技术领域
[0001] 本
发明涉及列车技术领域，具体涉及一种智能列车系统实现方法。
背景技术
[0002] 随着人民生活
水平的提高以及智能化、信息化、数字化等技术应用的不断深入，整个社会向服务型社会、信息社会转变，因此对
铁路运输服务提出更高的要求。列车需要向旅客和货主提供更便捷、高效和优质的全面运输服务，包括旅行全程智能导航服务、旅行与社会经济服务的无缝融合、货物全程状态
感知，以及融入综合运输服务体系实现
门到门的物流服务等。传统列车各系统未能与现代技术合理对接，致使铁路运输服务
质量和经营效益越来越不能满足现代社会要求，因此，智能列车系统应运而生。
[0003] 传统智能列车系统由
物联网与传感网两大核心技术组成。采用物联网技术实现对智能列车的所有零部件进行全生命周期的管理，所有零件进行档案追踪与管理，借助检修基地的管理
数据库，可以实现零件共享，维修提醒等功能。传感网技术解决了智能列车运行数据全息化问题，可以全面掌握列车实时运行状态，将包括
温度、应
力、
加速度、
电流、
电压在内的
传感器信息统一进行实时采集，进行去噪、去重、加密等预处理，然后通过网络汇聚列车车载
数据中心，并能够对数据进行分析。形成自检测、
自诊断、自决策能力，对走行、牵引、
制动等直接影响行车安全的关键系统与部件进行动态监控、智能诊断与途中预警，对任何潜在的危险或故障状况提出警报，实现事故主动
预防与故障快速处置，提升列车运行安全与可靠性。
[0004] 但是，目前的智能列车系统未将智能化行业技术充分应用，其智能化水平仍有待提高。
发明内容
[0005] 为解决
现有技术中的问题，本发明
实施例提供一种智能列车系统实现方法，该方法包括：将
人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中；利用
大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断；利用
虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修，以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境；将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、
云端计算及信息安全防护；利用自动驾驶技术，实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制；利用
区块链技术，从安全
风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性；利用共享技术，优化旅客乘坐列车前后的交通服务，构建交通链条。
[0006] 进一步地，所述将人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中，具体包括：在智能列车方面，通过人工智能系统发展轨道交通系统，加强车载感知、自动驾驶、车联网、物联网的技术集成和配套以及开发交通智能感知系统；在智能车站方面，通过建立基于
深度学习非法侵入识别、人流聚集与扩散
异常检测、环境监测与调节的车站运营智能感知系统，实现车站设备智能监控与管理；在智能线路方面，建立实时监测及灾害预警系统，实现对入侵事件和突发性灾害的自动应急处置。
[0007] 进一步地，所述利用大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断，具体包括：通过对客流分布数据、行车数据和IC卡数据进行深度挖掘，为轨道交通的规划、建设和运营提供数据决策依据；通过应用大数据平台，采用聚类及分类
算法，对个体级别的对象进行详细分析，提炼出行特征，所述出行特征包括迁徙、分布及时间；以及，通过对大数据的分析发现人口流动变迁的规律；综合利用设备运行状态、故障信息及联动控制数据，建设能耗统计与监测平台，实现能耗数据的分析与展示；通过对列车运行数据进行大数据分析进行系统故障诊断和安全监控。
[0008] 进一步地，所述利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修，以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境，具体包括：设计包括轨检车在内预设车型的模拟驾驶仿真系统，通过虚拟现实技术，提高模拟驾驶仿真系统的性能和体验感受；利用虚拟现实技术进行虚拟设计、制造、装配与维修；构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境，使用户在
虚拟环境中身临其境、感同身受、自然交互，用于支持轨道交通舒适度评价、轨道交通主体与附属设施的体验与评价、非正常驾驶行为体验及驾驶员心理测试与行为分析研究。
[0009] 进一步地，所述将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护，具体包括：在综合信息服务方面，利用包括传感技术、通讯技术在内的物联网核心技术将各列车运行情况的信息进行收集汇总，并进行信息发布及提供信息查询服务；在业务托管服务方面，针对经由物联网传输的各种列车信息，智能提供相关软
硬件服务，包括列车的调度方案分析、列车的运行情况分析及列车的智能控制；在在线控制方面，实时的检测列车运行的相关数据，为列车智能运行提供相应的运行方案、认证及
跟踪服务；在数据交换方面，实现轨道交通内外部各系统的信息共享；在决策支持方面，为列车运行提供数据统计并生成报表，然后在数据汇总分析
基础之上，利用
数据挖掘技术和相关
软件对轨道交通的运行数据源进行分析，并对业务数据进行分析利用，同时根据列车运行的不同需求，获取对列车运行有指导价值的决策建议；在云端计算方面，建立完善的云端计算体系，承担部分计算复杂、本地数据不充足的功能的计算处理，处理结果传输至本地系统，再由本地实现相应功能；在信息安全防护方面，在统一的信息传输网内构建虚拟局域网，以确保安全信息和非安全信息的有效隔离，对于信息之间的传输，建立轨道交通系统专用的安全通信协议和数据加密算法，并严格管控。
[0010] 进一步地，所述利用自动驾驶技术，实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制，具体包括：在列车自动驾驶方面，在列车自动防护系统的安全保护下，根据运行计划和目标
速度曲线，完成对列车的牵引、巡航、惰行和制动的自动控制，实现列车的自动驾驶；在列车精准停车方面，根据列车速度、预定制动率、距离与停车点的变更，来计算制动曲线，并校正列车走行误差，同时通过相应的制动力使列车遵循制动曲线，确保停车点
精度，实现车门与屏蔽门及安全门对准；在车门屏蔽门联动管理方面，ATO经ATP子系统授权后，向列车发送开车门命令，同时通过车地通信通道发送屏蔽门的开门指令，由屏蔽门管理系统释放屏蔽门；列车发车时，车门及屏蔽门联动关闭后，才允许列车启动；当列车未停稳或未停在规定
位置时，不允许给出打开列车车门的
信号；在列车自动折返方面，在ATP防护下，在列车到达折返站后，实现列车的自动折返作业，ATO自动管理列车的折返过程，并完成调换头尾车控制端操作；在车站停车管理方面，按照实际到站时间和要求发车时间计算停车时间，协助列车正点启动；在车站跳停控制方面，通过调度系统发调度命令给列车，令一列、一组或全部列车跳过特定的车站或站台，收到调度指令后，列车在特定的车站或站台不停车；在车站扣车控制方面，对停靠在当前车站的列车实施扣车，若来不及在当前车站扣车，在列车进入下一车站时实施扣车；列车停下后，车门保持打开，直至取消扣车后，列车驶离车站并恢复运行。
[0011] 进一步地，所述利用区块链技术，从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性，具体包括：在安全风险管控方面，应用区块链技术，在铁路安全生产所涉及的人、机、环境及管理四大要素的基础上，以历史和实时丰富的大数据库为依托，建立群防群治的安全管理防控体系；在物流供应链方面，利用区块链技术解决铁路各单位、铁路企业与社会企业之间的交易信任问题，在保证
保密性的基础上提高灵活性，并降低成本；在加密数字客票生成方面，提高加密特性和增强票额分配及流向的科学性，以加快推进铁路客票系统由集中式向去中心或多中心化发展，提升客运资源利用效能，进一步保障用户隐私，简化客票交易及查验环节，提升客运服务的自动化和智能化水平。
[0012] 进一步地，所述利用共享技术，优化旅客乘坐列车前后的交通服务，构建交通链条，具体包括：将互联网和共享经济相结合，使得公众根据可接受价格自主选择轨道交通的接驳出行方式；通过以信息对称为核心，供给匹配需求，精准匹配轨道出行乘客与共享车主行程，降低空驶率和空驶里程；并通过大数据为手段，实现轨道出行运营过程的全监控；通过盘活私家车运力资源存量，以私家车存量换取出租车增量，控制私家车数量增长率，形成多人合乘一车、一车服务多乘的共享交通模式，以利用共享交通确保轨道交通最后一公里接驳的便利性。
[0013] 本发明实施例提供的智能列车系统实现方法，通过将人工智能、大数据技术、虚拟现实技术、物联网、自动驾驶技术、区块链技术、共享技术应用于列车系统的设计，从而显著提高列车的智能化水平。
附图说明
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1是本发明实施例提供的智能列车系统实现方法
流程图。
具体实施方式
[0016] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017] 图1是本发明实施例提供的智能列车系统实现方法流程图。如图1所示，所述方法包括：步骤101、将人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中；步骤102、利用大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断；步骤103、利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修，以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境；步骤104、将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护；步骤105、利用自动驾驶技术，实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制；步骤106、利用区块链技术，从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性；步骤107、利用共享技术，优化旅客乘坐列车前后的交通服务，构建交通链条。
[0018]
支撑智能轨道交通系统核心业务的行业专有技术体系和智能化行业技术体系。专有技术体系涉及轨道交通不同应用领域内的专门技术，如智能化驱动的车辆性能提升技术、智能多编组与多智能列车系统控制技术、高精度
定位技术，智能客运组织技术和智能货运技术，这些技术的应用可以显著提升智能运行管理方面的性能；又如智能在途预警技术、智能健康管理技术、智能应急处置技术、这些技术的运用可以加强系统安全智能保障。通过上述技术的运用，在旅客智能信息服务方面实现旅客全出行链信息服务智能化以及旅客最后一公里精细化服务智能化。智能化行业技术体系涉及智能轨道交通智能化技术，如人工智能、大数据技术、虚拟现实技术、物联网、自动驾驶技术、区块链技术、共享技术等。
[0019] 随着信息技术的突飞猛进和人工智能技术取得突破性进展，合理运用人工智能技术可以提升运输组织效率、准确掌握用户需求、实现风险隐患的自动排查、提升精细化管理水平、降低维护成本的要求。利用大数据技术可提高信息的综合运用能力。虚拟现实技术还在不断发展中，其在轨道交通设计、驾驶仿真、培训教学、轨道交通产业营销与展示等方面都有所应用。随着该技术的发展，通过将其引入轨道交通行业，可以提升轨道交通自动化水平，逐步实现智能化运营的目标，在某些方面降低运营成本。物联网技术改善了物与物之间的互联互通性，利用互联网技术可提高智能列车系统中诸多方面的功能。自动驾驶技术使列车运营降低了成本、增加运营弹性，使密集发车成为可能，是城市轨道交通进入自动化时代的可靠技术保障。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，是随信息技术革命应用而生的。现今已从金融领域逐步向物流、运输、
能源、征信、社会管理等更多领域发展。“共享铁路”的发展，让高铁、城际、公路、地铁、公共交通系统强强联手，这样的公共交通链，让出行更舒适更方便。不仅拓宽了区域内的经济、信息和人才腹地，还更好地促进了区域经济的融合与发展。
[0020] 因此，本发明实施例将人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中；利用大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断；利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修，以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境；将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护；利用自动驾驶技术，实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制；利用区块链技术，从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性；利用共享技术，优化旅客乘坐列车前后的交通服务，构建交通链条。通过充分利用人工智能、大数据技术、虚拟现实技术、物联网、自动驾驶技术、区块链技术、共享技术应用于列车系统的设计，大大提高了列车的智能化水平。
[0021] 本发明实施例通过将人工智能、大数据技术、虚拟现实技术、物联网、自动驾驶技术、区块链技术、共享技术应用于列车系统的设计，从而显著提高列车的智能化水平。
[0022] 进一步地，基于上述实施例，所述将人工智能技术应用到智能列车、智能车站及智能线路的设计中，具体包括：在智能列车方面，通过人工智能系统发展轨道交通系统，加强车载感知、自动驾驶、车联网、物联网的技术集成和配套以及开发交通智能感知系统；在智能车站方面，通过建立基于深度学习非法侵入识别、人流聚集与扩散异常检测、环境监测与调节的车站运营智能感知系统，实现车站设备智能监控与管理；在智能线路方面，建立实时监测及灾害预警系统，实现对入侵事件和突发性灾害的自动应急处置。
[0023] 人工智能技术的应用中：在智能列车方面，通过人工智能系统发展轨道交通系统，加强车载感知、自动驾驶、车联网、物联网等技术集成和配套，开发交通智能感知系统，形成自主的自动驾驶平台技术体系和产品总成能力，探索轨道交通新模式。在智能车站方面，通过建立基于深度学习非法侵入识别、人流聚集与扩散异常检测、环境监测与调节的车站运营智能感知系统，实现车站设备智能监控与管理，从而达到旅客便捷出行、车站温馨服务、安全实时保障、设备节能环保的目标。在智能线路方面，目前，铁路视频监测入侵仍然采用人工观察或传统算法，存在漏报率高、误报率高和准确率低的问题，需要在人工智能基础上建立实时监测、灾害预警等系统，来实现对入侵等事件和突发性灾害的自动应急处置。
[0024] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理运用人工智能技术，提升了列车、车站及线路的智能化设计水平。
[0025] 进一步地，基于上述实施例，所述利用大数据技术进行客户行为分析、设备数据分析及故障诊断，具体包括：通过对客流分布数据、行车数据和IC卡数据进行深度挖掘，为轨道交通的规划、建设和运营提供数据决策依据；通过应用大数据平台，采用聚类及分类算法，对个体级别的对象进行详细分析，提炼出行特征，所述出行特征包括迁徙、分布及时间；以及，通过对大数据的分析发现人口流动变迁的规律；综合利用设备运行状态、故障信息及联动控制数据，建设能耗统计与监测平台，实现能耗数据的分析与展示；通过对列车运行数据进行大数据分析进行系统故障诊断和安全监控。
[0026] 通过对客流分布、行车、IC卡等多种数据进行深度挖掘，为轨道交通的规划，建设，运营提供全方面的数据决策依据；通过应用稳定可靠的大数据平台，采用聚类，分类等算法，采取对象为个体级别的详细分析，包括迁徙，分布，时间等出行特征；通过对大数据的分析发现人口流动变迁的规律，找出运力矛盾较为突出的区域，对轨道交通的管理运营，人口疏导，新线规划都起到积极的推动和验证作用。通过综合利用设备运行状态，故障信息，联动控制数据，实现能耗数据的分析与展示，进而实现地铁能耗的预测与节能减排的改进。建设能耗统计与监测平台，采用具备多源性的大数据，并且可以通过多样化的数据
接口为多个平台与系统提供数据服务。通过数据进行系统故障诊断和安全监控。列车的运行数据，包括行驶速度、能耗等，可以反映列车的行驶状态，大数据技术可通过其规律，进行数据挖掘，进而判断列车的运行是否出现故障。
[0027] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理运用大数据技术，提高了客户行为分析、设备数据分析及故障诊断的智能化水平。
[0028] 进一步地，基于上述实施例，所述利用虚拟现实技术设计模拟驾驶仿真系统、进行虚拟设计、制造、装配与维修，以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境，具体包括：设计包括轨检车在内预设车型的模拟驾驶仿真系统，通过虚拟现实技术，提高模拟驾驶仿真系统的性能和体验感受；利用虚拟现实技术进行虚拟设计、制造、装配与维修；构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境，使用户在虚拟环境中身临其境、感同身受、自然交互，用于支持轨道交通舒适度评价、轨道交通主体与附属设施的体验与评价、非正常驾驶行为体验及驾驶员心理测试与行为分析研究。
[0029] 虚拟现实技术在智能列车系统方面的应用主要体现在以下三个方面：
[0030] (1)高性能和多样性的模拟驾驶仿真系统
[0031] 通过虚拟现实技术，提高模拟驾驶仿真系统的性能和体验感受，并设计轨检车等车型的模拟驾驶仿真系统。
[0032] (2)虚拟设计、制造、装配与维修
[0033] 轨道交通设备通常开发周期长、设计成本高、开发风险大、维修过程复杂，虚拟设计、制造等为节省产品设计成本、降低设计风险、减少维修成本、提高行业竞争力提供支持。
[0034] (3)沉浸式轨道交通体验与评价
[0035] 构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境，使用户在虚拟环境中身临其境、感同身受、自然交互，用于支持轨道交通舒适度评价、轨道交通主体与附属设施的体验与评价、非正常驾驶行为体验、驾驶员心理测试与行为分析等方面的研究。
[0036] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理运用虚拟现实技术，实现了模拟驾驶仿真、虚拟设计、制造、装配与维修，以及构建沉浸式虚拟现实轨道交通环境。
[0037] 进一步地，基于上述实施例，所述将物联网技术应用于综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护，具体包括：在综合信息服务方面，利用包括传感技术、通讯技术在内的物联网核心技术将各列车运行情况的信息进行收集汇总，并进行信息发布及提供信息查询服务；在业务托管服务方面，针对经由物联网传输的各种列车信息，智能提供相关软硬件服务，包括列车的调度方案分析、列车的运行情况分析及列车的智能控制；在在线控制方面，实时的检测列车运行的相关数据，为列车智能运行提供相应的运行方案、认证及跟踪服务；在数据交换方面，实现轨道交通内外部各系统的信息共享；在决策支持方面，为列车运行提供数据统计并生成报表，然后在数据汇总分析基础之上，利用数据挖掘技术和相关软件对轨道交通的运行数据源进行分析，并对业务数据进行分析利用，同时根据列车运行的不同需求，获取对列车运行有指导价值的决策建议；在云端计算方面，建立完善的云端计算体系，承担部分计算复杂、本地数据不充足的功能的计算处理，处理结果传输至本地系统，再由本地实现相应功能；在信息安全防护方面，在统一的信息传输网内构建虚拟局域网，以确保安全信息和非安全信息的有效隔离，对于信息之间的传输，建立轨道交通系统专用的安全通信协议和数据加密算法，并严格管控。
[0038] 物联网技术在智能列车系统中的主要运用体现在以下功能方面的提升：
[0039] (1)综合信息服务功能。综合信息服务作为物联网的基本功能之一，具体包括信息发布与信息查询。其主要利用传感技术、通讯技术等物联网核心技术将各列车运行情况的信息进行收集汇总。用户可以通过互联网、手机客户端等多种方式快速从信息平台上获得相关列车及政策法规等方面的信息。获取的信息又可以分为两类：一类是信息平台整合过后的相关列车资讯及专业咨询服务；另一类则是支持列车活动的列车现状信息。
[0040] (2)业务托管服务功能。轨道交通一方面作为
智能交通系统的重要组成部分，另一方面也是物联网技术的服务对象，因此提供业务托管服务是智能轨道交通的另一基本功能。针对经由物联网传输的各种列车信息，智能轨道交通平台可以提供相关软硬件服务。业务的智能应用主要体现在列车的调度方案分析，列车的运行情况分析，列车的智能控制等。
[0041] (3)在线控制功能。根据不同运行情况的多元化需求，物联网及新一代通信技术系统可以实时的检测列车运行的相关数据，为列车智能提供相应的运行方案、认证及跟踪等。
[0042] (4)数据交换功能。轨道交通系统内部及外部涉及到诸多系统，可以实现这些系统间的信息共享。
[0043] (5)决策支持功能。该功能是通过运用科学方法如人工智能、商务智能等建模，辅助决策人员确定轨道交通战略和策略的最佳方案，使得决策过程更加科学有效。基本决策支持功能主要包括为列车运行提供数据统计并生成报表，然后在数据汇总分析基础之上，利用数据挖掘技术和相关软件对轨道交通的运行数据源进行分析，并运用相应数据分析对业务数据进行更深层次的分析利用，同时根据列车运行的不同需求，获取对列车运行有指导价值的决策建议，典型分析包括顾客服务分析、列车调度等。
[0044] (6)云端计算功能。由于本地系统有限的计算能力，信息来源不充足或者功能的非必要性，必然导致本地系统无法完成所有功能的计算和实施。所以建立完善的云端计算体系，可以承担部分计算复杂、本地数据不充足的功能的计算处理，处理结果可传输至本地系统，由本地实现即可。
[0045] (7)信息安全防护功能。物联网信息交互复杂多变，容易出现漏洞，危害整个系统的信息安全。故在轨道交通设备系统信息平台中，通过在统一的信息传输网内构建VLAN(虚拟局域网)，以确保安全信息和非安全信息的有效隔离。而信息之间的传输，应建立轨道交通系统专用的安全通信协议和数据加密算法，并严格管控。
[0046] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理运用物联网技术，实现了综合信息服务、业务托管服务、在线控制、数据交换、决策支持、云端计算及信息安全防护的性能提升。
[0047] 进一步地，基于上述实施例，所述利用自动驾驶技术，实现列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制，具体包括：在列车自动驾驶方面，在列车自动防护系统的安全保护下，根据运行计划和目标速度曲线，完成对列车的牵引、巡航、惰行和制动的自动控制，实现列车的自动驾驶；在列车精准停车方面，根据列车速度、预定制动率、距离与停车点的变更，来计算制动曲线，并校正列车走行误差，同时通过相应的制动力使列车遵循制动曲线，确保停车点精度，实现车门与屏蔽门及安全门对准；在车门屏蔽门联动管理方面，ATO经ATP子系统授权后，向列车发送开车门命令，同时通过车地通信通道发送屏蔽门的开门指令，由屏蔽门管理系统释放屏蔽门；列车发车时，车门及屏蔽门联动关闭后，才允许列车启动；当列车未停稳或未停在规定位置时，不允许给出打开列车车门的信号；在列车自动折返方面，在ATP防护下，在列车到达折返站后，实现列车的自动折返作业，ATO自动管理列车的折返过程，并完成调换头尾车控制端操作；在车站停车管理方面，按照实际到站时间和要求发车时间计算停车时间，协助列车正点启动；在车站跳停控制方面，通过调度系统发调度命令给列车，令一列、一组或全部列车跳过特定的车站或站台，收到调度指令后，列车在特定的车站或站台不停车；在车站扣车控制方面，对停靠在当前车站的列车实施扣车，若来不及在当前车站扣车，在列车进入下一车站时实施扣车；列车停下后，车门保持打开，直至取消扣车后，列车驶离车站并恢复运行。
[0048] 本发明实施例从列车自动驾驶功能，列车精准停车功能，车门屏蔽门联动管理，列车自动折返，车站停车管理，车站跳停控制，车站扣车控制七个方面说明自动驾驶技术在智能列车系统中的应用。
[0049] (1)列车自动驾驶功能。在列车自动防护系统(Automatic Train Protection，ATP)的安全保护下，根据运行计划和目标速度曲线，完成对列车的牵引、巡航、惰行和制动的自动控制，实现列车的自动驾驶，并同时满足乘坐安全性、准时性、舒适性、节能性等指标。
[0050] (2)列车精准停车功能。根据列车速度、预定制动率、距离与停车点的变更，来计算制动曲线，并校正列车走行误差，同时通过相应的制动力使列车遵循制动曲线，确保停车点精度，实现车门与屏蔽门/安全门对准。列车进站精确定位停车为ATO的基本功能，并且根据运输组织需求，在车站股道上下行方向均应实现列车精确定位停车。
[0051] (3)车门屏蔽门联动管理。经ATP子系统授权后，向列车发送开车门命令，同时通过车地通信通道发送屏蔽门的开门指令，由屏蔽门管理系统释放屏蔽门；列车发车时，车门及屏蔽门联动关闭后，才允许列车启动；当列车未停稳或未停在规定位置时，不允许给出打开列车车门的信号。开/关门的动作由ATO实现，动作时机及安全性由ATP管理。
[0052] (4)列车自动折返。在ATP防护下，在列车到达折返站后，实现列车的自动折返作业。ATO自动管理列车的折返过程，并完成调换头尾车控制端(即换端)操作。自动折返应能满足正线列车追踪间隔和运输能力要求。
[0053] (5)车站停车管理。按照实际到站时间和要求发车时间计算停车时间，协助列车正点启动，保证时刻表兑现率，提高服务质量。
[0054] (6)车站跳停控制。行车调度员可以发调度命令让一列、一组或全部列车跳过特定的车站或站台，收到调度指令后，列车在特定的车站或站台不停车。实际应用时，如果某车站在很长一段时间内不能使用，将在其邻近车站(即任一方向靠近该车站的车站)对所有列车提供在前方站跳停信息，直至车站恢复使用；或者某车站临时突发事件，不能正常停靠列车时，也需要对靠近该车站的列车使用跳停功能。
[0055] (7)车站扣车控制。向调度人员提供人工扣车功能，对停靠在当前车站的列车实施扣车，若来不及在当前车站扣车，可在列车进入下一车站时实施扣车。列车停下后，车门保持打开，直至调度人员取消扣车，此时，列车驶离车站，并按照时刻表开始运行。
[0056] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理利用自动驾驶技术，提高了列车自动驾驶、列车精准停车、车门屏蔽门联动管理、列车自动折返、车站停车管理、车站跳停控制及车站扣车控制的智能化水平。
[0057] 进一步地，基于上述实施例，所述利用区块链技术，从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高铁路信息安全性，具体包括：在安全风险管控方面，应用区块链技术，在铁路安全生产所涉及的人、机、环境及管理四大要素的基础上，以历史和实时丰富的大数据库为依托，建立群防群治的安全管理防控体系；在物流供应链方面，利用区块链技术解决铁路各单位、铁路企业与社会企业之间的交易信任问题，在保证保密性的基础上提高灵活性，并降低成本；在加密数字客票生成方面，提高加密特性和增强票额分配和流向的科学性，以加快推进铁路客票系统由集中式向去中心或多中心化发展，提升客运资源利用效能，进一步保障用户隐私，简化客票交易及查验环节，提升客运服务的自动化和智能化水平。
[0058] 区块链技术的应用中，在安全风险管控方式方面，铁路的安全运营是健康持续发展的首要前提，需要实现对社会系统和自身系统的安全防控。将区块链技术应用于铁路，首先需要实现铁路安全的管理，基于铁路安全生产所涉及的人、机、环境、管理四大要素的基础上，以历史和实时丰富的大数据库为依托，达到创新群防群治的安全管理防控体系。在物流供应链方面，铁路发展现代物流，推进多式联运发展，区块链技术需要解决铁路各单位、铁路企业与社会企业之间的交易信任问题，这就需要有强大的安全加密技术，并且在传输信息时需要满足信息的保密性和灵活性，这样可以减少物流供应链的交易成本，提升物流服务质量和效率。在加密数字客票生成方面，随着铁路信息化建设的不断提升，客运服务与信息技术融合发展，铁路客票向
电子化发展，需要破解数字客票发展中的涉及安全问题，使得铁路系统往智能化方面发展。需要有良好的加密特性和增强票额分配和流向的科学性，以加快推进铁路客票系统由集中式向去中心或多中心化发展，提升客运资源利用效能，进一步保障用户隐私，简化客票交易、查验等环节，提升客运服务的自动化和智能化水平。
[0059] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理利用区块链技术，从安全风险管控方式、物流供应链和加密数字客票生成方面提高了铁路信息安全性。
[0060] 进一步地，基于上述实施例，所述利用共享技术，优化旅客乘坐列车前后的交通服务，构建交通链条，具体包括：将互联网和共享经济相结合，使得公众根据可接受价格自主选择轨道交通的接驳出行方式；通过以信息对称为核心，供给匹配需求，精准匹配轨道出行乘客与共享车主行程，降低空驶率和空驶里程；并通过大数据为手段，实现轨道出行运营过程的全监控；通过盘活私家车运力资源存量，以私家车存量换取出租车增量，控制私家车数量增长率，形成多人合乘一车、一车服务多乘的共享交通模式，以利用共享交通确保轨道交通最后一公里接驳的便利性。
[0061] “共享铁路”的发展，让高铁、城际、公路、地铁、公共交通系统强强联手，这样的公共交通链，让出行更舒适更方便。不仅拓宽了区域内的经济、信息和人才腹地，还更好地促进了区域经济的融合与发展。
[0062] (1)通过以经济规律为杠杆，“互联网+共享经济”模式决定了公众会根据可接受价格自主选择轨道交通的接驳出行方式，能够充分发挥市场经济效益；
[0063] (2)通过以信息对称为核心，供给匹配需求，精准匹配轨道出行乘客与共享车主行程，可大大降低空驶率和空驶里程，有利于减少无效尾气排放；通过以大数据为手段，实现轨道出行运营过程的全监控，有利于监督保障服务质量；
[0064] (3)通过以共享交通为模式，盘活私家车运力资源存量，以私家车存量换取出租车增量有利于控制私家车数量增长率，有利于多人合乘一车、一车服务多乘的共享交通模式，以利用共享交通确保轨道交通最后一公里接驳的便利性。
[0065] 在上述实施例的基础上，本发明实施例通过合理利用共享技术，优化了旅客乘坐列车前后的交通服务，构建了交通链条。
[0066] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0067] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，
服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0068] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
