网络还包括防火墙和交换机。

13.一种轨道车调车安全防护方法，采用如权利要求1-12任一项所述的轨道车调车安全防护系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

14.如权利要求13所述的轨道车调车安全防护方法，其特征在于，还包括将视频信息、音频信息、是否存在障碍物的信息传递至分析服务器，分析服务器对轨道车作业内容进行质量评估。

技术总结本发明涉及一种轨道车调车安全防护系统，包括：中心子系统，主要由管理终端和分析服务器组成，管理终端和分析服务器采用有线网络连接；车载子系统，通过无线网络与中心子系统连接，主要由车载主机、人机界面、运行控制设备、雷达、音频采集器和视频采集器组成；所述车载主机与所述人机界面、运行控制设备、雷达、音频采集器和视频采集器均采用有线网络连接；所述车载主机用于分析雷达信号、音频信息和视频信息，通过分析结果判断轨道车内、外部环境是否安全，轨道车运行状态是否正常。本发明基于视频分析对前进方向的轨道信号机，以及结合雷达识别障碍物，用于指导轨道车运行。技术研发人员：徐为群,陈智新受保护的技术使用者：卡斯柯信号有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/19