一种用于地铁车辆维修的轨行区人力运输系统及方法与流程

本技术涉及地铁车辆维修，更具体地说，涉及一种用于地铁车辆维修的轨行区人力运输系统及方法。

背景技术：

1、地铁作为城市轨道交通重要的一个系统，其运营车辆是由许多部件和子系统组成的复杂而完整的系统，随着车辆运行时间的增加和运行里程的累积，一些零部件由于磨损、老化、疲劳、受污染等因素而导致性能下降，可靠性降低，使车辆故障率升高，甚至可能造成安全隐患，所以在地铁车辆日常运营的间隙，需要对其进行一定程度的维护保养，合理的维修方式方法能够有效的保证车辆具有良好的运行状态。轨行区是轨道附近一定范围内的立体空间，包括地面空间，轨道上方一定范围内空间，轨道下方地下空间；地铁轨行区人力运输车是地铁车辆维修中不可或缺的重要工具，用于在轨行区内安全、高效地运输维修所需的工具、材料和人员。

2、现有技术公开号为cn117485382a的文献提供一种用于地铁车辆维修的轨行区人力运输车，其包括底板与转动连接在底板底侧的滚轮，还包括；推手，铰接于底板一端；限位柱，靠近底板与推手的连接处竖直设置，且与推手之间设置有弹性元件；行程开关，设置在限位柱与推手之间，推手围绕铰接点朝限位柱转动时接触并开启行程开关；电磁刹，连接并受控于行程开关；手刹，设置在底板一侧，连接有用于限制滚轮滚动的刹车片；蓄电池箱(4)，设置在底板底侧，作为提供电量的电源件。该申请具有提高轨行区人力运输车的安全性能，保证维修人员的人身安全的效果。

3、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现有关的有益效果，但是仍存在以下缺陷：1、无法及时的对进入车辆的人员进行认证，不能避免未经认证的人员进入；2、不能对维修需要的工具和配件进行监测，无法避免遗漏工具或配件的问题；3、通过电磁刹限制车轮转动的方式，不能很好的限制车辆的移动，尤其是在斜坡上停车时，存在车辆滑坡的可能性。

4、鉴于此，我们提出一种用于地铁车辆维修的轨行区人力运输系统及方法。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、本技术的目的在于提供用于地铁车辆维修的轨行区人力运输系统及方法，解决了上述背景技术中提出的技术问题，实现了通过人员监测机构对进入箱体和维修现场的人员进行检测，避免未经认证的人员进入，通过工具配件监测机构对维修需要使用的工具和配件进行检测核实，避免遗漏工具和配件，通过驱动机构通过传动机构带动夹持定位机构转动到竖直状态；夹持定位机构将夹块顶紧到铁轨上进行定位，避免箱体发生溜滑移位的技术效果。

3、2.技术方案

4、本技术技术方案提供了一种用于地铁车辆维修的轨行区人力运输系统，包括：箱体、座椅、夹持定位机构、驱动机构、传动机构、轨道轮、维修通信机构、计划统筹机构、工具配件监测机构和人员监测机构；

5、所述箱体的下方两侧设置有多个轨道轮，轨道轮由电力驱动工作；箱体由高强度钢板制作而成；箱体的钢板厚度位毫米；增加箱体的抗撞击能力；

6、箱体内固定设置有若干座椅，座椅上均设置有安全带，座椅的前方均设置有防撞护垫，防撞护垫为泡绵垫；

7、箱体的下方固定设置有驱动机构；

8、箱体的下方可滑动的设置有传动机构，传动机构与驱动机构传动连接；

9、箱体的下方可转动的设置有两组夹持定位机构，可通过夹持定位机构夹持在铁路的铁轨上，对箱体进行定位。

10、箱体上固定设置有维修通信机构、计划统筹机构、工具配件监测机构和人员监测机构。

11、通过上述技术方案，通过轨道轮使箱体在地铁轨行区的轨道上移动，维修人员坐到座椅上，将维修工具放到箱体内；在箱体移动到预定位置后，通过驱动机构带动传动机构动作，传动机构带动夹持定位机构转动到与箱体垂直状态，然后通过夹持定位机构夹紧到铁轨上进行固定，放置箱体溜滑跑位。通过人员监测机构对进入箱体和维修现场内的人员进行监测识别，避免未经认证的人员进入；通过工具配件监测机构对维修需要使用的工具和配件进行检测核实，避免遗漏工具和配件，保证维修工作的顺利进行；通过计划统筹机构合理的安排维修的人员、工具配件、时间和路线；通过维修通信机构与地铁的调度室进行沟通。

12、作为本发明一种可选方案，计划统筹机构：制定地铁维修运输计划，包括运输时间、路线、维修人员和所需工具等，具体包括：

13、维修任务分析与评估模块：对维修任务进行详细的分析，包括任务的复杂程度、所需时间、最合适的维修人员、所需技能、需要的替换配件和维修工具等。评估现有维修人员的能力和经验，以确定他们是否适合执行特定的维修任务。

14、人力资源规划模块：根据维修任务的性质和要求，制定人力资源规划，包括确定所需维修人员的数量、技能和资质。考虑维修人员的排班和休息时间，确保他们能够在最佳状态下执行维修任务。

15、设备调配模块：根据维修任务的需求，调配适当的吊装设备、工具和配件等。确保所需工具和设备在维修开始前到位，并进行必要的检查和测试。

16、安全与风险管理模块：分析维修过程中可能存在的安全风险，制定相应的安全措施和应急预案。对维修人员进行安全教育和培训，提高他们的安全意识和应对突发情况的能力。

17、进度监控与调整模块：制定维修进度计划，并设定关键节点的检查点。实时监控维修进度，根据实际情况对计划进行必要的调整，以确保维修任务按时完成。

18、维修质量保障模块：制定维修质量标准和质量检查流程，确保维修工作符合相关要求和规范。对维修过程进行质量监控，及时发现和纠正潜在的质量问题。

19、数据记录与分析模块：记录维修过程中的关键数据和信息，包括运输时间、维修时间、人员使用情况等。对数据进行分析和总结，以便优化未来的维修计划和提高维修效率。

20、作为本发明一种可选方案，夹持定位机构包括连扳、定位座和夹持组件；

21、连扳的两端均固定设置有定位座；

22、定位座上固定设置有夹持组件；

23、箱体的下方固定设置有轴杆，定位座与轴杆转动连接设置；

24、通过上述技术方案，连扳带动定位座转动，定位座带动夹持组件转动。

25、作为本发明一种可选方案，驱动机构包括电机和主动齿轮；

26、箱体的下方固定设置有电机；

27、电机的输出端同轴固定设置有主动齿轮，主动齿轮与传动机构啮合传动连接设置。

28、通过上述技术方案，启动电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动传动机构动作。

29、作为本发明一种可选方案，传动机构包括双向丝杆、从动齿轮、滑板、顶板和导向套管；

30、箱体的下方可转动的设置有双向丝杆；双向丝杆两端的螺纹方向相反；

31、双向丝杆上固定设置有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合传动连接；

32、双向丝杆两端均螺纹配合设置有滑板；滑板可滑动的设置在箱体上；箱体上固定设置有两个导向套管；导向套管与对应的滑板滑动配合设置；

33、滑板的另一端可转动的设置有顶板；顶板与对应的连扳转动铰接。箱体上对称的固定设置限位板，通过限位板可对夹持定位机构进行限位，使夹持定位机构可以转动到竖直状态，保持稳定。

34、通过上述技术方案，启动电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动两个滑板同步反向移动，两个滑板带动两个顶板同步反向移动，两个顶板带动两个连扳同步反向转动，从而带动夹持定位机构同步反向转动。

35、作为本发明一种可选方案，夹持组件包括电动推杆、u型架、转板、c型爪和夹块；

36、定位座上固定设置有电动推杆；

37、电动推杆的活动杆上固定设置有u型架；u型架与定位座滑动配合设置；

38、定位座上对称的可转动的设置有两个c型爪；c型爪上均可转动的设置有转板；

39、转板的另一端均与定位座转动铰接；

40、c型爪上均固定设置有夹块，夹块上均固定设置有防滑橡胶垫。在夹块上固定设置有压力感应器。

41、通过上述技术方案，启动电动推杆带动u型架移动，u型架带动转板移动，转板带动c型爪转动，可将夹块顶紧到铁轨上，起到固定位置的作用。

42、作为本发明一种可选方案，箱体的前后两侧均固定设置有高清摄像头和led灯警示牌，箱体的前后两侧均可滑动的设置有激光测距仪；

43、箱体内固定设置有隔板，隔板将箱体内部空间分成载人箱和工具放置箱；座椅均固定设置在载人箱内；工具放置箱用于放置车辆维修的工具和替换配件。

44、载人箱内固定设置有摄像头a；

45、工具放置箱内固定设置有摄像头b。工具放置箱内放置有维修提醒警示牌。

46、通过上述技术方案，可通过led灯警示牌闪烁红色灯光，提醒正在进行车辆维修的工作；通过摄像头a对载人箱内人员进行图像采集；通过摄像头b对工具放置箱内的工具和配件进行图像采集。可通过激光测距仪检测维修提醒警示牌放置的位置是否合适。

47、作为本发明一种可选方案，人员监测机构包括：

48、数据收集模块：大量收集经过认证的有资质的地铁维修人员的图片，对收集到的图片进行标注，包括维修人员的能力、特长和类别标签。对图片进行缩放、归一化等预处理操作，以适应模型的输入要求。将处理后的数据集划分为训练集、验证集和测试集，以便进行模型的训练、验证和测试。

49、人员图像采集模块：包括摄像头a和高清摄像头，对进入箱体内或维修场地的人员进行图像采集；

50、人脸识别模块：构建一个适用于图像识别的卷积神经网络(cnn)，可以选择经典的cnn架构(如vgg、resnet等)作为基础，并根据任务需求进行适当修改。包括卷积层、池化层和全连接层；通过多个卷积层来提取图像中的特征。每个卷积层使用多个卷积核对输入图像进行卷积操作，生成特征图。随着网络的深入，卷积核的数量和大小可以逐渐增加，以提取更高级别的特征。在卷积层之间添加池化层，以减小特征图的尺寸并降低计算复杂度。常用的池化操作包括最大池化和平均池化。全连接层在网络的最后部分，添加全连接层进行分类。全连接层将特征图展平为一维向量，并通过权重矩阵和激活函数进行变换，输出每个类别的预测概率。选择合适的损失函数(如交叉熵损失函数)来度量模型预测与实际标签之间的差异。使用优化器(如sgd、adam等)来更新模型的权重，以最小化损失函数。

51、使用训练集对模型进行训练，通过前向传播计算损失，然后通过反向传播更新权重。在训练过程中，可以使用验证集来监控模型的性能，并根据需要进行调整(如调整学习率、添加正则化等)。在训练过程中，定期保存模型的权重和性能指标，以便后续评估和选择最佳模型。

52、使用测试集对训练好的模型进行评估，计算准确率、召回率、f1值等指标，以评估模型的性能。将模型的预测结果进行可视化展示，包括识别出的维修人员的位置和类别标签。

53、部署与应用模块：将训练好的模型部署到实际应用场景中，将人员图像采集模块采集到的图像输入到训练好的模型中，利用模型进行识别，实现对地铁维修人员的自动检测和识别，及时准确的识别出经过认证的有资质的维修人员。

54、报警模块：包括报警器，当监测到有未经认证的人员试图进入箱体或维修场地时，报警器发出警报。

55、作为本发明一种可选方案，工具配件监测机构包括：

56、工具配件图像采集模块：包括摄像头b，采集放入工具放置箱内的工具和配件图像；

57、预处理模块：对采集到的图像进行预处理，包括去噪、增强对比度、调整色彩平衡等，以提高图像质量。通过图像分割技术将工具和配件从背景中分离出来，以便进行后续的识别和分析；

58、特征提取模块：从预处理后的图像中提取工具和配件的关键特征，包括形状、颜色和纹理等。使用计算机视觉算法和深度学习技术来自动提取这些特征，以减少人工干预和提高识别准确率；

59、数据采集模块：大量收集各种地铁维修工具和配件图像，建立数据库，作为参考样本。对数据库中的图像进行标注和分类，以便后续进行匹配和识别。采集当前任务中地铁维修需要的工具和配件的目录；

60、对比识别模块：将特征提取后的图像与数据库中的图像进行匹配。使用图像识别算法，如模板匹配、深度学习分类器等，来识别现场图像中的工具和配件。将放置到工具放置箱内的工具和配件与当前任务制定的目录和参照样本进行对比分析，确认工具和配件是否齐全，工具和配件是否正确。当发现工具和配件不对或缺失时，及时发出语音警报，提醒工作人员尽快改正。

61、作为本发明一种可选方案，维修通信机构：包括无线对讲系统、电话通信系统、视频监控系统等。主要目的是确保维修人员与控制室之间能够实时、高效地沟通，以便及时传递维修进度、安全状况以及其他重要信息。通过这些通信方式，维修人员可以与控制室保持密切联系，及时报告维修情况，接受控制室的指导和调度。同时，控制室也可以实时了解维修现场的情况，及时作出决策和调度，确保维修工作的顺利进行。建立与维修人员、控制室以及其他相关部门的沟通渠道，确保信息畅通。

62、本发明提供一种用于地铁车辆维修的轨行区人力运输方法，包括以下步骤：

63、s1、通过计划统筹机构合理的安排维修的人员、工具配件、时间和路线；

64、s2、人员监测机构对进入箱体的人员进行监测识别，避免未经认证的人员进入；工具配件监测机构对维修需要使用的工具和配件进行检测核实，避免遗漏工具和配件；

65、s3、然后维修人员坐到座椅上，扣好安全带，将维修工具放到箱体内；按照预定的时间和路线，驱动箱体移动到需要车辆维修的位置；

66、s4、启动电机，驱动机构通过传动机构带动夹持定位机构转动到竖直状态；启动电动推杆，电动推杆带动u型架移动，u型架带动转板移动，转板带动c型爪转动，可将夹块顶紧到铁轨上进行定位固定；

67、s5、维修人员从箱体下来，拿好维修需要的工具和配件到现场对车辆进行维修；人员监测机构对进入维修现场内的人员进行监测识别，避免未经认证的人员进入；维修人员通过维修通信机构与地铁的调度室进行沟通；

68、s6、车辆维修完毕后，将工具和替换下来的配件放到工具放置箱内；

69、s7、人员监测机构对进入箱体内的人员进行识别核实，确保所有的维修人员都进入到箱体内，避免有维修人员遗漏在现场；驱动箱体离开返回即可。

70、3.有益效果

71、本技术技术方案中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

72、1、本发明通过计划统筹机构制定地铁维修运输计划，合理的安排运输时间、路线、维修人员和所需工具。

73、2、通过人员监测机构对进入箱体和维修现场的人员进行检测，避免未经认证的人员进入。

74、3、通过工具配件监测机构对维修需要使用的工具和配件进行检测核实，避免遗漏工具和配件，保证维修工作的顺利进行；通过维修通信机构与地铁的调度室进行沟通。

75、4、通过驱动箱体移动到需要车辆维修的位置；通过驱动机构通过传动机构带动夹持定位机构转动到竖直状态；启动电动推杆带动u型架移动，u型架带动转板移动，转板带动c型爪转动，可将夹块顶紧到铁轨上进行定位，避免箱体发生溜滑移位的问题。