申请/专利权人：广州中铁信息工程有限公司

申请日：2024-01-17

公开（公告）日：2024-05-31

公开（公告）号：CN117818712B

主分类号：B61L27/10

分类号：B61L27/10;B61L27/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.31#授权;2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本申请涉及铁路管理技术领域，公开了一种基于铁路站场5G自组网的可视化调车智能管理系统，该可视化调车智能管理系统包括可视化调车管理平台、可视化调车管理终端、车站管理子系统、站场设备和5G核心网模组；站场设备、视化调车管理终端和车站管理子系统分别通过5G核心网模组与可视化调车管理平台通信连接；车站管理子系统包括列车感知子系统、北斗定位子系统和视频监控子系统。本申请通过5G核心网模组的高覆盖范围能力、高速率、低延迟和高可靠性的特点，克服了封闭铁路环境中信号覆盖范围弱、且信号容易受到干扰等问题，提高了系统稳定性和可靠性。

主权项：1.一种基于铁路站场5G自组网的可视化调车智能管理系统，其特征在于，所述可视化调车智能管理系统包括可视化调车管理平台、可视化调车管理终端、车站管理子系统、站场设备和5G核心网模组；所述站场设备、所述视化调车管理终端和所述车站管理子系统分别通过所述5G核心网模组与所述可视化调车管理平台通信连接；所述车站管理子系统包括列车感知子系统、北斗定位子系统和视频监控子系统；所述视频监控子系统用于：采集铁路站场中不同角度的二维视频图像，将不同角度的二维视频图像通过5G核心网模组发送至所述可视化调车管理平台；所述站场设备用于：采集铁路维护人员之间的对话语音数据，并将所述对话语音数据通过5G核心网模组发送至所述可视化调车管理平台；所述列车感知子系统用于：采集列车的动态感知关联信息，根据所述动态感知关联信息得到列车感知结果，并将所述列车感知结果通过5G核心网模组发送至所述可视化调车管理平台；所述北斗定位子系统用于：采集列车的列车定位位置，并将所述列车定位位置通过5G核心网模组发送至所述可视化调车管理平台；所述可视化调车管理平台用于：对所述对话语音数据进行分析，得到铁路维护人员之间的对话信息；将不同角度的二维视频图像进行视频融合，形成三维空间视频；将所述三维空间视频映射至三维场景中；获取铁路维护人员在所述三维场景中的位置；将所述对话信息、所述列车定位位置、所述列车感知结果和铁路维护人员在三维场景中的位置，通过5G核心网模组发送至所述可视化调车管理终端；所述可视化调车管理终端用于：将所述对话信息、每个所述列车感知结果、所述列车定位位置和铁路维护人员在所述三维场景中的位置可视化展示在调车管理终端界面；其中，所述对所述对话语音数据进行分析，得到铁路维护人员之间的对话信息，包括：获取所述对话语音数据的元数据；基于所述对话语音数据、所述元数据和提示信息，生成所述对话语音数据的描述信息；所述提示信息是基于所述元数据确定的；相应地，所述基于所述对话语音数据、所述元数据和提示信息，生成所述对话语音数据的描述信息，包括：至少两次将所述对话语音数据重复输入至预设的语音描述生成模型，得到所述语音描述生成模型每次生成的第一伪描述信息，以获取多个所述第一伪描述信息；所述语音描述生成模型为支持自动语音生成任务的模型；将所述元数据和所述提示信息输入至预设的大语言模型，得到所述大语言模型输出的第二伪描述信息；基于多个所述第一伪描述信息和所述第二伪描述信息，生成所述对话语音数据的描述信息；所述动态感知关联信息包括列车外部环境信息、列车运行状态信息以及所述列车感知子系统的处理器负载信息；所述根据所述动态感知关联信息得到列车感知结果，包括：基于所述动态感知关联信息和预设的动态感知参数集匹配规则，得到动态感知参数集；所述动态感知关联信息与所述动态感知参数集相对应，所述动态感知参数集包括感知范围参数、感知分辨率参数、深度估计范围参数以及深度估计点间隔参数；基于所述动态感知参数集，对所述列车感知子系统的数据预处理策略和动态感知模型进行调整，以得到所述列车感知结果；所述数据预处理策略用于对所述列车感知子系统采集到的传感数据进行预处理，所述动态感知模型用于基于预处理后的传感数据，进行感知任务处理，得到所述列车感知结果；相应地，基于所述动态感知参数集，对所述列车感知子系统的动态感知模型进行调整的步骤包括：基于所述动态感知参数集，对所述动态感知模型的图像特征视图转换网络和点云特征提取网络进行调整；其中，所述图像特征视图转换网络用于将所述动态感知模型的图像特征提取网络输出的二维图像特征转换为三维的相机视锥点云特征；所述图像特征提取网络的输入数据为目标图像数据，所述目标图像数据为预处理后的原始图像数据；所述点云特征提取网络用于对目标点云数据进行特征提取，得到目标点云特征，所述目标点云数据为预处理后的原始点云数据，所述原始图像数据和所述原始点云数据均为所述传感数据，所述原始图像数据为列车的摄像装置采集的数据，所述原始点云数据为列车的雷达采集的数据；相应地，基于所述动态感知参数集，对所述动态感知模型的图像特征视图转换网络进行调整的步骤包括：基于所述动态感知参数集中的深度估计范围参数和深度估计点间隔参数，对所述图像特征视图转换网络的深度估计子网络进行调整；基于所述动态感知参数集中的感知分辨率参数、深度估计范围参数以及深度估计点间隔参数，对所述图像特征视图转换网络的相机视锥点云特征提取子网络进行调整；基于所述动态感知参数集中的感知范围参数，对所述图像特征视图转换网络的相机视锥点云特征池化子网络进行调整；所述5G核心网模组用于：获取每个通信基站接收所述5G核心网模组发送数据的第一传输速率，以及所述可视化调车管理平台接收每个通信基站发送数据的第二传输速率；基于所述第一传输速率和所述第二传输速率，计算每个所述通信基站与所述可视化调车管理平台之间的通信质量指标；基于每个所述通信基站的通信质量指标确定最优通信基站；将数据通过所述最优通信基站发送至所述可视化调车管理平台；其中，基于所述第一传输速率和所述第二传输速率，计算每个所述通信基站与所述可视化调车管理平台之间的通信质量指标的计算公式为： ;其中，为通信质量指标，为第一传输速率，为第二传输速率； ;其中，是5G核心网模组向通信基站传输信息的功率，表示5G核心网模组到通信基站的信道增益，表示5G核心网模组的加性高斯噪声； ;其中，是通信基站向可视化调车管理平台传输信息的功率，表示通信基站到可视化调车管理平台的信道增益，表示通信基站的加性高斯噪声。

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