[发明专利]用于行车安全保障与事故归责的驾驶员监控方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于列车行驶监控领域，涉及一种用于行车安全保障与事故归责的驾驶员监控方法及系统。

背景技术

随着我国铁路网的日益密布，轨道交通在我国经济中扮演着愈来愈重要的角色。在建设轨道交通的过程之中，我国取得了令人瞩目的成就，但也得到了不少的惨痛教训。在这些教训之中，列车事故的重要性毋庸置疑，因为每一次事故的发生都意味着对人身安全的极大威胁与巨大的财产损失。

为了最大程度地减少乃至避免列车事故的发生，达到保障人身安全与财产安全的目的，对列车的运行过程进行监控是不可或缺的。为此，世界各国都进行了对记录铁路车辆运行状态的装置的研究与使用。在对列车的监控方面，如加拿大Bach-Simpson公司开发的为铁路运输专门研制的54000型数据记录装置；我国研制并已投入使用的LKJ2000型列车运行监控装置。这类装置的作用相似，多为记录与行车有关的列车信息，如行车路线、行车速度等车辆信息、对车载设备工作状态的监控信息以及行车录像等。在对驾驶员的监控方面，存在录像装置以及对驾驶员的生理指标进行测量的技术，如北京交通大学王莹提出的基于表情及姿态的机车司机疲劳驾驶监控技术与西南交通大学张祖涛等研制的专利：一种高速列车驾驶员无线可穿戴脑电信号采集设备。

然而，目前对驾驶员状态进行监控与记录的装置与方法存在如下三点普遍的缺点：

1.对于录像装置而言，其数据量过大，对于关键帧的识别与处理势必要耗费大量的时间与资源；

2.对于监控驾驶员生理指标的装置而言，这些装置大多数仅仅对人体的某一项生理指标(如脑电波)或是某一项评估指标(疲劳度)进行监控，而忽视了列车驾驶员的其他特征，亦即是说在功能上过于单一；

对于上述现有装置而言，缺乏将监控数据与列车位置和驾驶员一一对应的手段，智能化程度低得到的数据对于事故的还原与重现提供的帮助有限。

发明内容

本发明提供了一种用于行车安全保障与事故归责的驾驶员监控方法及系统，其目的在于，克服现有技术中列车运行监控存在盲区且无法直接确定事故发生原因的问题。

一种用于行车安全保障与事故归责的驾驶员监控方法，包括以下步骤：

步骤1：在列车驾驶室内安装人体监控装置，采集目标驾驶员人体自然特征数据；

所述目标驾驶员人体自然特征数据至少包括血压、心率、面部特征数据以及骨骼追踪数据；

将列车编号、人体监控装置编号以及目标驾驶员编号存储到人体自然特征大数据中心，同时，地面列车控制中心存储目标驾驶员编号；

步骤2：人体自然特征大数据中心接收从地面列车控制中心发送来的调度表中目标驾驶员编号，同时启动人体监控装置，并对实时采集的目标驾驶员面部特征数据和存储在人体自然特征大数据中心中对应驾驶员编号的面部特征数据进行比对，若比对成功，则进入步骤3，否则，地面列车控制中心发出警报信息，等待地面列车控制中心发出下一个监控指令，重复步骤2；

步骤3：利用人体监控装置实时采集的目标驾驶员人体自然特征数据与预先存储的人体自然特征数据指标进行比对，并依据比对结果发出预警信息；

步骤4：依据步骤3的预警信息，对列车进行实时调度。

采集的人体自然特征数据相对录像等数据比较容易处理，降低了数据处理的难度，提高了处理的效率。

进一步地，所述利用人体监控装置实时采集的目标驾驶员人体自然特征数据与预先存储的人体自然特征数据指标进行比对包括如下内容：

身体健康状况比对：当目标驾驶员的任一项基本生理指标超出正常值范围时，比对结果为目标驾驶员身体健康危急；

面部特征数据比对：将目标驾驶员的面部特征部位数据与存储在人体自然特征大数据中心的面部疲劳特征数据中进行匹配，当面部特征匹配度超过设定的面部特征安全阈值时，比对结果为目标驾驶员处在疲劳驾驶状态；

骨骼追踪数据比对：将目标驾驶员骨骼追踪数据与存储在人体自然特征大数据中心的驾驶员违规驾驶动作骨骼数据库进行匹配，当骨骼追踪匹配度超过设定的骨骼追踪安全阈值时，比对结果为驾驶员违规驾驶；

列车速度比对：将列车实时运行速度数据与地面列车中心发送的预定列车运行速度进行比对，当两者不同时，比对结果为列车速度出现偏差。

进一步地，所述启动人体监控装置后，人体监控装置将测量数据的测量时间同时发送至人体自然特征大数据中心，以测量时间/驾驶员基本生理指标数据/驾驶员面部特征数据/驾驶员骨骼追踪数据/列车实时运行速度数据/列车实时位置坐标数据的格式进行存储；