一种轨道车运行控制及安全辅助系统的制作方法

1.本发明涉及轨道车运行控制技术领域，特别涉及一种轨道车运行控制及安全辅助系统。


背景技术：

2.gyk轨道车运行控制设备（以下简称gyk设备）是一种集机车信号接收与显示、运行监控、语音提示、数据记录、录音记录等多种功能为一体的综合控制设备，其主要根据揭示命令自动生成目标距离模式曲线，采用速度分级的控制方式，监控轨道车安全运行。为保障轨道车的运行安全，轨道车运用单位就需要依据运行的调度命令，提前使用揭示数据编辑软件将调度命令转化为轨道车运行控制设备所能识别的揭示命令，然后写入专用的优盘中，在司乘人员出车时提前将优盘中的揭示命令导入gyk设备中，使gyk能够按照调度命令中规定的限速监控轨道车运行，以防止轨道车在运行时发生超速危险，避免安全事故的发生。
3.现有技术的运行控制设备功能比较单一，主要依赖限速曲线和信号状态来防范行车风险，对铁路线路的实时路况、站场调车信号及特殊节点状态、动力系统燃油状况、高速线路应答数据获取、远程维护和调度、司乘人员本身驾驶精神状态、标准化作业指导和远程添乘管理，均缺失技术手段，安全防护不够全面，应用管理不够高效。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种轨道车运行控制及安全辅助系统。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种轨道车运行控制及安全辅助系统，包括：轨道车运行控制设备和辅助单元；所述轨道车运行控制设备和所述辅助单元通过总线进行数据交互；所述轨道车运行控制设备用于向所述辅助单元提供行车公用数据；所述辅助单元利用所述行车公用数据进行辅助业务处理，向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；所述请求指令包括报警请求指令、制动请求指令和减速请求指令；所述轨道车运行控制设备根据所述请求指令进行报警、制动或减速；所述行车公用数据包括：有权端、车号、车速、运行里程、位置和时间信息。
7.可选地，所述辅助单元包括：
8.图像采集及障碍物识别单元，用于根据所述行车公用数据采集车辆运行线路上的图像，并根据所述图像识别障碍物，根据识别到的障碍物向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；
9.调车作业防护单元，用于根据所述行车公用数据和车道级定位数据计算车辆距离关闭的调车信号机的距离，根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；以及根据所述距离绘制调车限速曲线，根据站场信号机、股道状态信息和调车命令规划调车五色图线路，并将所述调车五色图线路和所述调车限速曲线发送至所述轨道车运行控制设备；
10.高铁线路数据获取单元，用于根据所述运行里程读取目标距离数据和控制速度数据，并将所述目标距离数据和所述控制速度数据发送至所述轨道车运行控制设备，所述轨道车运行控制设备进入高铁线路提速运行监控模式，绘制提速运行监控模式下的运行控制限速曲线；
11.燃油监测单元，用于根据燃油监测数据确定车辆状态以及燃油使用考核指标，并将所述燃油使用考核指标发送至调度指令发布及维护管理单元，以及根据所述车辆状态向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；所述燃油监测数据包括：燃油数据、加油数据以及尾气数据；
12.异常行为检测单元，用于根据采集到的驾驶人员的驾驶图像识别所述驾驶人员的危险行为，并根据所述危险行为的严重程度向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；
13.调度指令发布及维护管理单元，用于根据铁路综合信息网和所述行车公用数据对所述轨道车运行控制设备、所述图像采集及障碍物识别单元、所述调车作业防护单元、所述高铁线路数据获取单元、所述燃油监测单元、所述异常行为检测单元和所述数智平台单元进行远程维护；
14.数智平台单元，用于根据所述行车公用数据实时指导出乘标准化作业以及实时辅导远程添乘。
15.可选地，所述图像采集及障碍物识别单元包括：
16.双光谱多角度线路探测器件，用于根据所述行车公用数据采集车辆运行线路上的图像；
17.图像处理主机，分别与所述双光谱多角度线路探测器件和所述轨道车运行控制设备连接，用于根据内嵌的障碍物检测算法对所述图像进行处理，提取线路上的障碍物的类别和距离，并根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。
18.可选地，所述调车作业防护单元包括：
19.轮轨测速定位模块，用于通过车辆的轮径、脉冲以及实时运行速度计算车辆的位移信息，并根据所述位移信息进行定位，确定车道级定位数据；
20.星基差分定位模块，用于对车辆进行定位，并对所述轮轨测速定位模块计算的位移信息进行矫正；
21.调车防护数据处理主机，分别与所述轮轨测速定位模块、所述星基差分定位模块和所述轨道车运行控制设备连接，用于根据所述车道级定位数据和所述行车公用数据计算车辆距离关闭的调车信号机的距离，根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；以及根据所述距离绘制调车限速曲线，根据站场信号机、股道状态信息和调车命令规划调车五色图线路，并将所述调车五色图线路和所述调车限速曲线发送至所述轨道车运行控制设备。
22.可选地，所述高铁线路数据获取单元包括：控制主机、微波天线和应答器；所述控制主机分别与所述微波天线和所述轨道车运行控制设备连接；所述控制主机根据所述运行里程打开所述微波天线，通过所述微波天线读取所述应答器内的目标距离数据和控制速度数据；所述控制主机将读取到的所述目标距离数据和所述控制速度数据发送至所述轨道车运行控制设备。
23.可选地，所述燃油监测单元包括：
24.超声波液位传感器，用于采集燃油数据；
25.加油计量器，用于采集加油数据；
26.尾气监测传感器，用于采集尾气数据；
27.燃油监测主机，分别与所述超声波液位传感器、所述加油计量器、所述尾气监测传感器以及所述轨道车运行控制设备连接，用于基于所述燃油数据、所述加油数据以及所述尾气数据建立车辆状态大数据算法模型，监测车辆状态以及燃油使用考核指标，并将所述燃油使用考核指标发送至调度指令发布及维护管理单元，以及根据所述车辆状态向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。
28.可选地，所述异常行为检测单元包括：
29.行为监测摄像机，用于拍摄驾驶人员的驾驶图像；
30.算法处理主机，分别与所述行为监测摄像机和所述轨道车运行控制设备连接，用于通过内嵌人工智能算法对所述驾驶图像进行处理，识别所述驾驶人员的危险行为，并根据所述危险行为的严重程度向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。
31.可选地，所述调度指令发布及维护管理单元包括：通信主机和组合通信天线。
32.可选地，所述数智平台单元包括：主机模块、移动通信模块、车载局部千兆wifi模块、智能可穿戴单兵终端以及智能显示终端；所述主机模块分别与所述移动通信模块、所述车载局部千兆wifi模块所述以及智能显示终端连接；
33.所述主机模块上运行有司乘人员和管理人员的作业和管理的数据库，所述主机模块根据内置标准化作业流程，结合车辆作业的业务节点和实时运行工况，通过所述智能显示终端实时音视频指导司乘人员标准化操作，并对异常操作反馈信息进行提醒和记录；
34.所述主机模块还用于对行车作业记录数据进行实时分析，结合智能感知算法，利用所述移动通信模块推送风险事件到所述智能显示终端和地面管理平台；所述主机模块利用所述智能可穿戴单兵终端、所述车载局部千兆wifi模块和所述移动通信模块，实现司乘人员在车辆上任何位置作业过程中与地面管理人员的远程通信。
35.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：
36.本发明提供的轨道车运行控制及安全辅助系统，针对现场的安全风险情况改进车辆运行控制设备，增加了辅助单元，实现了安全防护辅助的功能，使乘务人员能够减少失误，便于司乘人员更高效、安全地驾驶车辆，保护好行车安全。
附图说明
37.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。
38.图1为本发明提供的轨道车运行控制及安全辅助系统的结构框图；
39.图2为本发明提供的gyk设备的原理结构示意图；
40.图3为本发明提供的图像采集及障碍物识别单元的组成示意图；
41.图4为本发明提供的调车作业防护单元的组成示意图；
42.图5为本发明提供的高铁线路数据获取单元的组成示意图；
43.图6为本发明提供的燃油监测单元的组成示意图；
44.图7为本发明提供的异常行为检测单元的组成示意图；
45.图8为本发明提供的调度指令发布及维护管理单元的组成示意图；
46.图9为本发明提供的数智平台单元的组成示意图。
具体实施方式
47.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。
48.本发明的目的是将轨道车运行控制设备（gyk设备）升级为轨道车专用运行控制及安全辅助系统，集成车辆运行安全性、高效性的技术手段，便于司乘人员更高效、安全地驾驶车辆。
49.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。
50.如图1所示，本发明提供的轨道车运行控制及安全辅助系统包括：轨道车运行控制设备和辅助单元。所述轨道车运行控制设备和所述辅助单元通过总线进行数据交互；所述轨道车运行控制设备用于向所述辅助单元提供行车公用数据；所述辅助单元利用所述行车公用数据进行辅助业务处理，向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；所述请求指令包括报警请求指令、制动请求指令和减速请求指令；所述轨道车运行控制设备根据所述请求指令进行报警、制动或减速；所述行车公用数据包括：有权端、车号、车速、运行里程、位置和时间信息。
51.如图2所示，轨道车运行控制设备由车上装置和车下装置两部分构成，车上装置中具有信号运行监控主机，车下装置具有一可感应轨道灯光信号的信号感应器，该感应器与信号运行监控主机中的信号处理器输入端相连，信号处理器的系统电路由译码电路、滤波电路和放大电路构成，同时信号处理器可提供多个输出口，整个系统各部分均采用额定电压为24v的电瓶供电，且各部分供电电压均不超过该额定电压。
52.在车上装置中还设置了gps卫星定位装置，该定位装置与信号运行监控主机输入端相连，将轨道车运行速度、方向、位置等参数输入信号运行监控主机。
53.在车下装置中设置有风压、速度、轴温传感器及相应的的监控电路和自动控制执行机构，将风压、速度、轴温信息输入自动停车装置以实施自动化的报警监控进行自动限速和自动停车。
54.自动停车装置由与信号处理器相连的控制盒及分别与控制盒输出端相连的报警盒、停车继电器、测速发电机、按纽盒构成，且停车继电器后又接电控放风阀与紧急放风阀。
55.控制盒根据信号处理结果的禁止信号及测速发电机的速度信号，周期性控制输出警惕信号，并通过报警盒发出报警，连续报警7秒，司机无制动操作的情况下，自动输出制动，控制电磁阀放风。若7秒内司机操作了制动，监测到速度降低，控制盒自动解除制动控制。可通过按钮盒上的警惕按钮进入到警惕状态，周期发出警惕信号，可通过按钮盒上的紧急停车按钮，控制直接输出制动。
56.在车上装置中还设置有能够实现声讯以及各种数据的存储、现场回放和转储分析功能的录音机和风压、速度、轴温、运行里程、限速点和区段等运行数据的机车信号显示器。
57.在车上装置中设有可以在车上自主设定限速条件的输入装置。
58.在车上装置中设置有对存储的运行数据进行无线遥控远程提取分析或实现接收上级指令的功能的无线通讯装置。
59.如图1所示，辅助单元包括：图像采集及障碍物识别单元、调车作业防护单元、高铁线路数据获取单元、燃油监测单元、异常行为检测单元、调度指令发布及维护管理单元和数智平台单元。
60.进一步地，图像采集及障碍物识别单元，用于根据所述行车公用数据采集车辆运行线路上的图像，并根据所述图像识别障碍物，根据识别到的障碍物向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。车辆运行过程中，图像采集及障碍物识别单元根据轨道车运行控制设备提供的车速信息、行驶位置信息以及时间信息采集线路图像并进行图像的存储处理，通过处理识别出障碍物后，给轨道车运行控制设备发送报警提醒或制动输出指令。
61.如图3所示，所述图像采集及障碍物识别单元包括：双光谱多角度线路探测器件和图像处理主机。
62.双光谱多角度线路探测器件用于采集车辆运行线路上的图像。车辆两端设置的双光谱多角度线路探测器件昼夜采集车辆前方至少800米范围内的线路视频，并通过局域网发送到数智平台单元，并在智能显示终端上显示，为司乘人员提供车前至少800米范围内的线路超视距、全天候清晰辅助瞭望。
63.图像处理主机，分别与所述双光谱多角度线路探测器件和所述轨道车运行控制设备连接，用于根据内嵌的障碍物检测算法对所述图像进行处理，提取线路上的障碍物的类别和距离，并根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。
64.本发明采用高性能的图像处理主机，高性能的图像处理主机上运行有人工智能深度学习卷积网络、语义分割网络、非线性插值测距的障碍物检测算法，经过对双光谱多角度线路探测器件获取的图像进行处理分析后，提取出线路上障碍物的类别和距离，根据车辆制动曲线计算防护等级，并且向gyk设备发出报警、减速或停车的指令，由gyk设备发出报警语音、常用制动或紧急制动操作。车辆制动曲线由gyk设备给出，当障碍物距离落在常用制动距离范围内时发出减速等级报警，当落在紧急制动范围内时发出停车等级报警。制动距离的计算按照轨道车辆制动距离计算标准执行。
65.高性能的图像处理主机根据gyk设备的有权端信息自动处理有权端的视频图像。
66.进一步地，调车作业防护单元，用于根据行车公用数据和车道级定位数据计算车辆距离关闭的调车信号机的距离，根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；以及根据所述距离绘制调车限速曲线，根据站场信号机、股道状态信息和调车命令规划调车五色图线路，并将所述调车五色图线路和所述调车限速曲线发送至所述轨道车运行控制设备。
67.调车作业防护单元根据轨道车运行控制设备提供的车速信息、里程信息、位置、时间信息和车道级定位数据计算到关闭信号机的安全运行距离，并将实时信息发送给轨道车运行控制设备进行报警提醒或制动输出指令。
68.如图4所示，调车作业防护单元包括星基差分定位模块、轮轨测速定位模块以及调
车防护数据处理主机。
69.轮轨测速定位模块用于通过车辆的轮径、脉冲以及实时运行速度计算车辆的位移信息，并根据所述位移信息进行定位，确定车道级定位数据；星基差分定位模块用于对车辆进行定位，并对所述轮轨测速定位模块计算的位移信息进行矫正。
70.调车防护数据处理主机在卫星定位信号较好时，采用星基差分定位模块获得0.5米内的单点定位精度，实现车辆在铁路线路上的车道级定位，同时对轮轨测速模块计算的位移信息进行矫正；在卫星信号差时，利用轮轨测速定位模块所得位移信息反推定位位置，实现车道级定位。
71.调车防护数据处理主机利用tdcs信息（即远程发布调度命令和维护管理的车载单元发来的站场信号机、股道状态信息和调车命令），自动规划出调车五色图线路，并关联已加载的0.2米精度的线路和站场电子地图数据，将调车线路、节点信号机坐标数据与调车五色图一一映射；基于以上，由车辆车道级定位数据、车速信息、里程信息、位置和时间信息，精准实时计算出车辆距离关闭的调车信号机的距离，绘制动态调车限速曲线，实现调车作业防冒进的防护功能；对于站场上的特殊点，如站界、土挡、固定脱轨器、接触网终点等节点，作为类似于关闭的调车信号机一样，计算防护距离，在设定的距离范围内进行报警和制动防护，避免进入到特殊点的防护区域内。
72.调车防护数据处理主机将报警和制动指令发送给gyk设备执行。调车五色图线路和调车限速曲线也发送给gyk设备显示。
73.进一步地，高铁线路数据获取单元，用于根据所述运行里程读取目标距离数据和控制速度数据，并将所述目标距离数据和所述控制速度数据发送至所述轨道车运行控制设备，所述轨道车运行控制设备进入高铁线路提速运行监控模式，绘制提速运行监控模式下的运行控制限速曲线。
74.高铁线路数据获取单元先读取轨道车运行控制设备基础数据中高铁线路数据标识，再根据车速、运行里程、位置和时间信息以及读取地面应答器信息进行轨道车运行控制设备模式的转换（进入提速模式）。
75.如图5所示，高铁线路数据获取单元包括：控制主机、微波天线和应答器；所述控制主机分别与所述微波天线和所述轨道车运行控制设备连接。当运行到高铁线路上时，控制主机根据从gyk设备获取的公里信息，自动打开微波天线，利用微波天线激活和读取地面应答器内的目标距离和控制速度数据，并将该信息通过总线发回gyk设备，gyk设备即将进入高铁线路提速运行监控模式，绘制提速模式下的运行控制限速曲线。
76.进一步地，燃油监测单元，用于根据燃油监测数据确定车辆状态以及燃油使用考核指标，并将所述燃油使用考核指标发送至调度指令发布及维护管理单元，以及根据所述车辆状态向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；所述燃油监测数据包括：燃油数据、加油数据以及尾气数据。
77.燃油监测单元根据轨道车运行控制设备提供的车号、运行里程和时间信息进行燃油数据的记录，通过地面客户端软件进行分析、统计、汇总，并生成报表。
78.如图6所示，燃油监测单元包括超声波液位传感器、加油计量器、尾气监测传感器和燃油监测主机。
79.超声波液位传感器用于采集燃油数据；加油计量器用于采集加油数据；尾气监测
传感器用于采集尾气数据；燃油监测主机利用动态油量计算算法精准计算油量；利用油耗数据（由燃油数据和加油数据确定）、车型、车况及尾气监测数据建立车辆状态大数据算法模型，监测出本车辆的机械设备良好或者恶化的趋势，发出预警信息到gyk设备，防止司乘人员车况不良情况下的出车风险；大数据算法模型考核出司机操作消耗的合理性、发现燃油丢失的状态，通过远程维护管理和发布调度命令单元发将燃油使用考核指标发送至调度指令发布及维护管理单元。
80.进一步地，异常行为检测单元，用于根据采集到的驾驶人员的驾驶图像识别所述驾驶人员的危险行为，并根据所述危险行为的严重程度向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。
81.异常行为检测单元根据有权端信息识别分析有权端的驾驶行为图像，并输出报警或制动指令，并根据时间及车号作为记录id，生成可追溯同步记录，且只有车速大于零时，才开始进行驾驶行为图像识别分析。
82.如图7所示，异常行为检测单元包括车辆两端驾驶位的行为监测摄像机和车载的算法处理主机。
83.算法处理主机采用集成npu单元的嵌入式硬件平台，其上运行有人工智能行为监测算法，采用目标检测和聚类算子，由大量司机驾驶行为图片样本进行训练所得。
84.当车启动后，算法处理主机自动检测行为监测摄像机拍摄的司乘人员驾驶行为，发现危险行为（如离岗、疲劳瞌睡、接打电话）时，根据严重程度和发生频次形成不同等级的报警指令发给gyk设备，由gyk设备执行报警或制动。
85.进一步地，调度指令发布及维护管理单元，用于根据铁路综合信息网和所述行车公用数据对所述轨道车运行控制设备、所述图像采集及障碍物识别单元、所述调车作业防护单元、所述高铁线路数据获取单元、所述燃油监测单元、所述异常行为检测单元和所述数智平台单元进行远程维护。调度指令发布及维护管理单元根据轨道车运行控制设备提供的车号、车速、运行里程、位置和时间等信息远程发布车载运行所需的基本数据、揭示数据、控制软件、管理要求以及远程回传车辆运行的记录数据。
86.如图8所示，调度指令发布及维护管理单元包括：通信主机和组合通信天线。通信主机内包含主控模块、gms-r通信模块、公网通信模块；组合天线包含gms-r通信天线、公网通信天线；实现与铁路综合信息网的双路可靠连接。该单元利用铁路综合信息网实现用户远程维护车载运行控制设备以及上述的所有车载单元，远程传输车载运行所需的基本数据、揭示数据、控制软件、管理要求以及车辆运行的记录数据。
87.进一步地，数智平台单元，用于根据行车公用数据实时指导出乘标准化作业以及实时辅导远程添乘。数智平台单元根据轨道车运行控制设备提供的车号、位置和时间信息对不同车辆的司乘人员标准化操作进行实时音视频指导，对关键节点的记录进行操作流程和参数的比对分析，将严重违规项点作为风险事件进行推送，实现司乘人员在车辆上任何位置作业过程中与地面管理人员的远程通信。
88.如图9所示，数智平台单元包括：主机模块、移动通信模块、车载局部千兆wifi模块、智能可穿戴单兵终端以及智能显示终端。
89.主机模块上运行有司乘人员和管理人员的作业和管理的数据库，主机模块根据内置标准化作业流程，结合车辆作业的业务节点和实时运行工况，通过智能显示终端实时音
视频指导司乘人员标准化操作，并对异常操作反馈信息进行提醒，记录；
90.主机模块对行车作业记录数据实时分析，结合智能感知算法，利用移动通信模块推送风险事件到显示终端和地面管理平台；
91.主机模块对于标准作业规定的关键节点的记录进行操作流程和参数的比对分析，将严重违规项点作为风险事件进行推送；一个设备的参数记录发生较大变化时，联动分析其他设备相关的记录参数，利用智能感知算法得出风险等级，并进行风险事项推送。
92.主机模块利用智能可穿戴单兵终端、车载局部千兆wifi模块和移动通信模块，实现司乘人员在车辆上任何位置作业过程中与地面管理人员的远程通信，实现围绕车辆展开的远程应急指挥的视频对讲，使管理人员及时掌控现场，排除突发问题。
93.本发明将轨道车运行控制设备（gyk设备）升级为轨道车专用运行控制及安全辅助系统，集成车辆运行安全性、高效性的技术手段，便于司乘人员更高效、安全地驾驶车辆。
94.系统集成车辆运行前方的超视距、全天候辅助瞭望和防撞障碍物的图像采集及障碍物识别单元，解决了瞭望间断和异物侵限防护问题；
95.系统集成调车作业防护单元，解决了原有设备调车模式下，不仿冒的问题，以及站场特殊点（如站界、土档、脱轨器）无法预警防护的问题；
96.系统集成燃油监测单元，解决了动力系统隐患预防无技术手段问题；
97.系统集成高铁线路数据获取单元，解决了轨道车载高铁线路无法提速的问题；
98.系统集成调度指令发布及维护管理单元，解决了传统移动存储介质数据交互效率低下的问题；
99.系统集成异常行为检测单元，解决了疲劳驾驶、危险驾驶行为无法实时监控的问题；
100.系统集成数智平台单元，解决了司乘不规范作业无法实时指导和监管的问题。
101.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。
102.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：
1.一种轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，包括：轨道车运行控制设备和辅助单元；所述轨道车运行控制设备和所述辅助单元通过总线进行数据交互；所述轨道车运行控制设备用于向所述辅助单元提供行车公用数据；所述辅助单元利用所述行车公用数据进行辅助业务处理，向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；所述请求指令包括报警请求指令、制动请求指令和减速请求指令；所述轨道车运行控制设备根据所述请求指令进行报警、制动或减速；所述行车公用数据包括：有权端、车号、车速、运行里程、位置和时间信息。2.根据权利要求1所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述辅助单元包括：图像采集及障碍物识别单元，用于根据所述行车公用数据采集车辆运行线路上的图像，并根据所述图像识别障碍物，根据识别到的障碍物向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；调车作业防护单元，用于根据所述行车公用数据和车道级定位数据计算车辆距离关闭的调车信号机的距离，根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；以及根据所述距离绘制调车限速曲线，根据站场信号机、股道状态信息和调车命令规划调车五色图线路，并将所述调车五色图线路和所述调车限速曲线发送至所述轨道车运行控制设备；高铁线路数据获取单元，用于根据所述运行里程读取目标距离数据和控制速度数据，并将所述目标距离数据和所述控制速度数据发送至所述轨道车运行控制设备，所述轨道车运行控制设备进入高铁线路提速运行监控模式，绘制提速运行监控模式下的运行控制限速曲线；燃油监测单元，用于根据燃油监测数据确定车辆状态以及燃油使用考核指标，并将所述燃油使用考核指标发送至调度指令发布及维护管理单元，以及根据所述车辆状态向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；所述燃油监测数据包括：燃油数据、加油数据以及尾气数据；异常行为检测单元，用于根据采集到的驾驶人员的驾驶图像识别所述驾驶人员的危险行为，并根据所述危险行为的严重程度向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；调度指令发布及维护管理单元，用于根据铁路综合信息网和所述行车公用数据对所述轨道车运行控制设备、所述图像采集及障碍物识别单元、所述调车作业防护单元、所述高铁线路数据获取单元、所述燃油监测单元、所述异常行为检测单元和所述数智平台单元进行远程维护；数智平台单元，用于根据所述行车公用数据实时指导出乘标准化作业以及实时辅导远程添乘。3.根据权利要求2所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述图像采集及障碍物识别单元包括：双光谱多角度线路探测器件，用于根据所述行车公用数据采集车辆运行线路上的图像；图像处理主机，分别与所述双光谱多角度线路探测器件和所述轨道车运行控制设备连接，用于根据内嵌的障碍物检测算法对所述图像进行处理，提取线路上的障碍物的类别和距离，并根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。
4.根据权利要求2所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述调车作业防护单元包括：轮轨测速定位模块，用于通过车辆的轮径、脉冲以及实时运行速度计算车辆的位移信息，并根据所述位移信息进行定位，确定车道级定位数据；星基差分定位模块，用于对车辆进行定位，并对所述轮轨测速定位模块计算的位移信息进行矫正；调车防护数据处理主机，分别与所述轮轨测速定位模块、所述星基差分定位模块和所述轨道车运行控制设备连接，用于根据所述车道级定位数据和所述行车公用数据计算车辆距离关闭的调车信号机的距离，根据所述距离向所述轨道车运行控制设备返回请求指令；以及根据所述距离绘制调车限速曲线，根据站场信号机、股道状态信息和调车命令规划调车五色图线路，并将所述调车五色图线路和所述调车限速曲线发送至所述轨道车运行控制设备。5.根据权利要求2所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述高铁线路数据获取单元包括：控制主机、微波天线和应答器；所述控制主机分别与所述微波天线和所述轨道车运行控制设备连接；所述控制主机根据所述运行里程打开所述微波天线，通过所述微波天线读取所述应答器内的目标距离数据和控制速度数据；所述控制主机将读取到的所述目标距离数据和所述控制速度数据发送至所述轨道车运行控制设备。6.根据权利要求2所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述燃油监测单元包括：超声波液位传感器，用于采集燃油数据；加油计量器，用于采集加油数据；尾气监测传感器，用于采集尾气数据；燃油监测主机，分别与所述超声波液位传感器、所述加油计量器、所述尾气监测传感器以及所述轨道车运行控制设备连接，用于基于所述燃油数据、所述加油数据以及所述尾气数据建立车辆状态大数据算法模型，监测车辆状态以及燃油使用考核指标，并将所述燃油使用考核指标发送至调度指令发布及维护管理单元，以及根据所述车辆状态向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。7.根据权利要求2所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述异常行为检测单元包括：行为监测摄像机，用于拍摄驾驶人员的驾驶图像；算法处理主机，分别与所述行为监测摄像机和所述轨道车运行控制设备连接，用于通过内嵌人工智能算法对所述驾驶图像进行处理，识别所述驾驶人员的危险行为，并根据所述危险行为的严重程度向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。8.根据权利要求1所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述调度指令发布及维护管理单元包括：通信主机和组合通信天线。9.根据权利要求1所述的轨道车运行控制及安全辅助系统，其特征在于，所述数智平台单元包括：主机模块、移动通信模块、车载局部千兆wifi模块、智能可穿戴单兵终端以及智能显示终端；所述主机模块分别与所述移动通信模块、所述车载局部千兆wifi模块所述以及智能显示终端连接；
所述主机模块上运行有司乘人员和管理人员的作业和管理的数据库，所述主机模块根据内置标准化作业流程，结合车辆作业的业务节点和实时运行工况，通过所述智能显示终端实时音视频指导司乘人员标准化操作，并对异常操作反馈信息进行提醒和记录；所述主机模块还用于对行车作业记录数据进行实时分析，结合智能感知算法，利用所述移动通信模块推送风险事件到所述智能显示终端和地面管理平台；所述主机模块利用所述智能可穿戴单兵终端、所述车载局部千兆wifi模块和所述移动通信模块，实现司乘人员在车辆上任何位置作业过程中与地面管理人员的远程通信。

技术总结
本发明公开了一种轨道车运行控制及安全辅助系统，涉及轨道车运行控制领域。该系统包括：轨道车运行控制设备和辅助单元；所述轨道车运行控制设备和所述辅助单元通过总线进行数据交互；所述轨道车运行控制设备用于向所述辅助单元提供行车公用数据；所述辅助单元利用所述行车公用数据进行辅助业务处理，向所述轨道车运行控制设备返回请求指令。本发明提供的轨道车运行控制及安全辅助系统，针对现场的安全风险情况改进车辆运行控制设备，增加了辅助单元，实现了安全防护辅助的功能，使乘务人员能够减少失误，便于司乘人员更高效、安全地驾驶车辆，保护好行车安全。保护好行车安全。保护好行车安全。


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：2023.04.20
技术公布日：2023/6/27