[发明专利]一种列车安全驾驶方法和系统

说明书

本发明公开了一种列车安全驾驶方法和系统，所述方法包括：对驾驶员进行疲劳状态训练，获得个性化疲劳判断阈值；提前获取所述驾驶员在固定线路上的驾驶习惯；驾驶过程中实时采集所述驾驶员的面部视频，并利用视频分析技术对采集到的视频图像进行分析；获取所述驾驶员当前驾驶数据，并与所述驾驶员的驾驶习惯进行对比，若当前驾驶数据与所述驾驶习惯相比偏离程度达到预设偏离阈值，则判断所述驾驶员处于分心状态。根据视频图像分析结果和驾驶数据的对比结果，进行相应的辅助驾驶操作。本发明能够实时识别驾驶员状态，保证行驶安全。

技术领域

本发明涉及列车安全运行领域，尤其涉及一种安全驾驶的方法和系统。

背景技术

铁路是我国国民经济的大动脉，对国家经济建设起着举足轻重的作用。科学技术的迅猛发展，不断推动着我国铁路现代化水平的提升和进步。然而，传统的铁路运输系统仍面临许多新的难题，其中最突出的问题之一就是行车安全。

机车驾驶员的值乘状态直接关系到行车安全。由于身体不适、疲劳驾驶、间断瞭望、夜间行车等各种原因，个别机车驾驶员值乘过程中会存在注意力不集中、工作状态不佳、甚至打瞌睡等违规现象。机车驾驶员不能及时发现人员、牲畜或异物侵限、机车信号设备异常等行车安全隐患并采取有效措施，会对列车行车安全构成严重威胁。在国有铁路、地方铁路、企业铁路等企业运输生产中，类似异物、牲畜侵限，机车驾驶员发现处置不及时造成列车脱轨；人员上道侵限，机车驾驶员发现处置不及时造成人员伤亡；机车驾驶员瞭望不彻底，列车在平交道口与公路车辆相撞；山区铁路列车与塌方落石相撞造成机车乘务员殉职的恶性事故屡见不鲜。这些事故的发生，轻则造成人员受伤、车辆设备受损，运输任务暂时中断；重者造成车毁人亡的重大行车事故。

为了保证列车的行车安全，现有技术存在多种方式。例如，申请号为2016110480786的发明专利公开了一种机车乘务员实时视频疲劳检测方法。申请号为2016109018847的发明专利公开了一种疲劳驾驶检测方法。然而，以上方法存在着诸多缺陷。一是在进行判断时过于简单，没有考虑驾驶员的个人特点。二是判断方式也是通过常规的检测眼睛开闭，心率等参数，在驾驶员有心躲避监管的情况下难以真正起到作用。三是仅仅进行了简单告警，不能够真正起到提高行驶安全的作用。

发明内容

为了解决列车驾驶员的安全驾驶问题。本发明提供了一种列车安全驾驶方法，所述方法包括：

S1对每位驾驶员进行疲劳状态训练，获得个性化的疲劳判断阈值。

S2提前获取每位驾驶员在固定线路上的驾驶习惯。

S3驾驶过程中实时采集驾驶员的面部视频，并利用视频分析技术对采集到的视频图像进行分析。

具体分析过程如下：

S31如果在视频中一定时间内定位不到人脸，视觉分析终端中的离岗计数器加1，当离岗计数器超过预设离岗阈值时，判断驾驶员处于离岗状态；如果没有超过预设离岗阈值，继续检测是否有人，当检测到有人时，离岗计数器清零。

S32在检测到的视频图像中定位人脸，在人脸区域中定位眼睛、鼻子、嘴巴，计算N帧图像中对应的眼睛开闭频率和嘴巴状态参数。并计算N帧图像中鼻子的位置，拟合得到鼻子运动轨迹,其中N3。

S33如眼睛开闭频率大于预设眼睛开闭阈值，表情计数器加1；如嘴巴状态参数大于预设的嘴巴张开阈值，表情计数器加1。表情计数器大于设定的表情阈值，判断驾驶员处于疲劳状态。将拟合得到的鼻子运动轨迹与预设鼻子运动轨迹进行相似度的判断，判断结果为相似时，判断驾驶员处于疲劳状态。值得注意的是，表情计数与鼻子运动轨迹的相似度判断是并行进行的，目的是更准确地进行疲劳状态判断。

S4获取所述驾驶员当前驾驶数据，并与所述驾驶员的驾驶习惯进行对比，若当前驾驶数据与驾驶习惯相比偏离程度达到预设偏离阈值，则判断所述驾驶员处于分心状态。