本发明涉及有轨电车相关技术，尤其是涉及一种有轨电车司机管理系统。
背景技术：
有轨电车起源于18世纪，从马拉列车发展到电力机车；再到突破性的低地板车辆技术。有轨电车在这百年的发展历史中经历了兴衰和重生。二十一世纪以来日益拥堵的道路交通和严峻的环境问题再次促进现代有轨电车的的发展。现代有轨电车的驾驶环境与老式有轨电车有着明显区别，大流量的车流和人流给开放环境中行驶的有轨电车埋下隐患。
有轨电车行驶于城市环境中，周边交通环境复杂多变。有轨电车的驾驶原则为目视行车，司机负责观察周围交通环境和潜在的运营风险。在前方存在碰撞风险时，司机需要采取制动措施避免事故或减轻事故严重性。为此需要司机处于一个清醒的工作状态，防止做出错误的操作。如果在路口与社会车辆发生碰撞，不仅会影响有轨电车的运营还会影响公路交通的运营。并造成人员伤亡事故。
2004年，法国鲁昂有轨电车由于司机瞌睡造成了一起严重的有轨电车在隧道中的追尾事故。2013年，法国在蒙彼利埃发生一起由于司机意识不清醒造成的列车冲出尽头轨撞击接触网杆的案例。2015年法国有轨电车与机动车、非机动车、行人碰撞事故总计1472起，造成了371人受伤，4人死亡。有轨电车列车司机台都装有司机警惕按钮(如果司机一段时间内不按压会触发列车紧急制动)，但是该系统不具备预判性对于司机何时不具备工作能力缺乏监测手段。为此希望通过对司机工作状态的连续监测和科学合理的工作任务安排保证有轨电车的行车安全。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有轨电车司机管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种有轨电车司机管理系统，包括相互连接的车载司机监控设备和中心司机管理服务器，所述的车载司机监控设备监控司机的健康状态和意识清醒程度信息，并发送给中心司机管理服务器，所述的中心司机管理服务器根据司机工作状态进行司机工作时间关联，所述的车载司机监控设备在开始工作和结束工作时进行任务确认，所述的车载司机监控设备根据司机工作状态，并给出相应提示。
所述的车载司机监控设备包括处理器以及分别与处理器连接的人脸识别摄像头、司机识别手环、卫星定位系统和无线通信器，所述的无线通讯器与中心司机管理服务器连接；
所述的人脸识别摄像头用于采集司机的面部表情和神态特征，根据司机眼睛、嘴角的特征判断司机是否意识清醒；
所述的司机识别手环用于识别司机身份和分配任务，并监测司机的心率；
所述的卫星定位系统根据列车的动态位移提供实时的里程计数和测速功能，用于获取列车速度和位移数据。
所述的处理器用于收集司机表情信息、司机身份识别信息、司机心率信息、列车速度和列车行驶距离信息并同中心司机管理服务器通信；
所述的处理器在判别司机疲劳驾驶后，向司机发送报警信息提醒司机停车或要求司机加强注意力，同时将司机的工作强度发送给中心司机管理服务器，中心司机管理服务器根据司机的工作强度进行派班管理，在适当的时机进行司机换班。
所述的人脸识别摄像头安装在列车司机室司机座位正前方或者偏心位置，满足司机座位在列车正中心或者偏心的需求；所述的人脸识别摄像头能够根据不同司机的身材外貌自动识别人脸，无需为每一位司机调整安装位置。
所述的司机识别手环通过无线网络或者蓝牙与处理器连接，每个司机识别手环手环与司机一一对应具有唯一识别号，当司机开始执行任务或者进行换班时都被系统监测；司机识别手环还具备根据司机心率判定司机健康状态的功能，如果司机心率突然发生变化或者超出正常范围，系统都可判定司机健康出现问题。
所述的中心司机管理服务器具有司机工作时间统计模块、驾驶里程统计模块、司机工作疲劳分析模块和司机派班管理模块。
所述的司机工作时间统计模块用于统计司机的上下班时间，以及在上下班时间内实际工作时间和休息时间。
所述的驾驶里程统计模块用于统计司机的驾驶里程和每列车的行驶里程，每段时间内的驾驶列车与每列车行驶里程一一对应，选择列车或者司机获得其一天所行驶的里程数。
所述的司机工作疲劳分析模块用于收集司机的表情和心率信息，并将其存储，用于后续司机工作安排合理性分析；
针对司机工作时间和里程设置一个预计门域值，用于判定司机工作疲劳累计程度，当司机工作时间或者里程达到门域值时，主动安排司机进行换班，即使面部表情识别和心率识别仍在正常范围内；
针对早晚高峰等社会车流量较大的情况，司机的工作强度大于小车流密度的情况，司机更加容易疲劳，为此在社会车流密度较高的情况下，司机的工作时间和行驶里程乘以比例系数，经过计算提前安排司机换班工作，缩短司机工作时间；司机换班的门域值根据中心司机管理系统采集的大量司机实时的工作状态数据进行科学分析后设定。
所述的司机派班管理模块根据当天列车任务计划，指定司机在指定地点进行换班操作，如需换班的车站，需要提前录入系统延长该班次在本站的停站时间以确保换班顺利交接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本系统区别于传统司机警惕系统可以实时监控并预判司机的工作疲劳强度。
2、本系统区别于传统的司机派班管理系统，将司机的工作强度纳入派班管理计划。
3、本系统在司机工作强度识别上，不仅考量司机驾驶的疲劳度还考虑了驾驶时间和驾驶里程，考虑大车流密度的情况下司机疲劳的累加。
4、本系统可根据司机个体生理特点，针对性设置其工作清醒状态下的心率值范围，而非传统医学上心率低于60诊断过缓，高于100诊断过速。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明系统的设备布置示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明系统包含车载司机监控设备和中心司机管理服务器。车载司机监控设备用于实时监测司机的工作状态，分析司机意识清醒程度。车载设备可在一定情况下向司机发出报警。中心司机管理服务器具备司机工作时间统计、驾驶里程统计、司机工作疲劳分析和司机派班管理功能。车载司机监控设备与中心司机管理服务器通过无线网络通信进行数据交互。
如图1所示，一种有轨电车司机管理系统，包括相互连接的车载司机监控设备1和中心司机管理服务器2，所述的车载司机监控设备1监控司机的健康状态和意识清醒程度信息，并发送给中心司机管理服务器2，所述的中心司机管理服务器根据司机工作状态进行司机工作时间关联，所述的车载司机监控设备在开始工作和结束工作时进行任务确认，所述的车载司机监控设备根据司机工作状态，并给出相应提示。
所述的车载司机监控设备1包括处理器11以及分别与处理器11连接的人脸识别摄像头13、司机识别手环12、卫星定位系统14和无线通信器15，所述的无线通讯器15与中心司机管理服务器2连接；
所述的人脸识别摄像头13用于采集司机的面部表情和神态特征，根据司机眼睛、嘴角的特征判断司机是否意识清醒；
所述的司机识别手环12用于识别司机身份和分配任务，并监测司机的心率；
所述的卫星定位系统14根据列车的动态位移提供实时的里程计数和测速功能，用于获取列车速度和位移数据。
所述的处理器11用于收集司机表情信息、司机身份识别信息、司机心率信息、列车速度和列车行驶距离信息并同中心司机管理服务器通信；
所述的处理器11在判别司机疲劳驾驶后，向司机发送报警信息提醒司机停车或要求司机加强注意力，同时将司机的工作强度发送给中心司机管理服务器，中心司机管理服务器根据司机的工作强度进行派班管理，在适当的时机进行司机换班。
所述的人脸识别摄像头13安装在列车司机室司机座位正前方或者偏心位置，满足司机座位在列车正中心或者偏心的需求；所述的人脸识别摄像头能够根据不同司机的身材外貌自动识别人脸，无需为每一位司机调整安装位置。
所述的司机识别手环12通过无线网络或者蓝牙与处理器连接，每个司机识别手环手环与司机一一对应具有唯一识别号，当司机开始执行任务或者进行换班时都被系统监测；司机识别手环还具备根据司机心率判定司机健康状态的功能，如果司机心率突然发生变化或者超出正常范围，系统都可判定司机健康出现问题。
所述的中心司机管理服务器2具有司机工作时间统计模块21、驾驶里程统计模块22、司机工作疲劳分析模块23和司机派班管理模块24。
所述的司机工作时间统计模块21用于统计司机的上下班时间，以及在上下班时间内实际工作时间和休息时间。
所述的驾驶里程统计模块22用于统计司机的驾驶里程和每列车的行驶里程，每段时间内的驾驶列车与每列车行驶里程一一对应，选择列车或者司机获得其一天所行驶的里程数。
所述的司机工作疲劳分析模块23用于收集司机的表情和心率信息，并将其存储，用于后续司机工作安排合理性分析；
针对司机工作时间和里程设置一个预计门域值，用于判定司机工作疲劳累计程度，当司机工作时间或者里程达到门域值时，主动安排司机进行换班，即使面部表情识别和心率识别仍在正常范围内；
针对早晚高峰等社会车流量较大的情况，司机的工作强度大于小车流密度的情况，司机更加容易疲劳，为此在社会车流密度较高的情况下，司机的工作时间和行驶里程乘以比例系数，经过计算提前安排司机换班工作，缩短司机工作时间；司机换班的门域值根据中心司机管理系统采集的大量司机实时的工作状态数据进行科学分析后设定。在保证行车安全的情况，同时减少司机人力投入。
所述的司机派班管理模块24根据当天列车任务计划，指定司机在指定地点进行换班操作，如需换班的车站，需要提前录入系统延长该班次在本站的停站时间以确保换班顺利交接。
本发明具体过程如下：
司机上车后，处理器11与司机识别手环12通过蓝牙建立通信，识别司机身份并记录。
司机根据当天运营调度任务驾驶列车。
在列车运行过程中，通过卫星定位系统14可以获得列车行驶的里程数和当前速度。
处理器11监控司机的驾驶里程和工作时长。
司机识别手环12实时监控司机心率，能够识别司机的健康状况。由于手环与司机一一对应，可排除每个司机个体间的身体素质差异。司机的正常心率范围可以准确设定。当司机心率逐渐下降时，可判定司机的意识逐渐模糊有瞌睡趋势；当司机心率突然上升时，司机可能遭遇突发疾病无法确保行车安全。
人脸识别摄像头13用于识别司机的面部表情，分析司机工作情况。根据司机眼皮活动、嘴角判定司机是否意识清醒。摄像头的安装角度设计满足不同体型司机的需求(如附图2所示)。
计算单元通过多个指标分析，同时记录司机的工作情况多维度预防由于司机疲劳驾驶可能造成的安全事故。
当司机处于意识不清醒时，处理器11输出报警指令。
处理器11实时将采集到的信息发送给中心司机管理系统。中心司机管理系统统计司机的驾驶里程、驾驶时间、司机的意识清醒状态。
中心司机管理服务器2可根据获得的司机面部表情，进行数据积累并挖掘出司机意识从清醒转为不清醒的动态特征变化，用于预判是否司机是否需要换班。
中心司机管理服务器2司机管理系统可根据有轨电车调度任务和司机管理，司机派班管理模块指定司机的换班时间和换班地点，保证换班无缝对接。
司机派班管理模块，可指定调整司机的工作时间和休息时间。由司机根据派班指令开展工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。