一种智能列车系统实现方法

本发明实施例提供一种智能列车系统实现方法,该方法包括:将人工智能技术应用到智能列车、车站及线路设计;利用大数据技术进行客户行为分析及实现其他应用;利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统及实现其他应用;将物联网技术应用于综合信息服务等方面;利用自动驾驶技术,实现列车自动驾驶、列车精准停车及实现其他应用;利用区块链技术,提高风险管控方式、物流供应链和加密数字客票的安全性;利用共享技术,优化旅客乘坐列车前后的交通服务。本发明实施例提供的智能列车系统实现方法,通过将人工智能、大数据技术、虚拟现实技术、物联网、自动驾驶技术、区块链技术、共享技术应用于列车系统的设计,从而显著提高列车的智能化水平。

专利类型: 发明专利
申请(专利)号: CN201911144441.8
申请日期: 2019年11月20日
公开(公告)日: 2020年3月17日
公开(公告)号: CN110884535A
主分类号: B61L27/00,B,B61,B61L,B61L27
分类号: B61L27/00,B61L27/04,B61L27/00,B,B61,B61L,B61L27,B61L27/00,B61L27/04,B61L27/00
申请(专利权)人: 中车青岛四方机车车辆股份有限公司
发明(设计)人: 梁建英,刘泰,石艳红,崔玉龙,杨慕晨
主申请人地址: 266111 山东省青岛市城阳区锦宏东路88号
专利代理机构: 北京路浩知识产权代理有限公司
代理人: 陈玉婷
国别省市代码: 山东;37
主权项: 1.一种智能列车系统实现方法,其特征在于,包括: 将人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中; 利用大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断; 利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修,以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境; 将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护; 利用自动驾驶技术,实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制; 利用区块链技术,从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性; 利用共享技术,优化旅客乘坐列车前后的交通服务,构建交通链条。 2.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述将人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中,具体包括: 在智能列车方面,通过人工智能系统发展轨道交通系统,加强车载感知、自动驾驶、车联网、物联网的技术集成和配套以及开发交通智能感知系统;在智能车站方面,通过建立基于深度学习非法侵入识别、人流聚集与扩散异常检测、环境监测与调节的车站运营智能感知系统,实现车站设备智能监控与管理;在智能线路方面,建立实时监测及灾害预警系统,实现对入侵事件和突发性灾害的自动应急处置。 3.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述利用大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断,具体包括: 通过对客流分布数据、行车数据和IC卡数据进行深度挖掘,为轨道交通的规划、建设和运营提供数据决策依据;通过应用大数据平台,采用聚类及分类算法,对个体级别的对象进行详细分析,提炼出行特征,所述出行特征包括迁徙、分布及时间;以及,通过对大数据的分析发现人口流动变迁的规律; 综合利用设备运行状态、故障信息及联动控制数据,建设能耗统计与监测平台,实现能耗数据的分析与展示; 通过对列车运行数据进行大数据分析进行系统故障诊断和安全监控。 4.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修,以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境,具体包括: 设计包括轨检车在内预设车型的模拟驾驶仿真系统,通过虚拟现实技术,提高模拟驾驶仿真系统的性能和体验感受; 利用虚拟现实技术进行虚拟设计、制造、装配与维修; 构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境,使用户在虚拟环境中身临其境、感同身受、自然交互,用于支持轨道交通舒适度评价、轨道交通主体与附属设施的体验与评价、非正常驾驶行为体验及驾驶员心理测试与行为分析研究。 5.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护,具体包括: 在综合信息服务方面,利用包括传感技术、通讯技术在内的物联网核心技术将各列车运行情况的信息进行收集汇总,并进行信息发布及提供信息查询服务; 在业务托管服务方面,针对经由物联网传输的各种列车信息,智能提供相关软硬件服务,包括列车的调度方案分析、列车的运行情况分析及列车的智能控制; 在在线控制方面,实时的检测列车运行的相关数据,为列车智能运行提供相应的运行方案、认证及跟踪服务; 在数据交换方面,实现轨道交通内外部各系统的信息共享; 在决策支持方面,为列车运行提供数据统计并生成报表,然后在数据汇总分析基础之上,利用数据挖掘技术和相关软件对轨道交通的运行数据源进行分析,并对业务数据进行分析利用,同时根据列车运行的不同需求,获取对列车运行有指导价值的决策建议; 在云端计算方面,建立完善的云端计算体系,承担部分计算复杂、本地数据不充足的功能的计算处理,处理结果传输至本地系统,再由本地实现相应功能; 在信息安全防护方面,在统一的信息传输网内构建虚拟局域网,以确保安全信息和非安全信息的有效隔离,对于信息之间的传输,建立轨道交通系统专用的安全通信协议和数据加密算法,并严格管控。 6.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述利用自动驾驶技术,实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制,具体包括: 在列车自动驾驶方面,在列车自动防护系统的安全保护下,根据运行计划和目标速度曲线,完成对列车的牵引、巡航、惰行和制动的自动控制,实现列车的自动驾驶; 在列车精准停车方面,根据列车速度、预定制动率、距离与停车点的变更,来计算制动曲线,并校正列车走行误差,同时通过相应的制动力使列车遵循制动曲线,确保停车点精度,实现车门与屏蔽门及安全门对准; 在车门屏蔽门联动管理方面,ATO经ATP子系统授权后,向列车发送开车门命令,同时通过车地通信通道发送屏蔽门的开门指令,由屏蔽门管理系统释放屏蔽门;列车发车时,车门及屏蔽门联动关闭后,才允许列车启动;当列车未停稳或未停在规定位置时,不允许给出打开列车车门的信号; 在列车自动折返方面,在ATP防护下,在列车到达折返站后,实现列车的自动折返作业,ATO自动管理列车的折返过程,并完成调换头尾车控制端操作; 在车站停车管理方面,按照实际到站时间和要求发车时间计算停车时间,协助列车正点启动; 在车站跳停控制方面,通过调度系统发调度命令给列车,令一列、一组或全部列车跳过特定的车站或站台,收到调度指令后,列车在特定的车站或站台不停车; 在车站扣车控制方面,对停靠在当前车站的列车实施扣车,若来不及在当前车站扣车,在列车进入下一车站时实施扣车;列车停下后,车门保持打开,直至取消扣车后,列车驶离车站并恢复运行。 7.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述利用区块链技术,从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性,具体包括: 在安全风险管控方面,应用区块链技术,在铁路安全生产所涉及的人、机、环境及管理四大要素的基础上,以历史和实时丰富的大数据库为依托,建立群防群治的安全管理防控体系; 在物流供应链方面,利用区块链技术解决铁路各单位、铁路企业与社会企业之间的交易信任问题,在保证保密性的基础上提高灵活性,并降低成本; 在加密数字客票生成方面,提高加密特性和增强票额分配及流向的科学性,以加快推进铁路客票系统由集中式向去中心或多中心化发展,提升客运资源利用效能,进一步保障用户隐私,简化客票交易及查验环节,提升客运服务的自动化和智能化水平。 8.根据权利要求1所述的智能列车系统实现方法,其特征在于,所述利用共享技术,优化旅客乘坐列车前后的交通服务,构建交通链条,具体包括: 将互联网和共享经济相结合,使得公众根据可接受价格自主选择轨道交通的接驳出行方式; 通过以信息对称为核心,供给匹配需求,精准匹配轨道出行乘客与共享车主行程,降低空驶率和空驶里程;并通过大数据为手段,实现轨道出行运营过程的全监控; 通过盘活私家车运力资源存量,以私家车存量换取出租车增量,控制私家车数量增长率,形成多人合乘一车、一车服务多乘的共享交通模式,以利用共享交通确保轨道交通最后一公里接驳的便利性。
法律状态: 公开,公开