[发明专利]一种基于大数据的铁路监控辅助系统

权利要求书

1.一种基于大数据的铁路监控辅助系统，其特征在于，包括车速检测单元、数据分析模块、启用单元、摄像单元一、摄像单元二、摄像单元三、接收单元、数据解析单元、解析规则库、控制器、显示单元、存储单元、列车辅控模块和智能设备；

其中，所述车速检测单元包括设置在火车顶部的车速传感器，用于获取实时的车速信息，并将车速信息传输到数据分析模块，所述数据分析模块接收车速检测单元传输的车速信息，并对车速信息进行车速拆分步骤，根据车速拆分步骤产生变更信号；

数据分析模块在产生初始速值时将其传输到启动单元，所述数据分析模块还用于在产生变更信号时将车速信息Cn传输到启动单元，所述启用单元接收到数据分析模块传输的初始速值、车速信息Cn和变更信号时，自动进入启摄分析步骤，具体步骤为：

S1：获取到初始速值，设定反应时间T2，T2为用户预设值；之后对初始速值进行判定；

当初始速值小于X3时，产生一值信号；

当X3≤初始速值≤X4时，产生二选信号；

当初始速值＞X4时，产生三选信号；X3和X4为预设值；

S2：在对初始速值进行判定后，若产生一值信号时，计算测算距，测算距＝初始速值*T2；

在产生二选信号时，计算测算距，测算距＝初始速值*(T2*1.2)；

在产生三选信号时，计算测算距，测算距＝初始速值*(T2*1.4)；

S3：令核距＝测算距+初始速值*T3时，T3为预设值；

当核距处于0-J1时，产生启一信号；

当核距处于J1-J2时，产生启二信号；

当核距大于J2时，产生启三信号；

之后不做动作，直到接收到变更信号才会产生分析；

S3：获取到此时的车速信息Cn，对车速信息Cn进行判定，具体判定原理与步骤S1内的对初始速值进行判定相同，判定方式为将车速信息Cn替代初始速值，进行相同原理判定；

所述启用单元在产生启一信号、启二信号和启三信号中任一种时，对应开启相应的摄像单元一、摄像单元二和摄像单元三；

其中，摄像单元一、摄像单元二和摄像单元三均包括摄像机，其焦距依次增大；且三者监控距离依次为0-J1，J1-J2，以及J2以上；J1和J2均为管理人员根据选定摄像机的焦距设定的值；用于获取到火车前方的实时影像信息；

当启动对应摄像单元一、摄像单元二和摄像单元三中任一种时，将获取到实时影像信息传输到接收单元，所述接收单元用于将实时影像信息传输到数据解析单元，数据解析单元用于结合解析规则库对实时影像信息进行景象行驶分析，得到接近占比和逼近信号；

所述数据解析单元用于在产生逼近信号时，将逼近信号传输到控制器，所述控制器接收到数据解析单元传输的逼近信号时，自动驱动显示单元显示“当前行驶会出现危险”字眼；

所述数据解析单元用于将接近占比传输到控制器，所述控制器用于根据接近占比进行减速分析，具体分析步骤为：

SS1：当接近占比低于B1时，产生减速信号一；

当接近占比处于B1和B2之间时，此时产生减速信号二；

当接近占比超过B2时，产生减速信号三；

SS2：当产生减速信号一时，此时控制器向列车辅控模块传输减速信号一，此时车速减少15％；

当产生减速信号二时，此时控制器向列车辅控模块传输减速信号二，此时车速减少25％；

当产生减速信号三时，此时控制器向列车辅控模块传输减速信号三，此时车速减少40％；

所述控制器还用于将接近占比打上时间戳传输到存储单元进行存储；

所述控制器还用于将逼近信号传输到智能设备，所述智能设备在接收到控制器传输的逼近信号时，还会自动显示“当前有异物逼近，并注意避让”；

所述车速拆分步骤的具体步骤为：

步骤一：首先，获取到车速检测单元传输的车速信息；

步骤二：从初始时，每间隔预设时间T1获取一次车速信息，其中T1为预设值；

步骤三：将车速信息标记为Ci，i＝1...n；其中Cn表示为最新时刻的车速信息Cn；

步骤四：对车速信息的数量进行判定，若当n＜X1时，不做任何处理；当满足n＝X1时，获取到此时的X1组车速信息的均值，将其标记为初始速值；获取到初始速值的同时开始进入步骤五的平稳判定；

步骤五：求取到车速信息Ci的均值，将该均值标记为均速值P；

步骤六：求取车速信息的稳值W1，此时

步骤七：持续获取车速信息，并根据步骤五-步骤六的原理获取其稳值W2；持续获取稳值Wj，j＝1…m；

步骤八：根据公式C_w＝|W_j-W_j-1|实时计算稳差值Cw；当稳差值Cw超过X2时，产生变更信号；否则不做任何处理；X2为预设值；

所述景象行驶分析步骤为：

S01：在接收到实时影像信息时，会自动获取初始时刻图片，初始时刻图片为火车核距位置处的图片信息；

S02：之后每经过T4时间后，再次获取核距位置处的图片信息，其中T3＝4*T4；

S03：连续获取四次核距位置处的图片信息，加上初始时刻图片，共计五张图片，将其标记为变化图片，得到变化图片组；

S04：获取到变化图片组，对其进行距离识别分析，得到接近占比；

所述距离识别分析的具体分析步骤为：

S041：选定第一张变化图片，获取到该变化图片中每一个物体距离铁轨的最近距离，铁轨指代铁路两侧边框；

S042：之后选定第二张变化图片，重复步骤S041；

S043：重复步骤S042，直到对变化图片组内的变化图片处理完毕；

S044：选定任一物体；

S045：依次获取其五个最近距离，将其依次标记为Po，o＝1-5；

S046：利用公式计算距离缩差C_p，C_p＝P_o-P_o-1，o＝2…5；得到四个距离缩差Cp，p＝1...4；当四个Cp值中存在三个及其以上的值大于零时，产生逼近信号；

S047：选定下一物体，重复步骤S045-S047，直到对所有的物体处理完毕；得到产生逼近信号的物体占所有物体个数的比例，将该比例标记为接近占比；

所述智能设备为手机或平板电脑；

所述控制器还用于将接近占比传输到显示单元，所述显示单元接收控制器传输的接近占比时，进行自动显示。