一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台的制作方法

1.本发明涉及计算机集成控制装置技术领域，特别是涉及一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台。


背景技术：

2.当前铁路快速发展，无论在技术设备、运输指挥调度，还是在劳动组织管理模式上都提出了严格的技术标准要求，而且在发展的过程中，尤其是对安全的重要构成因素人，在劳动组织管理模式上提出了更高的要求。所有与铁路运输安全相关的人员中，司乘人员是最重要的组成部分，是行车安全系统中的核心子系统，在运行过程中起到非常重要的作用，是铁路运输中的关键环节。司乘人员的业务素质直接决定了列车是否能够正常安全运行，在加强与保障铁路行车安全管理工作中起到了不可替代的作用。
3.司乘人员主要负责列车的运行和保养等工作，包括对车辆设备进行日常检查、吊装作业、组装道岔、调车作业确认信号进路情况、车辆日常保养故障排除等，司乘人员工作具有从业人员较为分散、较强的移动性、站多线长的特点，管理跨距大；同时司乘人员不安全的行为、使用设备的不安全状态、环境的不安全因素，常常诱发出新的安全隐患或安全问题。
4.对目前安全事故进行归纳、梳理、分析发现，造成事故主要的直接原因是司乘人员未按照规章进行操作。各运用单位通过增加监测设备(例如车载视频)以及各种规章制度来约束司乘人员，从而提高司乘人员的标准化作业以及对司乘人员的管理工作。现实行车中司乘人员跟前并无管理人员，会导致形式不规范、流程不完整等状态；，此外，对于出乘前列车的检查项目、出乘运行中行车日志的填写以及回库后的检查登记等等，即全程标准化操作过程中，没有任何辅助设备协助司乘人员完成，全靠司乘人员的记忆、经验完成，给司乘人员造成了严重的工作负担，加大了司乘人员的工作强度，各类报表的统计汇总均需要人工完成，不但无法及时获取重要信息，同时也降低了工作效率。
5.现有技术提供了一种调车机车作业安全监控系统，目的是为了解决现有调车机车主要依靠调车人员和司乘人员确认地面机车信号存在的安全隐患，采用计算机集成控制技术，变调车作业的人工控制方式为计算机集成自动控制方式，可以有效地预防调车作业事故。系统分地面部分与车载部分，两者之间靠数传电台进行无线数据传输，机车在各关键点的定位采用电子标签(rfid)，系统通过列车运行监控记录装置实现对机车的控制。但是系统功能单一，只能对调车信号进行监控，也无法实时的对司乘人员的行为进行判断，无法实时监测司乘人员的出乘异常行为，对司乘人员出乘前、出乘中、作业中、退乘后的各项操作都无法进行细致指导。
6.现有技术还提供了一种动车组司乘人员操控信息数据转储装置，是在车载上建立安全记录转储平台，通过在车载上记录转储动车组运行数据，实现数据的完整性记录及安全存储，通过对司乘人员操控动作相关的音视频采集监测，记录司乘人员对行车规范的执行情况，便于事后分析管理和考核。但是此系统只能采集音视频，无法实时的对司乘人员的
操作进行指导，功能单一，无法实时监测司乘人员的出乘异常行为，现场操作还是全靠司乘人员的记忆、经验完成，无法提升工作效率。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，可以实时的对司乘人员的行为进行监控，且能保证司乘人员作业标准化，提升司乘人员工作效率并提升行车的安全。
8.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
9.本发明提供了一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，至少包括：车载局域wifi系统、车载控制端、车载提示装置、司乘人员培训端以及后台管理端；所述车载控制端通过所述车载局域wifi系统与所述车载提示装置通信；
10.所述车载控制端用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频输出控制指令；所述出乘作业包括多个阶段，且每个阶段包括多个且按照出乘作业规范布置的作业步骤；多个所述阶段包括出乘前阶段、出乘中阶段、作业中阶段和退乘后阶段；所述控制指令包括作业步骤对应的标准化作业指令或者未标准化作业指令；
11.所述车载提示装置用于根据所述控制指令，输出语音提示信息；所述语音提示信息为当前作业步骤标准化完成信息、当前作业步骤未标准化完成信息或者未进行当前作业步骤信息；
12.所述后台管理端至少包括司乘人员作业全过程对照标准化模块和重点培训项目确定模块；所述司乘人员作业全过程对照标准化模块用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频确定司乘人员当前作业步骤标准化完成程度；所述重点培训项目确定模块用于根据司乘人员每个作业步骤的标准化完成程度确定司乘人员出乘作业报告，并根据所述司乘人员出乘作业报告中未满足标准化作业要求的作业步骤，确定重点培训项目；所述司乘人员出乘作业报告包括司乘人员每个作业步骤的标准化完成程度、以及未满足标准化作业要求的作业步骤；
13.所述司乘人员培训端至少包括重点项目培训模块；所述重点培训项目用于对司乘人员未满足标准化作业要求的作业步骤进行培训。
14.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
15.本发明提供了一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，可以实时的对司乘人员出乘作业进行监控，且能实现对司乘人员出乘作业全过程对照标准化、记录智能分析、进行司乘人员教育培训等功能，可以提升司乘人员工作效率并提升行车的安全。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例提供的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台的结构框图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
20.如图1所示，本发明实施例提供了一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，主要包括：车载局域wifi系统、车载控制端、车载提示装置、司乘人员培训端以及后台管理端；所述车载控制端通过所述车载局域wifi系统与所述车载提示装置通信。
21.所述车载控制端用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频输出控制指令；所述出乘作业包括多个阶段，且每个阶段包括多个且按照出乘作业规范布置的作业步骤；多个所述阶段包括出乘前阶段、出乘中阶段、作业中阶段和退乘后阶段；所述控制指令包括作业步骤对应的标准化作业指令或者未标准化作业指令。
22.所述车载提示装置用于根据所述控制指令，输出语音提示信息；所述语音提示信息为当前作业步骤标准化完成信息、当前作业步骤未标准化完成信息或者未进行当前作业步骤信息。
23.所述后台管理端至少包括司乘人员作业全过程对照标准化模块和重点培训项目确定模块；所述司乘人员作业全过程对照标准化模块用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频确定司乘人员当前作业步骤标准化完成程度；所述重点培训项目确定模块用于根据司乘人员每个作业步骤的标准化完成程度确定司乘人员出乘作业报告，并根据所述司乘人员出乘作业报告中未满足标准化作业要求的作业步骤，确定重点培训项目；所述司乘人员出乘作业报告包括司乘人员每个作业步骤的标准化完成程度、以及未满足标准化作业要求的作业步骤。
24.在后台管理端中，可自动将司乘人员出乘前中后与标准化流程进行对比，自动得出一个成绩具体分数，然后根据结果分析出知识的薄弱环节和薄弱个人，便于管理人员有针对性地开展培训工作，方便交流学习。
25.所述司乘人员培训端至少包括重点项目培训模块；所述重点培训项目用于对司乘人员未满足标准化作业要求的作业步骤进行培训。
26.在本发明实施例中，所述车载局域wifi系统是通过在列车车厢内部安装ap设备后构建的车载wifi局域网；该车载局域wifi系统能够在高速、高温、振动环境中工作。
27.在本发明实施例中，该数字化智能化平台还包括服务器数据库。
28.所述服务器数据库用于存储司乘人员出乘作业监控视频以及司乘人员出乘作业报告，方便后续查询，即可以通过服务器数据库历史回放查看司乘人员出乘作业监控视频。
29.在本发明实施例中，所述车载控制端包括：
30.数据获取模块，用于获取车载监控装置实时采集的司乘人员出乘作业监控视频。
31.智能分析模块，用于将所述司乘人员出乘作业监控视频与出乘作业规范进行对比分析，确定控制指令。
32.结果推送模块，用于将所述控制指令发送至所述车载提示装置。
33.进一步地，所述车载控制端还包括：
34.按感知事件分级推送模块，用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频，确定出错行为，然后对所述出错行为进行事件等级分类，接着按照低中高的等级，以报警形式发送至后台管理端。
35.当分析过程中出现一些重要违章信息时(如设备故障、超速运行、冒进信号机等)，车载控制端自动将当前分析结果推送到后台管理端，便于上级部门及时掌握现场运行情况，同时管理人员可以远程交流和获得该感知事件。
36.在本发明实施例中，所述司乘人员培训端可以对司乘人员进行安全教育培训；所述司乘人员培训端还包括：
37.日常项目培训模块，用于对司乘人员进行日常安全教育培训项目；所述培训项目的形式包括文字、图片、动画和视频等。
38.文件上传模块，用于上传文件；所述文件包括颁布文件、规章制度文件、事故通报文件、模拟试卷文件和安全视频文件等。
39.学习记录模块，用于记录培训项目的学习次数和每次学习的时长，并对司乘人员的学习次数和每次学习的时长进行统计和分析，最终形成以月度、季度和年度形式的学习进度报表。
40.考试模块，用于采用指纹身份认证和远程视频监考的手段对司乘人员培训项目进行考核，并记录司乘人员答卷内容。其中，采用指纹身份认证和远程视频监考的手段，保证远程考试的公正性。
41.考试结果确定模块，用于对司乘人员答卷内容进行自动阅卷和自动统计评分，得到司乘人员培训成绩。
42.结果查询模块，用于可视化显示当前阶段司乘人员培训成绩以及可视化以报表形式显示过去一段时间内的司乘人员培训成绩和学习进度。
43.在本发明实施例中，所述后台管理端还包括：
44.语音应答模块，用于当司乘人员未标准化完成作业步骤或者出现出错行为时，下发语音通知命令，并通过与司乘人员应答方式确定作业步骤完成程度；所述语音通知命令用于提示司乘人员未标准化完成作业步骤或者出错行为，并指出造成未标准化完成作业步骤出错行为的因素以及后续改进措施，实现出乘过程记录智能分析功能。
45.进一步地，所述后台管理端还包括：
46.列车运行信息获取模块，用于获取车载传感器采集的列车状态信息。
47.车辆故障诊断模块，用于根据列车状态信息确定列车故障信息。
48.故障信息推送模块，用于将列车位置信息和列车故障信息发送至维修人员设备中；所述维修人员设备用于记录维修人员信息、维修时间、维修完成时间以及维修部分信息。
49.维修监督模块，用于根据维修人员设备上传的信息，对列车维修进度进行监督。
50.后台管理端可以对列车状态信息、列车位置信息、司乘人员出乘作业监控视频进行实时监控，实现对列车故障的诊断与上报，可以收到列车故障信息，记录维修人员的维修时间、检修检测记录内容和处理完成时间等等。检修检测记录内容包括车号、工区、修程、总里程、检修日期、完工日期、维修内容、维修人、验收人、下次检测/检修里程或日期等信息。其中修程信息包括：临修、项修、小修、大修、车轴探伤检测、制动系统校验、行安装备检测。
51.其中，通过安装在行驶列车上的车载传感器获取列车状态信息，并传送给车载控制端，车载控制端将这些信息传送到后台管理端。
52.在本发明实施例中，该数字化智能化平台还包括司乘人员手持设备；所述司乘人员手持设备用于以电子方式记录行车日志，并将所有行车日志保存在服务器数据库内，方便日后查询；所述电子方式包括语音方式。
53.在本发明实施例中，该数字化智能化平台还包括远程传送保障模块；所述后台管理端通过所述远程传送保障模块分别与车载传感器、所述车载控制端以及所述司乘人员培训端通信；所述远程传送保障模块为4g网络和5g网络。
54.本发明通过对司乘人员出乘作业全过程分析，辅助司乘人员对列车进行规范化操作，有效的对司乘人员进行精细化管理，提高工作效率，提升铁路的运行安全。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，至少包括：车载局域wifi系统、车载控制端、车载提示装置、司乘人员培训端以及后台管理端；所述车载控制端通过所述车载局域wifi系统与所述车载提示装置通信；所述车载控制端用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频输出控制指令；所述出乘作业包括多个阶段，且每个阶段包括多个且按照出乘作业规范布置的作业步骤；多个所述阶段包括出乘前阶段、出乘中阶段、作业中阶段和退乘后阶段；所述控制指令包括作业步骤对应的标准化作业指令或者未标准化作业指令；所述车载提示装置用于根据所述控制指令，输出语音提示信息；所述语音提示信息为当前作业步骤标准化完成信息、当前作业步骤未标准化完成信息或者未进行当前作业步骤信息；所述后台管理端至少包括司乘人员作业全过程对照标准化模块和重点培训项目确定模块；所述司乘人员作业全过程对照标准化模块用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频确定司乘人员当前作业步骤标准化完成程度；所述重点培训项目确定模块用于根据司乘人员每个作业步骤的标准化完成程度确定司乘人员出乘作业报告，并根据所述司乘人员出乘作业报告中未满足标准化作业要求的作业步骤，确定重点培训项目；所述司乘人员出乘作业报告包括司乘人员每个作业步骤的标准化完成程度、以及未满足标准化作业要求的作业步骤；所述司乘人员培训端至少包括重点项目培训模块；所述重点培训项目用于对司乘人员未满足标准化作业要求的作业步骤进行培训。2.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，所述车载控制端包括：数据获取模块，用于获取车载监控装置实时采集的司乘人员出乘作业监控视频；智能分析模块，用于将所述司乘人员出乘作业监控视频与出乘作业规范进行对比分析，确定控制指令；结果推送模块，用于将所述控制指令发送至所述车载提示装置。3.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，还包括服务器数据库；所述服务器数据库用于存储司乘人员出乘作业监控视频以及司乘人员出乘作业报告。4.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，所述司乘人员培训端还包括：日常项目培训模块，用于对司乘人员进行日常安全教育培训项目；所述培训项目的形式包括文字、图片、动画和视频；文件上传模块，用于上传文件；所述文件包括颁布文件、规章制度文件、事故通报文件、模拟试卷文件和安全视频文件；学习记录模块，用于记录培训项目的学习次数和每次学习的时长，并对司乘人员的学习次数和每次学习的时长进行统计和分析，最终形成以月度、季度和年度形式的学习进度报表；考试模块，用于采用指纹身份认证和远程视频监考的手段对司乘人员培训项目进行考核，并记录司乘人员答卷内容；
考试结果确定模块，用于对司乘人员答卷内容进行自动阅卷和自动统计评分，得到司乘人员培训成绩；结果查询模块，用于可视化显示当前阶段司乘人员培训成绩以及可视化以报表形式显示过去一段时间内的司乘人员培训成绩和学习进度。5.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，所述车载控制端还包括：按感知事件分级推送模块，用于实时获取司乘人员出乘作业监控视频，并根据所述司乘人员出乘作业监控视频，确定出错行为，然后对所述出错行为进行事件等级分类，接着按照低中高的等级，以报警形式发送至后台管理端。6.根据权利要求5所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，所述后台管理端还包括：语音应答模块，用于当司乘人员未标准化完成作业步骤或者出现出错行为时，下发语音通知命令，并通过与司乘人员应答方式确定作业步骤完成程度；所述语音通知命令用于提示司乘人员未标准化完成作业步骤或者出错行为，并指出造成未标准化完成作业步骤出错行为的因素以及后续改进措施。7.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，所述后台管理端还包括：列车运行信息获取模块，用于获取车载传感器采集的列车状态信息；车辆故障诊断模块，用于根据列车状态信息确定列车故障信息；故障信息推送模块，用于将列车位置信息和列车故障信息发送至维修人员设备中；所述维修人员设备用于记录维修人员信息、维修时间、维修完成时间以及维修部分信息；维修监督模块，用于根据维修人员设备上传的信息，对列车维修进度进行监督。8.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，还包括司乘人员手持设备；所述司乘人员手持设备用于以电子方式记录行车日志。9.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，还包括远程传送保障模块；所述后台管理端通过所述远程传送保障模块分别与车载传感器、所述车载控制端以及所述司乘人员培训端通信；所述远程传送保障模块为4g网络和5g网络。10.根据权利要求1所述的一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，其特征在于，所述车载局域wifi系统是通过在列车车厢内部安装ap设备后构建的车载wifi局域网。

技术总结
本发明公开了一种用于铁路列车上辅助驾驶和管理的数字化智能化平台，涉及计算机集成控制装置技术领域，该数字化智能化平台主要包括车载局域wifi系统、车载控制端、车载提示装置、司乘人员培训端以及后台管理端；车载控制端通过车载局域wifi系统与车载提示装置通信；车载控制端根据实时获取的司乘人员出乘作业监控视频，提示司乘人员进行标准化作业；后台管理端根据实时获取的司乘人员出乘作业监控视频，了解司乘人员当前作业步骤标准化完成程度，并对薄弱环节进行确定与培训。因此，本发明是通过数字化智能化平台对司乘人员出乘作业进行实时监控和指导，省时省力，提升司乘人员作业安全，确保行车安全。确保行车安全。确保行车安全。


技术研发人员：陈立 胡敏惠 陈敏
受保护的技术使用者：西北铁道电子股份有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/6/14