车载综合监控系统在无人驾驶技术下的应用分析

何杨 贾涛 杨海波 汪思成

摘要：在我国汽车生产企业发展与改革的新时期，无人驾驶汽车的研发也进入了新的阶段。在这种背景下，不仅要进一步完善无人驾驶技术，同时也要高度重视车载综合监控系统的完善与功能应用，以此来为我国无人驾驶汽车的研发与无人驾驶地铁项目的实现奠定良好的前提条件。基于此，本文章主要针对车载综合监控系统在无人驾驶技术下的应用展开了深入的分析与探究。

关键词：项目教学法;电商美工;课程现状;实践应用

德国在全球工业博览会中首次公布“工业4.0”概念，这也意味着全球智能工业化时代的来临。在无人驾驶地铁项目的试运营阶段，司机的各项任务操作完全交由地铁调度中心的工作人员来负责，并完成。在这一过程中，车载综合监控系统的应用价值就得到了充分的体现。这主要是因为无人驾驶地铁虽不需要配备专门的看守人员，但却需要大量的监控设施。但由于我国地铁内现有的监控设施无法实现全覆盖，因此就需要在列车上安装车载综合监控系统，以此来进一步保证列车运行的稳定性与可靠性。

1车载综合监控系统设计

1.1  系统结构

由于我国地铁多数采用的驾驶模式为轨道自动驾驶模式，因此只有部分地铁线路经过改造才可以启动无人驾驶模式。基于此，技术部门在设计车载综合监控系统方案时，就要将无人驾驶技术与原有的系统紧密的结合起来。同时也要将车载综合监控系统与原有的车载系统结合起来，以此来实现数据互通[1]。在这种情况下，一旦车厢内出现紧急情况，乘客就可以通过实时对讲设备与调度室取得有效的联系;调度人员也可以通过通信设备与车厢内的乘客及时取得联系，并借助车厢内监控系统来确定乘客所反映的问题，利用车载综合监控系统对车厢实施紧急制动。

1.2  整体架构

在现阶段，一套完整的监控系统至少要具备前段处理机、客户端工作站与响应服务器等基础结构。对于车载综合监控系统来讲也不例外。但在其整体架构设计中，要在列车调度大厅增设两台新的工作站，分别用来当作车载工作站与显示车辆仪表。同时，要保证车载综合监控系统服务器与原始前端处理机可以共用，但为了有效规避系列问题的发生，最好还是分成两台机器实施操作。

2无人驾驶模式特点

目前，我国自动地铁主要分两大类型：一种是由值班人员管理的半自动车站;另外一种是没有人员进行管理的全自动车站。二者之间的相同点在于，列车运行过程中均为全自动化，并配备了全自动列车调度站;而二者之间的不同点就在于，一个车站列车上没有乘务员与司机，另外一个车站与列车是完全依靠调度站來进行管理的[2]。与传统地铁站相比，全自动地铁站的智能化水平更高。这主要是因为传统地铁站是需要配备司机来控制列车运行的，因此就经常发生时间延误等问题的发生，但全自动地铁站却可以有效避免这一问题，这主要是因为全自动地铁站是由调度室来控制列车运行的，因此可以确保每辆列车均可以准时进入车站。

3车载综合监控系统功能在无人驾驶技术中的应用分析

3.1车载综合监控系统功能

通过上述分析可知，全自动无人驾驶地铁站摆脱了司机操作与控制，且能够在调度室的控制下大大提升列车停靠的准确性。在传统运行模式下，受司机操作的影响，列车可能会发生延误时间或者是无法准时停靠的情况发生。在这种情况下，多数司机都要与调度室取得联系，了解前方列车运行的具体情况，并进行调速[3]。同时，司机也要确认列车运行途中有无障碍物风险来确保运行的稳定性与安全性。另外，传统地铁运行期间分别需要两种管理系统来控制列车，一种是管理列车位置与运行情况的系统，另外一种是监测各个地铁站点是否存在障碍物以及列车唤醒与开关车门的管理系统，只有这两种管理系统实现有效的配合才可以确保列车的正常运行。但若将车载综合监控系统安装在自动化地铁站与列车上，就可以有效解决上述问题。这主要是因为车载综合监控系统可以与传统地铁管理系统进行有效的结合，在完成列车各种运行任务的同时，充分发挥其在无人驾驶技术中的多种功能。例如设备监控、车厢监视、乘客沟通、应急指挥等。

3.1  设备监控

设备监控就是对车辆运行情况、车载设备实施监控。其中，车载设备主要包括车载通信广播系统、车载监控系统与车载乘客信息系统等[4]。通过对上述设备数据的实时分析与整理，调度室就可以及时将下发的指令传达给列车各个站点，以此实现对列车运行的全方位控制。

3.2  车厢监视

调度室在对列车车厢进行管理时，可以应用车载综合监控系统来了解车厢内真实发生的事情与问题。例如，当乘客在列车运行的过程中发现问题，该系统就会向调度室发出警报信息。此时，调度人员可以借助车载监控设备来观察车厢内每位乘客的情况[5]。待问题解决后，调度人员也不同担心该系统会持续性的发出报警信息，这是因为问题得到解决后，调度人员可以通过调度室远程解除警报。

3.3  乘客沟通

车载综合监控系统在全自动无人驾驶地铁站的应用，可以帮助调度人员有效解决与乘客沟通的问题。这主要是因为列车的每个车厢都安装了通信广播系统，一旦车厢内出现问题，在需要对列车实施紧急制动或者是了解乘客实际状况时，调度员就可以利用车载监控系统来观察车厢内的情况，并借助车载通信广播系统与乘客进行对话，并指挥疏散工作。

3.4  应急指挥

作为一个多功能，可以实现实施联系的联动系统，车载综合监控系统在列车运行中出现危急问题时就会起到十分积极的作用。调度室可以通过车载综合监控系统来观察每条线路的实际情况，评估其发生危险的可能性，并在此基础上制定出相应的遇险紧急预案，将其存储到管理系统中，以便列车在运行期间出现紧急状况后，车载综合监控系统可以及时向调度室发出遇险警报，并由调度室立即进行远程解决[6]，以此来大大降低意外事件的危险程度。

4应用场景分析

4.1  列车火灾联动

在正常情况下，车载综合监控系统都能够在列车发生火灾的情况下及时发出响应，当乘客按下紧急按钮时，或者是监控系统检测到火灾情况时，监控联动设备就会自动向调度室发出警报信号。此时，调度人员可以利用车载监控设备观察车厢内的火灾情况，并利用车载通信设备有效指挥乘客的疏散工作，并远程启动系统中已经设定好的应急方案，进一步保证乘客的有序疏散。

4.2  乘客紧急手柄

在列车运行期间，若乘客遇到紧急情况，立即拉动应急手柄时，车载综合监控系统就会检测出该操作，并将该信号发送给调度室，由调度人员决定是否对列车实施紧急制动，以此来高效解决乘客所面临的问题。

结束语

总而言之，虽然我国现阶段的智能工业化水平得到了很大的提高，但依旧面临着较大的问题，那就是我国当前还没有一套较为完善的车载综合监控系统。这不仅是一个十分棘手的问题，同时也会导致部分自动化设备在实际生产应用中毫无用武之地。为此，在我国智能工业化未来发展的过程中，技术人员要进一步加大对车载综合监控系统的研究，并解决好其在无人驾驶技术中的应用问题，以此来大大提升车载综合监控系统在无人驾驶技术下整体应用水平，进一步加快我国汽车行业的发展与优化改革。

参考文献：

[1]   曹世龙，汪一帆，辛宇洋.无人驾驶汽车优缺点分析及创新优化方案[J].汽车实用技术，2020（10）：40-42.

[2]   曹煦，冯士恩.无人机技术应用现状和发展趋势研究[J].计算机产品与流通，2020（07）：107.

[3]   高源.基于车载综合监控系统在无人驾驶技术中的应用[J].内燃机与配件，2020（09）：245-246.

[4]   程露.安徽首条5G自动驾驶道路正式开建安凯无人驾驶客车成为首批运营车辆[J].人民公交，2020（03）：93-94.

[5]   黄昌正，陈曦，周言明.惯性运动捕捉分析在无人驾驶智能安全輔助的应用探索[J].广东科技，2019，28（12）：75-78.

[6]   汪侃.对城市轨道交通无人驾驶模式下综合监控系统建设的几点思考[J].城市轨道交通研究，2018，21（S2）：12-16.