一种轨道故障的定位方法、系统、存储介质和电子设备

技术领域

本发明属于故障检测技术领域，特别是一种轨道故障的定位方法、系统、存储介质和电子设备。

背景技术

随着社会的发展，火车、高铁、汽车、飞机等交通工具也都使得人们的出行更加便利。绝大多数人会选择火车或者高铁火车这种经济安全的交通方式。作为许多人会选择的一种出行方式，它的运行安全就需要特别重视。

众所周知，火车是在轨道上运行的，轨道是利用条形的钢材铺成并供其行驶。铁道线上两条钢轨的好坏，直接关系到火车的安全。在发车间隔不断缩短的情况下，对于轨道相关基础设施的检测、养护及维修等作业环节的要求也越来越严格。在铁路车辆运行过程中，由于轨道不断受到摩擦，积压，冲击，疲劳等作用会产生内部损伤，钢轨内部损伤会引起许多断轨事故，及时发现轨道疲劳损伤、微小裂痕等隐患是铁路安全运行的重要保障。

目前，对轨道故障进行检测时主要采用人工巡检的方式，但是人工巡检的方式检测效率低，工作强度大，且工作环境恶劣，不利于巡检工作人员的人身安全，且故障分析主要以人工查看检测结果为主，不仅耗时高、效率低，而且工作量也很大，这是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道故障的定位方法、系统、存储介质和电子设备，以解决现有技术中的不足，它能够提高轨道故障的检测效率。

本申请的一个实施例提供了一种轨道故障的定位方法，所述方法包括：

获取目标车辆的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括车辆速度和站点信息；

根据所述目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息；

根据所述差异信息，确定发生故障的行驶轨道信息，其中，所述行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据；

根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕。

可选的，所述获取目标车辆的实时状态数据，包括：

通过TCMS系统获取目标车辆的站点信息并通过轴速传感装置获取目标车辆的实时速度。

可选的，所述根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，包括：

利用图像识别技术，分别读取所述轨枕的编号数据并将预设的轨枕的编号数据中读取正常的编号信息进行标记；

根据预设的轨枕的编号数据和所述读取正常的编号信息，确定发生故障的目标轨枕。

可选的，所述根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕之后，还包括：

输出并显示用于提示所述目标轨枕发生故障的提示信息。

本申请的又一实施例提供了一种轨道故障的定位系统，应用于上述任一项所述的轨道故障的定位方法，包括：

获取模块，用于获取目标车辆的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括车辆速度和站点信息；

判断模块，用于根据所述目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息；

第一确定模块，用于根据所述差异信息，确定发生故障的行驶轨道信息，其中，所述行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据；

第二确定模块，用于根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕。

可选的，所述获取模块，包括：

获取单元，用于通过TCMS系统获取目标车辆的站点信息并通过轴速传感装置获取目标车辆的实时速度。

可选的，所述第二确定模块，包括：

读取单元，用于利用图像识别技术，分别读取所述轨枕的编号数据并将预设的轨枕的编号数据中读取正常的编号信息进行标记；

确定单元，用于根据预设的轨枕的编号数据和所述读取正常的编号信息，确定发生故障的目标轨枕。

可选的，所述系统还包括：

输出显示模块，用于输出并显示用于提示所述目标轨枕发生故障的提示信息。

本申请的又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中所述的方法。

本申请的又一实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项中所述的方法。

与现有技术相比，本发明首先获取目标车辆的实时状态数据，其中，实时状态数据包括车辆速度和站点信息，根据目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息，根据差异信息，确定目标车辆发生故障的行驶轨道信息，其中，行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据，根据轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，利用本发明实施例，能够提高轨道故障的检测效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种轨道故障的定位方法的计算机终端的硬件结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种轨道故障的定位方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种轨道故障的定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明实施例首先提供了一种轨道故障的定位方法，该方法可以应用于电子设备，如计算机终端，具体如普通电脑、量子计算机等。

下面以运行在计算机终端上为例对其进行详细说明。图1为本发明实施例提供的一种轨道故障的定位方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输装置106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的轨道故障的定位方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

参见图2，图2为本发明实施例提供的一种轨道故障的定位方法的流程示意图，可以包括如下步骤：

S201：获取目标车辆的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括车辆速度和站点信息。

具体的，获取目标车辆的实时状态数据，可以包括：

通过TCMS系统获取目标车辆的站点信息并通过轴速传感装置获取目标车辆的实时速度。

其中，TCMS(Train Control and Management System，列车控制和管理系统)系统的体系结构基于具有高冗余度的标准铁路专用网络TCN，该体系结构使用2个标准的TCMS模块，每班列车(称为车组)一个，TCMS体系结构沿用了HV结构(即每个牵引变压器有一个TCMS模块)，两个模块使用网关通过列车总线进行通信，因此TCMS就是通过网络将列车的各种控制设备连接起来，设立主控设备，进行同一控制和信息共享。

目标车辆的线路信息库数据预置在TCMS系统中，因此可以从TCMS获取目标车辆的开关门信号和车站代码等列车站点信息，当车辆通过时，可将车辆位置进行绝对定位，该定位精度即可控制在站与站之间，其次，在站点之间，通过轴速传感装置中得到列车的实时速度等基础数据，通过对速度的积分可以计算相对距离，通过绝对定位和相对距离即可以计算出列车位置。

进一步的，根据车辆速度编码器可以实时计算复核，再与多功能车辆总线(MVB)发送到实时数据进行同步，不断修正由于车轮存在打滑及蛇形蠕动等因素，导致速度计算的里程信息不准确的情况，其中，MVB是一种主要用于对有互操作性和互换性要求的互连设备之间的串行数据通信总线。

示例性的，对于处于始发状态的目标车辆，通过通过轴速传感装置获取目标车辆的实时速度为0，站点信息为始发站点，例如为盐官站；对于处于行使状态的目标车辆，通过通过轴速传感装置获取目标车辆的实时速度例如为70km/h，站点信息为两个站点之间，例如为盐官站和周王庙站之间的位置。

S202：根据所述目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息。

具体的，历史状态数据可以为目标车辆以某一固定的速度行使固定站点间的行使时间数据或者是行使距离数据；差异信息即为当前目标车辆以某一固定的速度行使固定站点间的实时行使时间数据或者是实际行使距离数据与历史状态数据的对比差异，可以包括：

若根据目标车辆的实时状态数据，当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据没有任何差异，即可判断当前目标车辆所行使的轨道没有故障；若根据目标车辆的实时状态数据，发现当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据有差异，即可判断当前行使的轨道出现故障，需要生成并反馈差异信息。

S203：根据所述差异信息，确定发生故障的行驶轨道信息，其中，所述行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据。

具体的，根据目标车辆的实时状态数据，发现当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据有差异，即可判断当前行使的轨道出现故障，需要生成并反馈差异信息，并根据差异信息，确定目标车辆发生故障的行驶轨道信息。

轨道用于引导目标车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并将压力传递到轨枕上，轨道必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，轨道的故障可以包括裂纹、磨损、锈蚀、偏移等，例如当轨道裂纹达到预警阈值时，即反馈差异信息，轨道裂纹达到故障阈值时，即反馈差异信息；当轨道磨损达到预警阈值时，即反馈差异信息；当轨道锈蚀达到预警阈值时，即反馈差异信息；当轨道偏移量达到预警阈值时，即反馈差异信息等。

轨枕又称枕木，也是铁路配件的一种，轨枕既要支撑轨道，又要保持轨道的位置，还要把轨道传递来的巨大压力再传递给道床，因此具备一定的柔韧性和弹性，当列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，列车过后还需要尽可能恢复原状。

示例性的，当目标车辆在盐官站和周王庙站之间的行使轨道上，接收到差异信息，说明在盐官站和周王庙站之间的轨道上存在故障，确定盐官站和周王庙站之间的轨道的轨枕数量并按照自然数的编号顺序进行编号，例如上行编号以盐官站为起点，依次将轨枕的编号确定为：YS0001、YS0002、YS0003、…、YS9999，下行编号以周王庙站位起点，依次将轨枕的编号确定为：ZX0001、ZX0002、ZX0003、…、ZX9999。

S204：根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕。

具体的，根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，可以包括：

S2041：利用图像识别技术，分别读取所述轨枕的编号数据并将预设的轨枕的编号数据中读取正常的编号信息进行标记。

其中，基于图像识别技术在采集到的图像中对轨枕进行识别并计数，依次读取轨枕的编号数据并依据历史状态数据将预设的轨枕的编号数据中读取正常的编号信息进行标记。

S2042：根据预设的轨枕的编号数据和所述读取正常的编号信息，确定发生故障的目标轨枕。

具体的，由于每个百米标之间的轨枕数量是一定的，例如行驶轨道100米配置176根轨枕，利用图像识别技术每数到176就意味着目标车辆行驶了100米，因此，对于故障的定位可以精确到每根轨枕。

进一步的，根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕之后，还包括：

输出并显示用于提示所述目标轨枕发生故障的提示信息。

示例性的，例如通过高清摄像头和激光扫描装置采集目标车辆运行过程中的实时状态数据，并通过数据对比判断每根轨枕是否发生故障进行标记，将产生故障的轨枕位置信息和编号信息通过显示屏幕面板反馈至用户，利用激光扫描装置生成3D图像，高清摄像头能够生成影像数据发送给相关人员进行复合判定。

可见，本发明首先获取目标车辆的实时状态数据，其中，实时状态数据包括车辆速度和站点信息，根据目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息，根据差异信息，确定目标车辆发生故障的行驶轨道信息，其中，行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据，根据轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，利用本发明实施例，能够提高轨道故障的检测效率。

本申请的又一实施例提供了一种轨道故障的定位系统，应用于上述任一项所述的轨道故障的定位方法，如图3所示的一种轨道故障的定位系统的结构示意图，所述系统包括：

获取模块301，用于获取目标车辆的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括车辆速度和站点信息；

判断模块302，用于根据所述目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息；

第一确定模块303，用于根据所述差异信息，确定发生故障的行驶轨道信息，其中，所述行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据；

第二确定模块304，用于根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕。

具体的，所述获取模块，包括：

获取单元，用于通过TCMS系统获取目标车辆的站点信息并通过轴速传感装置获取目标车辆的实时速度。

具体的，所述第二确定模块，包括：

读取单元，用于利用图像识别技术，分别读取所述轨枕的编号数据并将预设的轨枕的编号数据中读取正常的编号信息进行标记；

确定单元，用于根据预设的轨枕的编号数据和所述读取正常的编号信息，确定发生故障的目标轨枕。

具体的，所述系统还包括：

输出显示模块，用于输出并显示用于提示所述目标轨枕发生故障的提示信息。

与现有技术相比，本发明首先获取目标车辆的实时状态数据，其中，实时状态数据包括车辆速度和站点信息，根据目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息，根据差异信息，确定目标车辆发生故障的行驶轨道信息，其中，行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据，根据轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，利用本发明实施例，能够提高轨道故障的检测效率。

本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

具体的，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S201：获取目标车辆的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括车辆速度和站点信息；

S202：根据所述目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息；

S203：根据所述差异信息，确定发生故障的行驶轨道信息，其中，所述行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据；

S204：根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕。

具体的，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，简称为ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

与现有技术相比，本发明首先获取目标车辆的实时状态数据，其中，实时状态数据包括车辆速度和站点信息，根据目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息，根据差异信息，确定目标车辆发生故障的行驶轨道信息，其中，行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据，根据轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，利用本发明实施例，能够提高轨道故障的检测效率。

本发明实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

具体的，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

具体的，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S201：获取目标车辆的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括车辆速度和站点信息；

S202：根据所述目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息；

S203：根据所述差异信息，确定发生故障的行驶轨道信息，其中，所述行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据；

S204：根据所述轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕。

与现有技术相比，本发明首先获取目标车辆的实时状态数据，其中，实时状态数据包括车辆速度和站点信息，根据目标车辆的实时状态数据，判断当前目标车辆与预设数据库中的历史状态数据的差异，生成并反馈差异信息，根据差异信息，确定目标车辆发生故障的行驶轨道信息，其中，行驶轨道信息包括轨枕数量及轨枕的编号数据，根据轨枕的编号数据，确定发生故障的目标轨枕，利用本发明实施例，能够提高轨道故障的检测效率。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。