基于車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)在無人駕駛技術(shù)中的應(yīng)用

高源

摘要：在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技發(fā)展過程中，汽車成為了人們生活中不可缺少的工具，并且在近幾年發(fā)展中汽車行業(yè)發(fā)生了很大變化，從手動檔汽車到自動檔汽車直到現(xiàn)在，相關(guān)技術(shù)人員開始研發(fā)無人駕駛汽車，并基于車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)之上，要對無人駕駛技術(shù)進(jìn)行完善。并且通過地鐵將車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)在全國范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，因?yàn)殡S著社會發(fā)展地鐵對監(jiān)控的要求越來越高;并且我國正在將無人駕駛地鐵線路還進(jìn)入了試運(yùn)營階段，也因?yàn)闊o人駕駛地鐵項(xiàng)目的出現(xiàn)所以就使綜合監(jiān)控有了更高需求。

關(guān)鍵詞：車載綜合監(jiān)控;無人駕駛;應(yīng)用

0? 引言

在全球工業(yè)博覽會中，德國首先將“工業(yè)4.0”的概念公布出來，并且將這種概念在全球進(jìn)行推廣，這一概念的推廣表示了全球智能工業(yè)化時代來臨。在無人駕駛過程中司機(jī)的任務(wù)交由地鐵調(diào)度中心人員來完成，并且車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)，在地鐵無人駕駛過程中也充分展現(xiàn)出了其應(yīng)用價(jià)值，因?yàn)闊o人駕駛地鐵不需要看守人員，所以需要大量監(jiān)控設(shè)施，然而目前我國地鐵內(nèi)監(jiān)控設(shè)施無法全面覆蓋，那么此時將車載綜合監(jiān)控安裝到列車上就可以為相關(guān)人員帶來便利[1]。

1? 車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)? 因?yàn)?，現(xiàn)在我國大部分地鐵還是采用軌道自動駕駛模式，只有部分地鐵線路經(jīng)過一定的改造才可以使用無人駕駛模式，所以相關(guān)部門在設(shè)計(jì)車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案的時候就只能將原有的系統(tǒng)與無人駕駛技術(shù)相結(jié)合來運(yùn)行。并且將車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)與列車原有的車載系統(tǒng)相結(jié)合，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，在車廂內(nèi)如果發(fā)生緊急情況乘客就可以使用實(shí)時講設(shè)備與調(diào)度室直接進(jìn)行聯(lián)系，之后調(diào)度員再通過通信設(shè)備與乘客進(jìn)行溝通，調(diào)度員通過車廂內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)了解乘客所遇到的困難后，可通過車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)對車廂進(jìn)行緊急制動。

1.2 整體架構(gòu)綜合? 目前，整套監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)為客戶端工作站、前端處理機(jī)、響應(yīng)服務(wù)器。當(dāng)然若是要使用車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)也要使用同樣的結(jié)構(gòu)，只是在列車調(diào)度大廳需要增加兩臺新的工作站，一個用來當(dāng)作車載工作站，另一臺則是用來顯示車輛儀表，并且車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器可以和原始前端處理機(jī)共用，但是為了避免出現(xiàn)問題建議還是分成兩臺機(jī)器進(jìn)行操作。

2? 車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能以及在無人駕駛中各項(xiàng)功能的應(yīng)用

2.1 無人駕駛模式特點(diǎn)? 目前，我國自動地鐵分為兩種，一種是有值班人員進(jìn)行管理的半自動車站，一種是完全沒有值班人員管理的全自動車站。這兩種車站相同點(diǎn)在于，其列車運(yùn)行都是全自動化的并且都擁有全自動列車調(diào)度站;然而不同之處就在于完全沒有值班人員管理的車站列車上沒有乘務(wù)員和司機(jī)，沒有值班人員管理的車站與列車完全依靠調(diào)度站來對站點(diǎn)與列車進(jìn)行管理。全自動地鐵站與傳統(tǒng)地鐵站相比更加智能化，因?yàn)閭鹘y(tǒng)地鐵站需要司機(jī)自行來對列車進(jìn)行控制，有時會出現(xiàn)時間延誤問題，然而全自動地鐵站就會完全解決這一問題，因?yàn)槿詣拥罔F站的列出不配備司機(jī)，完全依靠調(diào)度室來進(jìn)行列車運(yùn)行工作可以保證每一輛列車準(zhǔn)時準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)入車站[2]。

2.2 車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)功能? 經(jīng)過前文可以了解到，全自動無人駕駛地鐵站主要的改變就是取消了列車司機(jī)以及使列車準(zhǔn)確停靠。傳統(tǒng)列車配備司機(jī)導(dǎo)致運(yùn)行過程中會耽誤很多時間，因?yàn)樗緳C(jī)需要與調(diào)度室一直進(jìn)行對話，來了解前方列車運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)速，并且司機(jī)在運(yùn)行過程中需要對沿途站點(diǎn)的障礙物確保沒有風(fēng)險(xiǎn)后才可以運(yùn)行列車。并且傳統(tǒng)地鐵運(yùn)行需要兩種管理系統(tǒng)來對列車進(jìn)行管控，這兩種連管理系統(tǒng)還有不同的分工，一種系統(tǒng)是專門對列車位置以及運(yùn)行情況來進(jìn)行管理的系統(tǒng)，另一種是用來監(jiān)測各個地鐵站點(diǎn)是否存在障礙物并且還要進(jìn)行開關(guān)車門以及列車喚醒工作，傳統(tǒng)地鐵站需要這兩種系統(tǒng)配合才能是列車正常運(yùn)行。然而列車在自動化地鐵站與列車上裝配了車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)，這種困難就會迎刃而解，因?yàn)檐囕d綜合監(jiān)控系統(tǒng)將傳統(tǒng)地鐵管理系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)合，可以完成各種列車運(yùn)行任務(wù)分析包括設(shè)備監(jiān)控、車廂監(jiān)視、乘客溝通、應(yīng)急指揮等多種功能。其具體功能表現(xiàn)為：

2.2.1 設(shè)備監(jiān)控? 主要是針對列車的車載設(shè)備以及車輛運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。車載設(shè)備包括車載通信廣播系統(tǒng)、車載乘客信息系統(tǒng)、車載監(jiān)控系統(tǒng)、車載火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行監(jiān)控，車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過對這些設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時整理與分析，并將調(diào)度室下發(fā)的指令傳送到列車，并且可以實(shí)時接收每個站點(diǎn)的指示來對列車進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)度站可以通過車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)，來對列車進(jìn)行全方位控制的目的[3]。

2.2.2 車廂監(jiān)視? 在使用車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)，來對列車車廂進(jìn)行管理時調(diào)度室可以通過車載監(jiān)控系統(tǒng)來了解車廂內(nèi)發(fā)生的問題。比如，在列車自動行駛過程中乘客發(fā)生問題，系統(tǒng)就會檢測到并向調(diào)度室發(fā)出警報(bào)信息，此時調(diào)度室就可以通過車載監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時看到車廂內(nèi)乘客情況。在乘客的問題被解決后，調(diào)度人員也無需擔(dān)心系統(tǒng)持續(xù)報(bào)警問題，因?yàn)楫?dāng)問題解決后調(diào)度人員可以直接在調(diào)度室遠(yuǎn)程將警報(bào)解除。

2.2.3 乘客溝通? 調(diào)度人員也無需擔(dān)心與乘客溝通問題，因?yàn)檐噹麅?nèi)也配備有完善的通信廣播系統(tǒng)，當(dāng)車廂內(nèi)出現(xiàn)問題或者車輛被緊急制動需要了解乘客實(shí)時狀況，調(diào)度員不僅可以通過車載監(jiān)控來看到車廂內(nèi)實(shí)時情況，還可以通過車載通信廣播系統(tǒng)來與乘客進(jìn)行對話和指揮疏散，要是乘客使用車內(nèi)通信設(shè)備要與調(diào)度室進(jìn)行聯(lián)系，有了完善的通信設(shè)備調(diào)度室內(nèi)就會及時接到乘客通話請求。

2.2.4 應(yīng)急指揮? 車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)是一個具有多功能管理以及實(shí)時聯(lián)系的聯(lián)動系統(tǒng)，而這個功能在車廂出現(xiàn)危機(jī)情況的時候可以起到很大作用。調(diào)度室可以通過每條線路的實(shí)際情況以及會出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)情況，設(shè)定一些遇險(xiǎn)緊急預(yù)案并將這些預(yù)案放置到管理系統(tǒng)中，一旦車廂內(nèi)或列車出現(xiàn)緊急情況的時候，車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過分析就會對調(diào)度室發(fā)出遇險(xiǎn)警報(bào)，并彈出解決方案只要調(diào)度室將情況何時就可以立即進(jìn)行遠(yuǎn)程解決，從而使事件危險(xiǎn)程度降低。

3? 應(yīng)用場景分析

3.1 列車火災(zāi)聯(lián)動? 一般車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以在列車或車廂出現(xiàn)火災(zāi)時及時響應(yīng)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到火災(zāi)出現(xiàn)或者乘客按下緊急按鈕時，監(jiān)控聯(lián)動設(shè)備就會向調(diào)度室發(fā)出警告信號，之后調(diào)度員通過車載監(jiān)控設(shè)備查看車廂內(nèi)情況，并利用車載通信設(shè)備對乘客進(jìn)行疏散，此時調(diào)度員就可以將在系統(tǒng)中設(shè)定好的解決方案進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動，車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)就會按照設(shè)定好的應(yīng)急預(yù)案對乘客進(jìn)行疏散。

3.2 乘客緊急手柄? 在乘客遇到緊急情況拉動應(yīng)急手柄時，車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)就會檢測到手柄被拉動的信息，并通過監(jiān)控聯(lián)動設(shè)備向調(diào)度室發(fā)出信號，此時調(diào)度人員接收到乘客拉動應(yīng)急手柄信號，通過車載監(jiān)控系統(tǒng)查看乘客在車廂內(nèi)遇到的情況，并決定是否對列車進(jìn)行緊急制動，從而進(jìn)一步為乘客解決相應(yīng)問題。

4? 結(jié)束語

雖然，智能工業(yè)化在我國正在逐步實(shí)施，可是卻面臨著一個極大的問題，即我國目前尚未研究出完善的車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)，雖然遇到一些簡單的問題可以遠(yuǎn)程進(jìn)行處理，但是如果一旦遇到十分棘手并且緊迫的問題那么這些自動化設(shè)施將毫無用處。所以，相關(guān)人員在未來對這項(xiàng)技術(shù)的研究過程中，要將細(xì)節(jié)問題深入研究并解決好。相信，在未來以車載綜合監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的無人駕駛技術(shù)，絕對會在我國掀起一波汽車改革大浪潮。

參考文獻(xiàn)：

[1]高春霞.全自動無人駕駛系統(tǒng)技術(shù)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（10）：9-10.

[2]趙陽.無人駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)[J].中國科技博覽，2011（26）：272.

[3]王偉，亢樹宇.無人駕駛技術(shù)信號系統(tǒng)接口的功能研究[J].黑龍江科技信息，2014（34）：149.