城际列车运行控制平台及方法与流程

1.本发明涉及城际列车领域，尤其涉及一种城际列车运行控制平台及方法。


背景技术：

2.城际列车，又称城际专列(inter-city rail service)，是指往返于相邻重要城市或城市群之间的客运列车，一般全程运行距离较近、乘车时间较短、途经城市较少，不配置卧铺车厢。
3.城际列车是指仅服务于少数特定城市之间的中短途客运列车，主要用于加强附近城市间的联络，方便周边地区之间的跨市出行和人文交流。虽然城际列车的运用不如长途列车广泛，但随着我国多个城市群的大面积崛起以及成批的城际铁路大规模兴建，城际列车在铁路运输中的地位日趋提高。
4.一般情况下城际列车的运行里程较短、基本不超过200公里；行程耗时不多、通常在2小时以内；经过城市很少，大多只穿梭于两三座地级市之间。城际列车的发车密度、班次总量、停站数目、列车编组和行车速度均要视车站总数、客流需求、出行目的以及铁路运能等一系列实际情况而定。因此，城际列车班次不一定呈现公交化，在站点停靠上亦有分站站停列车和大站停快车。不过因运行时间短暂，城际列车几乎不配备卧铺车厢。城际列车既可以在干线铁路上运行，也可以在支线铁路上运行。


技术实现要素：

5.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种城际列车运行控制平台，能够基于城际列车前方最近动物目标的类型检测结果和距离检测结果对城际列车执行相应的管控操作，从而提升了城际列车的自动化水准和智能化水准。
6.为此，本发明需要具备以下两处重要的发明点：
7.(1)对城际列车前方最近的动物目标类型进行针对性的识别处理，并对识别到的动物类型进行危害判断，以方便城际列车的驾驶员执行不同的应对操作；
8.(2)基于城际列车前方最近的动物目标到城际列车的距离大小选择不同的刹车档位，从而在乘坐舒适度和刹车效果之间达到平衡。
9.根据本发明的一方面，提供了一种城际列车运行控制平台，所述平台包括：
10.危害分析设备，位于城际列车的控制室内，与动物鉴别机构连接，用于基于接收到的当前动物类型确定其是否对城际列车造成危害，并在确定造成危害时，发出危害识别信息；
11.所述危害分析设备还用于在确定接收到的当前动物类型对城际列车不造成危害时，发出危害未识别信息；
12.档位选择机构，位于所述危害分析设备的右侧，与距离识别设备连接，用于基于所述实时距离的数值大小选择对应的刹车档位；
13.监控摄像设备，设置在城际列车的前端，用于对前方通行场景执行摄像操作，以获
得对应的前方监控图像；
14.现场滤波设备，位于城际列车的控制室内，与所述监控摄像设备连接，用于对接收到的前方监控图像执行布特沃斯低通滤波处理，以获得并输出相应的现场滤波图像；
15.数据插值设备，与所述现场滤波设备连接，用于对接收到的现场滤波图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；
16.边缘锐化设备，与所述数据插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行边缘锐化处理，以获得并输出相应的边缘锐化图像；
17.动物鉴别机构，与所述边缘锐化设备连接，用于对基于各种标准动物图片对接收到的边缘锐化图像执行最近动物目标的类型鉴别，并将获得的类型作为当前动物类型输出；
18.距离识别设备，与所述动物鉴别机构连接，用于基于最近动物目标在所述边缘锐化图像中的景深值计算对应的最近动物目标到监控摄像设备的实时距离；
19.其中，基于所述实时距离的数值大小选择对应的刹车档位包括：所述实时距离的数值越大，选择的对应的刹车档位越低。
20.根据本发明的另一方面，还提供了一种城际列车运行控制方法，所述方法包括使用如上述的城际列车运行控制平台以基于城际列车前方最近动物目标的类型检测结果和距离检测结果执行相应的管控操作。
21.本发明的城际列车运行控制平台及方法设计紧凑、安全可靠。由于能够基于城际列车前方最近动物目标的类型检测结果和距离检测结果对城际列车执行相应的管控操作，从而提升了城际列车的自动化水准和智能化水准。
附图说明
22.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
23.图1为根据本发明实施方案示出的城际列车运行控制平台的内部结构图。
具体实施方式
24.下面将参照附图对本发明的城际列车运行控制平台及方法的实施方案进行详细说明。
25.自动控制(automatic control)是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。
26.自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。自动控制技术基础的结论是由诺伯特
·
维纳，鲁道夫
·
卡尔曼提出的。
27.当前，由于管理不善或者频繁通行与城市之间的动物出没区域，城际列车的轨道上可能会出现不同类型的动物目标，一些小型的动物目标根本不会对城际列车的运行造成危害，频繁地刹车会对城际列车的乘客带来不适感，同时，存在危害的动物目标如果直接采
用强度最大的刹车档位，也会给乘客带来不必要的不适感。
28.为了克服上述不足，本发明搭建了一种城际列车运行控制平台及方法，能够有效解决相应的技术问题。
29.图1为根据本发明实施方案示出的城际列车运行控制平台的内部结构图，所述平台包括：
30.危害分析设备，位于城际列车的控制室内，与动物鉴别机构连接，用于基于接收到的当前动物类型确定其是否对城际列车造成危害，并在确定造成危害时，发出危害识别信息；
31.所述危害分析设备还用于在确定接收到的当前动物类型对城际列车不造成危害时，发出危害未识别信息；
32.档位选择机构，位于所述危害分析设备的右侧，与距离识别设备连接，用于基于所述实时距离的数值大小选择对应的刹车档位；
33.监控摄像设备，设置在城际列车的前端，用于对前方通行场景执行摄像操作，以获得对应的前方监控图像；
34.现场滤波设备，位于城际列车的控制室内，与所述监控摄像设备连接，用于对接收到的前方监控图像执行布特沃斯低通滤波处理，以获得并输出相应的现场滤波图像；
35.数据插值设备，与所述现场滤波设备连接，用于对接收到的现场滤波图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；
36.边缘锐化设备，与所述数据插值设备连接，用于对接收到的最近邻插值图像执行边缘锐化处理，以获得并输出相应的边缘锐化图像；
37.动物鉴别机构，与所述边缘锐化设备连接，用于对基于各种标准动物图片对接收到的边缘锐化图像执行最近动物目标的类型鉴别，并将获得的类型作为当前动物类型输出；
38.距离识别设备，与所述动物鉴别机构连接，用于基于最近动物目标在所述边缘锐化图像中的景深值计算对应的最近动物目标到监控摄像设备的实时距离；
39.其中，基于所述实时距离的数值大小选择对应的刹车档位包括：所述实时距离的数值越大，选择的对应的刹车档位越低。
40.接着，继续对本发明的城际列车运行控制平台的具体结构进行进一步的说明。
41.所述城际列车运行控制平台中：
42.基于各种标准动物图片对接收到的边缘锐化图像执行最近动物目标的类型鉴别，并将获得的类型作为当前动物类型输出包括：将最近动物目标的成像区域的几何外形分别与各种标准动物图片进行逐一匹配，将匹配度最高的标准动物图片对应的类型作为当前动物类型。
43.所述城际列车运行控制平台中：
44.基于各种标准动物图片对接收到的边缘锐化图像执行最近动物目标的类型鉴别，并将获得的类型作为当前动物类型输出包括：将占据所述边缘锐化图像面积最大的动物目标作为最近动物目标。
45.所述城际列车运行控制平台中还可以包括：
46.蓝牙通信机构，位于城际列车的控制室内，与所述危害分析设备连接；
47.其中，所述蓝牙通信机构用于将接收到的危害识别信息或危害未识别信息通过蓝牙通信链路无线发送给城际列车的驾驶员的手持终端。
48.所述城际列车运行控制平台中：
49.所述数据插值设备具有串行通信接口，用于接收外部输入的串行通信数据。
50.所述城际列车运行控制平台中：
51.所述边缘锐化设备具有并行通信接口，用于接收外部输入的并行通信数据，所述并行通信接口的位数为8位或16位。
52.所述城际列车运行控制平台中：
53.所述动物鉴别机构与iic控制总线连接，用于接收所述iic控制总线发送的各种控制命令，所述各种控制命令用于分别配置所述动物鉴别机构的各个工作参数。
54.所述城际列车运行控制平台中：
55.所述数据插值设备、所述边缘锐化设备和所述动物鉴别机构共用同一时钟产生设备，所述时钟产生设备为一石英振荡器。
56.所述城际列车运行控制平台中还可以包括：
57.内容显示设备，与所述数据插值设备连接，用于接收并显示所述数据插值设备的工作状态；
58.其中，所述内容显示设备还与所述边缘锐化设备连接，用于接收并显示所述边缘锐化设备的工作状态；
59.其中，所述动物鉴别机构还包括内置存储单元，用于暂存所述动物鉴别机构的输入数据和输出数据。
60.同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种城际列车运行控制方法，所述方法包括使用如上述的城际列车运行控制平台以基于城际列车前方最近动物目标的类型检测结果和距离检测结果执行相应的管控操作。
61.另外，蓝牙(bluetooth)：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4-2.485ghz的ism波段的uhf无线电波)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为rs232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。
62.如今蓝牙由蓝牙技术联盟(bluetooth special interest group，简称sig)管理。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司，他们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。ieee将蓝牙技术列为ieee802.15.1，但如今已不再维持该标准。蓝牙技术联盟负责监督蓝牙规范的开发，管理认证项目，并维护商标权益。制造商的设备必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以“蓝牙设备”的名义进入市场。蓝牙技术拥有一套专利网络，可发放给符合标准的设备。
63.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读内存(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。