一种基于主动安全的列车控制方法及系统与流程

allin2025-04-07  29


本发明属于列车安全控制,具体是涉及到一种基于主动安全的列车控制方法及系统。


背景技术:

1、当今,列车安全控制系统作为智能交通的重要组成部分,对人们的生命财产安全产生了极大的影响,如何提高列车安全性能是当前技术人员一直努力追求的目标。然而,在现有的列车安全控制系统中,中央控制单元在安全控制方面通常只能对列车进行基本的监视和诊断,若出现故障,则会将相应的结果通知给工作人员进行故障处理。这种安全控制方式具有较大的缺陷,因为这种方式需要人为判断和操作,因此存在操作速度较慢的问题。这种方式也容易出现误操作的情况,从而导致重大损失。

2、此外,当前的列车安全控制系统中,由于存在人为操作环节,使得整个安全控制系统运作效率较低,而在车辆行驶中,任何的故障都需要快速处理,尽量减少对行驶车辆的影响。因此,需要一种更加高效、准确和可靠的列车安全控制系统,以解决以上存在的问题。


技术实现思路

1、本发明提供一种基于主动安全的列车控制方法及系统,以解决人为安全控制效率较低且容易出现误操作的问题。

2、第一方面,本发明提供一种基于主动安全的列车控制方法,该方法包括如下步骤:

3、获取目标列车的车辆运行信息;

4、基于所述车辆运行信息进行逻辑功能分析,生成所述目标列车的基础控制指令;

5、基于所述基础控制指令将所述车辆运行信息解构为多个安全控制要素;

6、实时监视多个所述安全控制要素并进行安全风险评级,得到所述安全控制要素的安全风险等级;

7、根据所述安全风险等级匹配生成安全控制指令;

8、将所述基础控制指令和所述安全控制指令进行指令融合,得到最终控制指令;

9、通过所述最终控制指令控制所述目标列车执行主动安全控制。

10、可选的,所述基于所述基础控制指令将所述车辆运行信息解构为多个安全控制要素包括如下步骤:

11、识别所述车辆运行信息中的功能控制信息;

12、根据所述基础控制指令的控制目标从所述功能控制信息中筛选出目标功能控制类型;

13、基于预设的功能-设备关联表检索所述目标功能控制类型所对应的目标设备;

14、将所述目标功能控制类型与对应的所述目标设备绑定,得到安全控制要素。

15、可选的,所述实时监视多个所述安全控制要素并进行安全风险评级,得到所述安全控制要素的安全风险等级包括如下步骤:

16、实时监视所有所述安全控制要素所对应的所述目标设备的设备运行数据,所述设备运行数据包括实时运行数据和历史运行数据;

17、根据所述实时运行数据分析所述目标设备的故障等级,并为所述故障等级赋予等级权重,且所述故障等级和所述等级权重成正比;

18、基于所述历史运行数据统计所述目标设备的故障次数;

19、根据所述历史运行数据计算所述目标设备的总运行时间;

20、结合所述故障次数和所述总运行时间计算所述目标设备的故障发生概率;

21、结合所述故障等级、所述等级权重和所述故障发生概率定量计算所述目标列车的安全风险等级。

22、可选的,所述将所述基础控制指令和所述安全控制指令进行指令融合,得到最终控制指令包括如下步骤:

23、判断所述安全控制指令和所述基础控制指令是否存在指令冲突;

24、若所述安全控制指令和所述基础控制指令不存在所述指令冲突,则将安全控制指令和所述基础控制指令叠加为最终控制指令;

25、若所述安全控制指令和所述基础控制指令存在所述指令冲突,则判断所述安全风险等级是否超出预设的风险等级阈值;

26、若所述安全风险等级超出所述风险等级阈值,则将所述安全控制指令覆盖所述基础控制指令,得到所述最终控制指令;

27、若所述安全风险等级未超出所述风险等级阈值,则将所述安全控制指令转换为安全提示指令,并将所述安全提示指令和所述基础控制指令融合,得到所述最终控制指令。

28、第二方面,本发明还提供一种基于主动安全的列车控制系统,所述系统包括:

29、信息获取模块,用于获取目标列车的车辆运行信息;

30、控制指令生成模块,与所述信息获取模块连接,用于根据所述车辆运行信息进行逻辑功能分析,生成所述目标列车的基础控制指令;

31、信息解构模块,与所述控制指令生成模块和所述信息获取模块连接,用于根据所述基础控制指令将所述车辆运行信息解构为多个安全控制要素;

32、风险评级模块,与所述信息解构模块连接,用于实时监视多个所述安全控制要素并进行安全风险评级,得到所述安全控制要素的安全风险等级;

33、安全指令生成模块,与所述风险评级模块连接,用于根据所述安全风险等级匹配生成安全控制指令;

34、指令融合模块,与所述控制指令生成模块和所述安全指令生成模块连接,用于将所述基础控制指令和所述安全控制指令进行指令融合,得到最终控制指令;

35、主动安全控制模块,与所述指令融合模块连接,用于通过所述最终控制指令控制所述目标列车执行主动安全控制。

36、可选的,所述信息解构模块包括:

37、信息识别子模块,与所述信息获取模块连接,用于识别所述车辆运行信息中的功能控制信息;

38、功能筛选子模块,与所述信息识别子模块和所述控制指令生成模块连接,用于根据所述基础控制指令的控制目标从所述功能控制信息中筛选出目标功能控制类型;

39、设备检索子模块,预设有功能-设备关联表且与所述功能筛选子模块连接,用于根据所述功能-设备关联表检索所述目标功能控制类型所对应的目标设备;

40、要素生成子模块,与所述设备检索子模块连接,用于将所述目标功能控制类型与对应的所述目标设备绑定,得到安全控制要素。

41、可选的,所述风险评级模块包括:

42、数据监视子模块,与所述要素生成子模块连接,用于实时监视所有所述安全控制要素所对应的所述目标设备的设备运行数据,所述设备运行数据包括实时运行数据和历史运行数据;

43、故障分析子模块,与所述数据监视子模块连接,用于根据所述实时运行数据分析所述目标设备的故障等级,并为所述故障等级赋予等级权重,且所述故障等级和所述等级权重成正比;

44、故障统计子模块,与所述数据监视子模块连接,用于根据所述历史运行数据统计所述目标设备的故障次数;

45、时间计算子模块,与所述数据监视子模块连接,用于根据所述历史运行数据计算所述目标设备的总运行时间;

46、概率计算子模块,与所述故障统计子模块和所述时间计算子模块连接,用于结合所述故障次数和所述总运行时间计算所述目标设备的故障发生概率;

47、风险等级计算子模块,与所述故障分析子模块和所述概率计算子模块连接,用于结合所述故障等级、所述等级权重和所述故障发生概率定量计算所述目标列车的安全风险等级。

48、可选的,所述指令融合模块包括:

49、指令判断子模块,与所述控制指令生成模块和所述安全指令生成模块连接,用于判断所述基础控制指令和所述安全控制指令是否存在指令冲突;

50、风险判断子模块,预设有风险等级阈值,与所述指令判断子模块和所述风险等级计算子模块连接,用于当指令判断子模块判断结果为所述基础控制指令和所述安全控制指令存在指令冲突时,判断所述安全风险等级是否超出所述风险等级阈值;

51、指令融合子模块,与所述风险判断子模块和所述指令判断子模块连接;

52、当所述风险判断子模块判断结果为所述安全风险等级超出所述风险等级阈值时,所述指令融合子模块将所述安全控制指令覆盖所述基础控制指令,得到最终控制指令;

53、当所述风险判断子模块判断结果为所述安全风险等级未超出所述风险等级阈值时,所述指令融合子模块将所述安全控制指令转换为安全提示指令,并将所述安全提示指令和所述基础控制指令融合,得到所述最终控制指令;

54、当所述指令判断子模块判断结果为所述基础控制指令和所述安全控制指令不存在指令冲突时,所述指令融合子模块将所述安全控制指令和所述基础控制指令叠加为所述最终控制指令。

55、第三方面,本发明还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中所述方法的步骤。

56、第四方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中所述方法的步骤。

57、本发明的有益效果是:

58、先获取目标列车的车辆运行信息,再基于所述车辆运行信息进行逻辑功能分析,生成所述目标列车的基础控制指令。在执行控制指令之前,还需要将所述车辆运行信息解构为多个安全控制要素,同时实时监视多个所述安全控制要素并进行安全风险评级,得到所述安全控制要素的安全风险等级,并根据所述安全风险等级匹配生成安全控制指令。此时,再将所述基础控制指令和所述安全控制指令进行指令融合,得到最终控制指令。并最终通过所述最终控制指令控制所述目标列车执行主动安全控制。相较于人工进行安全控制,主动安全控制具有更高的执行效率以及较低的失误率。


技术特征:

1.一种基于主动安全的列车控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于主动安全的列车控制方法,其特征在于,所述基于所述基础控制指令将所述车辆运行信息解构为多个安全控制要素包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于主动安全的列车控制方法,其特征在于,所述实时监视多个所述安全控制要素并进行安全风险评级,得到所述安全控制要素的安全风险等级包括如下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于主动安全的列车控制方法,其特征在于,所述将所述基础控制指令和所述安全控制指令进行指令融合,得到最终控制指令包括如下步骤:

5.一种基于主动安全的列车控制系统,其特征在于,所述系统包括:

6.根据权利要求5所述的基于主动安全的列车控制系统,其特征在于,所述信息解构模块包括:

7.根据权利要求6所述的基于主动安全的列车控制系统,其特征在于,所述风险评级模块包括:

8.根据权利要求7所述的基于主动安全的列车控制系统,其特征在于,所述指令融合模块包括:

9.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。


技术总结
本发明提供一种基于主动安全的列车控制方法及系统,该方法包括如下步骤:获取目标列车的车辆运行信息;基于所述车辆运行信息进行逻辑功能分析,生成所述目标列车的基础控制指令;基于所述基础控制指令将所述车辆运行信息解构为多个安全控制要素;实时监视多个所述安全控制要素并进行安全风险评级,得到所述安全控制要素的安全风险等级;根据所述安全风险等级匹配生成安全控制指令;将所述基础控制指令和所述安全控制指令进行指令融合,得到最终控制指令;通过所述最终控制指令控制所述目标列车执行主动安全控制。本发明具有主动安全控制的效果。

技术研发人员:许清,杨军,刘群欣,熊艳,李洁,江伟波
受保护的技术使用者:株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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