一种基于人工智能的地铁管理系统的制作方法

本发明涉及车辆安全领域，尤其涉及一种基于人工智能的地铁管理系统。

背景技术：

地铁轻轨等轨道交通在城市公共交通方面所占有的比例越来越大，其安全性对公共安全的影响所占的位置也日益重要。尽大程度的保证轨道交通的安全运营，是运营者必须要做到的。

轨道交通的车辆运行在固定的轨道上，在沿轨道延长线的周边一定范围内的封闭区间，是保证列车安全通行的区域。在这个区域内，保证不会有任何影响列车通行的事物和事件发生，是列车安全运行的基本保证。

为保证列车在运营中的安全行驶，就需要对上述区域内的环境进行监测，目前大量使用的摄像头和人员巡视的方式。

现有技术的监测系统和方法有一定局限性，摄像头监视范围有限，还不能对突发情况进行判断，人员巡视只局限于车辆停止运营之后的时间。这就要求检测系统能够对车辆运行的区间和周边环境进行实时监测，对影响行车辆的任何情况，包括人和物，以及与行车有关的设备运行状态等，及时通知到车辆管理系统。同时对异常事件做出判断，并及时通知到车辆管理系统。以期在最短时间内车辆能够采取处理措施，最大限度的保证行车安全。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于人工智能的地铁管理系统，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种基于人工智能的地铁管理系统，包括设置在车辆运营线路上的移动监测装置、信号处理系统、供电系统、即时处理系统和报警装置；

所述的移动监测装置包括对检测区间进行信号采集的模块和信号处理模块，包括图像信号采集单元、音频信号采集单元、生物信号采集单元和环境信号采集单元，分别对监测区间内的图像、音频、生物信息和环境信息进行采集并传输至设置在移动监测装置内的初级信号处理单元中，将采集的信号转化为既定格式的数字信号；

所述的初级信号处理单元将转换后的数字信号传输至次级信号处理单元内进行处理、过滤，每一个移动监测装置附有一个次级信号处理系统，固定设于车站或区间内，经次级信号处理单元处理的信号上传至指挥中心内；

所述的次级信号处理单元还包括一比较单元，其通过对在单位时间t内，分别获取检测传感器获取的确定的一种传感器信息；确定两种传感器检测的信息的比较系数r；

式中，xi表示在单位时间t内，第一种信号检测器获取的某一种信号的一瞬时检测值；yi在单位时间t内，第二种信号检测器获取的某一种信号的一瞬时检测值；表示在单位时间t内，第一种信号检测器获取的某一种信号的平均值；表示在单位时间t内，第二种信号检测器获取的某一种信号的的平均值。

进一步地，所述的次级信号处理单元还对车辆密度及电量信息进行处理，次级信号处理单元获取各传感器检测信号值v，车辆密度f以及供电电量t，以及检测的地铁速度w及相邻列车的间距d；并通过下述公式(2)进行判定；

公式(2)中，f表示实时测定的相关系数；vi表示在单位时间t0内实时测定的某一传感器检测信号值；表示在单位时间t0内实时测定的某一传感器的测信号平均值；fi/ti表示在单位时间t0内实时测定的车辆密度f与供电电量t的比值；表示在单位时间t0内实时测定的车辆密度f与供电电量t的比值的平均值；di/wi表示在单位时间t0内实时测定的相邻列车的间距d与地铁速度w的比值；表示在单位时间t0内实时测定的相邻列车的间距d与地铁速度w的比值的平均值。

进一步地，所述移动监测装置上设置有多种检测传感器，分别对监测区间内的图像、音频、生物信息和环境信息进行采集；包括ccd相机、声音传感器、湿度和温度传感器、气敏传感器和位置传感器，为了保证检测的精度，各种传感器均成组设置。

与现有技术相比本发明的有益效果为：本发明的基于人工智能的地铁管理系统及方法，在移动过程中对运营轨道的各种潜在因素进行监测、排查，包括车辆运行的区间和周边环境，及时完成对运营轨道的清理及维护；整个运营轨道的监测机动、全面。

在本发明中，通过将车辆密度、供电量、车辆间距和车辆速度等综合因素进行考虑，利用特有的判定公式，判定轨道系统整体的相关系数f，判定地铁的环境因素的大小。

附图说明

图1为本发明的基于人工智能的地铁管理系统的功能框图；

图2为本发明的移动监测装置的功能框图；

图3为本发明的基于人工智能的地铁管理系统的功能框图；

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明的基于人工智能的地铁管理系统的功能框图，该系统包括设置在车辆运营线路上的移动监测装置、信号处理系统3、供电系统6、即时处理系统4和报警装置5。

其中，所述的移动监测装置根据运营线路的距离、信号处理的复杂程度、监测区间复杂程度可设置第一移动监测装置1、第n移动监测装置，满足运营线路的监测需求。

请参阅图2所示，本发明实施例的移动监测装置包括对检测区间进行信号采集的模块和信号处理模块，包括图像信号采集单元11、音频信号采集单元12、生物信号采集单元13和环境信号采集单元14，分别对监测区间内的图像、音频、生物信息和环境信息进行采集并传输至设置在移动监测装置内的初级信号处理单元15中，将采集的信号转化为既定格式的数字信号。

所述的初级信号处理单元15件转换后的数字信号传输至次级信号处理单元16内进行处理、过滤，每一个移动监测装置附有一个次级信号处理系统，固定设于车站或区间内。经次级信号处理单元16处理的信号上传至指挥中心内，对各个移动检测装置的信号进行汇总，并对异常情况做出处理。

本发明实施例的移动监测装置在每次车辆运行之前，对车辆运行轨道完成完整的移动监测过程；当车辆在站台停止时，移动监测装置已经完成对该站台的检测；当车辆出发向前一站台运行时，停留在该站台的移动监测装置反向运行，开始下一周期的移动监测过程。

车辆密度的标准测量值为运营线路上的相邻两站台之间相邻两车的时间间隔t,预设时间t1和t2,并且，满足t1>t2；当t>t1时，表示运营线路处于停歇时间，此时，移动监控装置处于自检过程中，停止在轨道上运行，仅在停靠点的信息进行监测，对监测区间内的图像、音频、生物信息和环境信息进行采集。

在本发明实施例中，在移动监测装置上设置有多种检测传感器，分别对监测区间内的图像、音频、生物信息和环境信息进行采集；包括ccd相机、声音传感器、湿度和温度传感器、气敏传感器和位置传感器，为了保证检测的精度，各种传感器均成组设置。

本发明的所述的次级信号处理单元16还包括一比较单元，其通过对在单位时间t内，分别获取检测传感器获取的确定的一种传感器信息；确定两种传感器检测的信息的比较系数r。

式中，xi表示在单位时间t内，第一种信号检测器获取的某一种信号的一瞬时检测值；yi在单位时间t内，第二种信号检测器获取的某一种信号的一瞬时检测值；表示在单位时间t内，第一种信号检测器获取的某一种信号的平均值；表示在单位时间t内，第二种信号检测器获取的某一种信号的的平均值。

其中，在上述公式(1)中检测的参数可以为电流值、电压值、功率值；当比较系数r>0.9时，则认为第一种信号和第二种信号的检测值差异不大，地体系统内的环境较好；当比较系数r<0.9时，则认为第一种信号和第二种信号的检测值差异较大，地体系统内的环境较差，需要排查。

本发明的所述的次级信号处理单元16还对车辆密度及电量信息进行处理，次级信号处理单元16获取各传感器检测信号值v，车辆密度f以及供电电量t，以及检测的地铁速度w及相邻列车的间距d；并通过下述公式(2)进行判定。

公式(2)中，f表示实时测定的相关系数；vi表示在单位时间t0内实时测定的某一传感器检测信号值；表示在单位时间t0内实时测定的某一传感器的测信号平均值；fi/ti表示在单位时间t0内实时测定的车辆密度f与供电电量t的比值；表示在单位时间t0内实时测定的车辆密度f与供电电量t的比值的平均值；di/wi表示在单位时间t0内实时测定的相邻列车的间距d与地铁速度w的比值；表示在单位时间t0内实时测定的相邻列车的间距d与地铁速度w的比值的平均值。

在本发明实施例中，通过将车辆密度、供电量、车辆间距和车辆速度等综合因素进行考虑，利用特有的判定公式，判定轨道系统整体的相关系数f，判定地铁的环境因素的大小。

所述的供电系统6由不间断电源供电滑道等组成，与次级信号处理系统设于相同位置，用于为系统内所有设备设施提供动力能源。

所述的即时处理系统4，对监测到异常情况，在可处理范围内时，由设置在行走系统上的机械手臂等设施，进行即时处理。用以保证以最快的速度排除影响行车的异常情况。

在本发明实施例中，机械手臂设置在行走系统上，并且依靠行走系统与指挥中心的数据交互，获取实时的故障处理信息；在机械手臂将故障处理完成后，向指挥中心发送反馈，指挥中心控制移动监测装置二次监测，直到故障排除。

所述的报警系统5，包括采用声光等措施，异常情况发生时，在通过运营管理系统发出信号的同时，直接向列车发出警示，以便最快的速度采取措施，避免险情。

上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。