本發(fā)明涉及城鐵控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種城際鐵路線路安全控制方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
城際鐵路的定義，早期沒有時速規(guī)定，認(rèn)為城鐵是中短距離客運(yùn)專用鐵路，2015年3月1日起實(shí)施的《城際鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：城際鐵路是指專門服務(wù)于相鄰城市間或城市群，旅客列車設(shè)計(jì)速度200公里/小時及以下的快速、便捷、的交通設(shè)施，這種新規(guī)定里，京津城鐵等城際高速鐵路從城鐵領(lǐng)域劃歸到區(qū)域鐵路領(lǐng)域，城鐵屬于中級型快速鐵路。
城際鐵路線路長度一般介于50公里-200公里之間；城際鐵路車站間距一般為10公里-50公里。2015年起實(shí)施的《城際鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》是中國城際鐵路的首部行業(yè)參考標(biāo)準(zhǔn)體系。
2008年8月我國第一條城際客運(yùn)專線京津城際鐵路正式通車。截至2015年底，中國已建有：京津城際鐵路、滬寧城際鐵路、寧杭城際鐵路、湛茂陽城際鐵路、津保城際鐵路、柳南城際鐵路、長吉城際鐵路、武漢城市圈城際鐵路、昌九城際鐵路、京唐城際鐵路、長株潭城際鐵路、沈撫城際鐵路、青榮城際鐵路、鄭開城際鐵路、鄭焦城際鐵路、貴開城際鐵路、石衡滄黃(港)城際鐵路、蘭州中川城際鐵路、廣深城際鐵路、深汕捷運(yùn)。
由于城際鐵路穿行于人流量大的城市之前，并且不同于鐵路在地下運(yùn)行，城際鐵路運(yùn)行過程中存在安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提出一種城際鐵路線路安全控制方法與系統(tǒng)。
一種城際鐵路線路安全控制方法，其包括如下步驟：
s1、在城際鐵路沿線上選取重要觀測點(diǎn)；在觀測點(diǎn)配置紅外傳感器以及視頻監(jiān)控?cái)z像頭；
s2、在觀測點(diǎn)劃分三層次安全控制區(qū)域；所述三層次安全控制區(qū)域包括：移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域；所述移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域相對于城際列車由外至內(nèi)依次分布；
s3、通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域中人流量信息，并判斷人流量信息是否大于預(yù)設(shè)人流量閾值；在大于時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；否則跳轉(zhuǎn)到步驟s4；
s4、通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控對象獲取趨勢判斷區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到中控服務(wù)器進(jìn)行判斷；中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷，在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到步驟s5；
s5、通過紅外傳感器獲取安全警示區(qū)域內(nèi)行人與城際列車的距離信息；并將距離信息發(fā)送到中控服務(wù)器，中控服務(wù)器對距離進(jìn)行判斷；在距離大于預(yù)警距離時，中控服務(wù)器發(fā)出指令通過觀測點(diǎn)內(nèi)的語音提示信息提示行人；在距離小于或等于預(yù)警距離且大于事件距離時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；在距離小于事件距離，中控服務(wù)器向運(yùn)營中相關(guān)城際列車發(fā)出減速或停止指令。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制方法中，
所述步驟s5中在距離小于事件距離時，還包括如下步驟：
調(diào)取視頻監(jiān)控?cái)z像頭跟蹤安全警示區(qū)域內(nèi)行人的活動動態(tài)視頻信息，并將視頻信息附上時間戳信息，并發(fā)送到警務(wù)中心。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制方法中，所述步驟s4中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷包括：
建立判斷模型，所述判斷模型如下：
定義行人狀態(tài)變量：xk＝(xk，yk，sk，ck，ak，bk)，其中變量內(nèi)6個參數(shù)分別表示k時刻行人目標(biāo)在視頻圖像中的x，y坐標(biāo)、尺寸比例、旋轉(zhuǎn)角、長寬比、傾斜角；
定義行人隨機(jī)游走模型：xk＝xk-1+wk，其中6乘以1的列向量wk表示均值為0、方差為對角陣
令k＝0，選取初始幀參考目標(biāo)x0，計(jì)算初始幀參考目標(biāo)的初始本征空間模型z0；根據(jù)先驗(yàn)分布p(x0)建立初始狀態(tài)樣本集
根據(jù)初始狀態(tài)樣本集中樣本的權(quán)值
通過新的初始粒子集預(yù)測粒子新的狀態(tài)，并由本征空間模型z0計(jì)算粒子的權(quán)值，得到t+1時刻粒子集
根據(jù)新的初始粒子集
對k+1時刻的粒子集
令k＝k+1，重復(fù)執(zhí)行選取初始幀參考目標(biāo)至以后的步驟，直至在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到步驟s5。
本發(fā)明還提供一種城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)，其包括如下單元：
觀測點(diǎn)配置單元，用于在城際鐵路沿線上選取重要觀測點(diǎn)；在觀測點(diǎn)配置紅外傳感器以及視頻監(jiān)控?cái)z像頭；
區(qū)域劃分單元，用于在觀測點(diǎn)劃分三層次安全控制區(qū)域；所述三層次安全控制區(qū)域包括：移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域；所述移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域相對于城際列車由外至內(nèi)依次分布；
人流量監(jiān)控單元，用于通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域中人流量信息，并判斷人流量信息是否大于預(yù)設(shè)人流量閾值；在大于時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；否則跳轉(zhuǎn)到趨勢判讀單元；
趨勢判讀單元，用于通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控對象獲取趨勢判斷區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到中控服務(wù)器進(jìn)行判斷；中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷，在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到距離判斷單元；
距離判斷單元，用于通過紅外傳感器獲取安全警示區(qū)域內(nèi)行人與城際列車的距離信息；并將距離信息發(fā)送到中控服務(wù)器，中控服務(wù)器對距離進(jìn)行判斷；在距離大于預(yù)警距離時，中控服務(wù)器發(fā)出指令通過觀測點(diǎn)內(nèi)的語音提示信息提示行人；在距離小于或等于預(yù)警距離且大于事件距離時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；在距離小于事件距離，中控服務(wù)器向運(yùn)營中相關(guān)城際列車發(fā)出減速或停止指令。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)中，
所述距離判斷單元中在距離小于事件距離時，還包括：
調(diào)取視頻監(jiān)控?cái)z像頭跟蹤安全警示區(qū)域內(nèi)行人的活動動態(tài)視頻信息，并將視頻信息附上時間戳信息，并發(fā)送到警務(wù)中心。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)中，所述趨勢判讀單元中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷包括：
建立判斷模型，所述判斷模型如下：
定義行人狀態(tài)變量：xk＝(xk，yk，sk，ck，ak，bk)，其中變量內(nèi)6個參數(shù)分別表示k時刻行人目標(biāo)在視頻圖像中的x，y坐標(biāo)、尺寸比例、旋轉(zhuǎn)角、長寬比、傾斜角；
定義行人隨機(jī)游走模型：xk＝xk-1+wk，其中6乘以1的列向量wk表示均值為0、方差為對角陣
令k＝0，選取初始幀參考目標(biāo)x0，計(jì)算初始幀參考目標(biāo)的初始本征空間模型z0；根據(jù)先驗(yàn)分布p(x0)建立初始狀態(tài)樣本集
根據(jù)初始狀態(tài)樣本集中樣本的權(quán)值
通過新的初始粒子集預(yù)測粒子新的狀態(tài)，并由本征空間模型z0計(jì)算粒子的權(quán)值，得到t+1時刻粒子集
根據(jù)新的初始粒子集
對k+1時刻的粒子集
令k＝k+1，重復(fù)執(zhí)行選取初始幀參考目標(biāo)至以后的步驟，直至在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到距離判斷單元。
實(shí)施本發(fā)明提供的一種城際鐵路線路安全控制方法與系統(tǒng)具有以下有益效果：通過在觀測點(diǎn)劃分三層次安全控制區(qū)域；所述三層次安全控制區(qū)域包括：移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域；所述移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域相對于城際列車由外至內(nèi)依次分布，能夠形成有層次性的監(jiān)控策略，并且在距離大于預(yù)警距離時，中控服務(wù)器發(fā)出指令通過觀測點(diǎn)內(nèi)的語音提示信息提示行人；在距離小于或等于預(yù)警距離且大于事件距離時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；在距離小于事件距離，中控服務(wù)器向運(yùn)營中相關(guān)城際列車發(fā)出減速或停止指令，使得安全控制更有針對性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
一種城際鐵路線路安全控制方法，其包括如下步驟：
s1、在城際鐵路沿線上選取重要觀測點(diǎn)；在觀測點(diǎn)配置紅外傳感器以及視頻監(jiān)控?cái)z像頭；
s2、在觀測點(diǎn)劃分三層次安全控制區(qū)域；所述三層次安全控制區(qū)域包括：移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域；所述移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域相對于城際列車由外至內(nèi)依次分布；
s3、通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域中人流量信息，并判斷人流量信息是否大于預(yù)設(shè)人流量閾值；在大于時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；否則跳轉(zhuǎn)到步驟s4；
s4、通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控對象獲取趨勢判斷區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到中控服務(wù)器進(jìn)行判斷；中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷，在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到步驟s5；
s5、通過紅外傳感器獲取安全警示區(qū)域內(nèi)行人與城際列車的距離信息；并將距離信息發(fā)送到中控服務(wù)器，中控服務(wù)器對距離進(jìn)行判斷；在距離大于預(yù)警距離時，中控服務(wù)器發(fā)出指令通過觀測點(diǎn)內(nèi)的語音提示信息提示行人；在距離小于或等于預(yù)警距離且大于事件距離時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；在距離小于事件距離，中控服務(wù)器向運(yùn)營中相關(guān)城際列車發(fā)出減速或停止指令。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制方法中，
所述步驟s5中在距離小于事件距離時，還包括如下步驟：
調(diào)取視頻監(jiān)控?cái)z像頭跟蹤安全警示區(qū)域內(nèi)行人的活動動態(tài)視頻信息，并將視頻信息附上時間戳信息，并發(fā)送到警務(wù)中心。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制方法中，所述步驟s4中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷包括：
建立判斷模型，所述判斷模型如下：
定義行人狀態(tài)變量：xk＝(xk，yk，sk，ck，ak，bk)，其中變量內(nèi)6個參數(shù)分別表示k時刻行人目標(biāo)在視頻圖像中的x，y坐標(biāo)、尺寸比例、旋轉(zhuǎn)角、長寬比、傾斜角；
定義行人隨機(jī)游走模型：xk＝xk-1+wk，其中6乘以1的列向量wk表示均值為0、方差為對角陣
令k＝0，選取初始幀參考目標(biāo)x0，計(jì)算初始幀參考目標(biāo)的初始本征空間模型z0；根據(jù)先驗(yàn)分布p(x0)建立初始狀態(tài)樣本集
根據(jù)初始狀態(tài)樣本集中樣本的權(quán)值
通過新的初始粒子集預(yù)測粒子新的狀態(tài)，并由本征空間模型z0計(jì)算粒子的權(quán)值，得到t+1時刻粒子集
根據(jù)新的初始粒子集
對k+1時刻的粒子集
令k＝k+1，重復(fù)執(zhí)行選取初始幀參考目標(biāo)至以后的步驟，直至在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到步驟s5。
如圖1所示，本發(fā)明還提供一種城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)，其包括如下單元：
觀測點(diǎn)配置單元，用于在城際鐵路沿線上選取重要觀測點(diǎn)；在觀測點(diǎn)配置紅外傳感器以及視頻監(jiān)控?cái)z像頭；
區(qū)域劃分單元，用于在觀測點(diǎn)劃分三層次安全控制區(qū)域；所述三層次安全控制區(qū)域包括：移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域；所述移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域相對于城際列車由外至內(nèi)依次分布；
人流量監(jiān)控單元，用于通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域中人流量信息，并判斷人流量信息是否大于預(yù)設(shè)人流量閾值；在大于時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；否則跳轉(zhuǎn)到趨勢判讀單元；
趨勢判讀單元，用于通過視頻監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)控對象獲取趨勢判斷區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到中控服務(wù)器進(jìn)行判斷；中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷，在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到距離判斷單元；
距離判斷單元，用于通過紅外傳感器獲取安全警示區(qū)域內(nèi)行人與城際列車的距離信息；并將距離信息發(fā)送到中控服務(wù)器，中控服務(wù)器對距離進(jìn)行判斷；在距離大于預(yù)警距離時，中控服務(wù)器發(fā)出指令通過觀測點(diǎn)內(nèi)的語音提示信息提示行人；在距離小于或等于預(yù)警距離且大于事件距離時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；在距離小于事件距離，中控服務(wù)器向運(yùn)營中相關(guān)城際列車發(fā)出減速或停止指令。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)中，
所述距離判斷單元中在距離小于事件距離時，還包括：
調(diào)取視頻監(jiān)控?cái)z像頭跟蹤安全警示區(qū)域內(nèi)行人的活動動態(tài)視頻信息，并將視頻信息附上時間戳信息，并發(fā)送到警務(wù)中心。
在本發(fā)明所述的城際鐵路線路安全控制系統(tǒng)中，所述趨勢判讀單元中控服務(wù)器根據(jù)內(nèi)置判斷模型對行人對象的活動趨勢進(jìn)行判斷包括：
建立判斷模型，所述判斷模型如下：
定義行人狀態(tài)變量：xk＝(xk，yk，sk，ck，ak，bk)，其中變量內(nèi)6個參數(shù)分別表示k時刻行人目標(biāo)在視頻圖像中的x，y坐標(biāo)、尺寸比例、旋轉(zhuǎn)角、長寬比、傾斜角；
定義行人隨機(jī)游走模型：xk＝xk-1+wk，其中6乘以1的列向量wk表示均值為0、方差為對角陣
令k＝0，選取初始幀參考目標(biāo)x0，計(jì)算初始幀參考目標(biāo)的初始本征空間模型z0；根據(jù)先驗(yàn)分布p(x0)建立初始狀態(tài)樣本集
根據(jù)初始狀態(tài)樣本集中樣本的權(quán)值
通過新的初始粒子集預(yù)測粒子新的狀態(tài)，并由本征空間模型z0計(jì)算粒子的權(quán)值，得到t+1時刻粒子集
根據(jù)新的初始粒子集
對k+1時刻的粒子集
令k＝k+1，重復(fù)執(zhí)行選取初始幀參考目標(biāo)至以后的步驟，直至在活動趨勢與預(yù)設(shè)預(yù)警趨勢相符合時，跳轉(zhuǎn)到距離判斷單元。
實(shí)施本發(fā)明提供的一種城際鐵路線路安全控制方法與系統(tǒng)具有以下有益效果：通過在觀測點(diǎn)劃分三層次安全控制區(qū)域；所述三層次安全控制區(qū)域包括：移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域；所述移動對象普遍監(jiān)控區(qū)域、對象活動趨勢判斷區(qū)域、安全警示區(qū)域相對于城際列車由外至內(nèi)依次分布，能夠形成有層次性的監(jiān)控策略，并且在距離大于預(yù)警距離時，中控服務(wù)器發(fā)出指令通過觀測點(diǎn)內(nèi)的語音提示信息提示行人；在距離小于或等于預(yù)警距離且大于事件距離時，中控服務(wù)器向運(yùn)營中城際列車發(fā)出指令提示城際列車；在距離小于事件距離，中控服務(wù)器向運(yùn)營中相關(guān)城際列車發(fā)出減速或停止指令，使得安全控制更有針對性。
上述方法實(shí)施例與系統(tǒng)實(shí)施例是一一對應(yīng)的，因此，方法實(shí)施例的擴(kuò)展也可適用于上述系統(tǒng)實(shí)施例。
結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)儲存器、內(nèi)存、只讀存儲器、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、cd-rom、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲介質(zhì)中?？梢岳斫獾氖?，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。