Комплект средств подготовки видеоинформации о путевых объектах для использования в тренажерах машиниста локомотива и тягового подвижного состава
Полезная модель относится к области создания тренажеров водителей транспортных средств и может быть использована при подготовке видеоинформации о путевых объектах для использования в тренажерах машиниста локомотива и тягового подвижного состава, в которых видеосистема основана на видеофильмах реальных участков пути. Технический результат, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей известных средств. В процессе подготовки видеоинформации с помощью предлагаемого комплекта средств осуществляется сбор информации во время поездки на локомотиве и ее последующая обработка в стационарных условиях. На время проведения видеосъемок на локомотиве размещается видеокамера для съемки путевой обстановки по ходу движения. К средству измерения и регистрации параметров движения, связанному с датчиком скорости локомотива, подключается переносной модуль памяти. Имеется средство для приема, измерения и регистрации радионавигационных параметров от навигационных спутников. Для обработки информации в стационарных условиях предусмотрено вычислительное средство, которое включает в себя средство синхронизации кадров видеосъемки с координатами пути. К вычислительному средству подключаются таблицы базы данных, первая из которых - таблица соответствия кадров видеофильма и координат пути, вторая - таблица путевых светофоров в кадрах видеофильма, третья - таблица огней светофоров в кадрах видеофильма, а четвертая - таблица точек пути в кадрах видеофильма.
Полезная модель относится к области создания тренажеров водителей транспортных средств и может быть использована при подготовке видеоинформации о путевых объектах для тренажеров машиниста локомотива и тягового подвижного состава, в которых видеосистема основана на видеофильмах реальных участков пути.
Известен регистратор видеоинформации (патент РФ на полезную модель 
38699), содержащий видеокамеру с преобразователем видеосигнала в цифровой код, контроллер управления и запоминающее устройство.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является система для создания базы данных железнодорожных объектов (патент РФ на изобретение 2195408), содержащая оборудование на локомотиве для видеозаписи во время поездки расположенных по ходу движения путевых объектов, а также для регистрации параметров движения от датчика скорости локомотива и радионавигационных параметров от навигационных спутников. Кроме того, вне локомотива система содержит оборудование для просмотра видеозаписей и ввода в базу данных путевых объектов кодов объектов и их географических координат.
В известной системе видеозапись путевых объектов позволяет уточнить их координаты в базе данных путевых объектов, например, системы автоматизированной расшифровки параметров движения локомотивов, что повышает эффективность выявления и анализа нарушений, допущенных локомотивными бригадами во время поездок. Однако, такая система не может быть использована для подготовки видеоинформации, которую должен наблюдать обучаемый на тренажере машиниста, т.к. в ней не обеспечивается хранение данных о видеофильмах с зафиксированными путевыми объектами. Технический результат, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей известных средств.
Технический результат достигается тем, что создан комплект средств подготовки видеоинформации о путевых объектах для использования в тренажерах машиниста локомотива и тягового подвижного состава, содержащий видеокамеру для съемки путевых объектов, средство измерения и регистрации параметров движения, связанное с датчиком скорости локомотива, средство приема, измерения и регистрации навигационных параметров, связанное с навигационными спутниками, монитор, связанный с вычислительным устройством, к которому подключены база данных путевых объектов, средства ручного ввода информации и средства ввода информации, зарегистрированной в поездке на локомотиве видеокамерой, средством измерения и регистрации параметров движения, средством приема, регистрации и измерения навигационных параметров, причем вычислительное устройство включает в себя средство синхронизации кадров видеосъемки с координатами пути, а база данных путевых объектов содержит подключаемые к вычислительному устройству таблицы, первая из которых - таблица соответствия кадров видеофильма и координат пути, вторая - таблица путевых светофоров в кадрах видеофильма, третья - таблица огней светофоров в кадрах видеофильма, четвертая - таблица точек пути в кадрах видеофильма.
В процессе подготовки видеоинформации с помощью предлагаемого комплекта средств осуществляется сбор информации во время поездки на локомотиве и ее последующая обработка в стационарных условиях.
На время проведения видеосъемок локомотив оборудуется согласно структурной схеме на фиг.1. Она содержит видеокамеру 1 для съемки путевой обстановки по ходу движения, датчик скорости локомотива 2, подключенный к средству измерения и регистрации параметров движения 3, и средство для приема, измерения и регистрации радионавигационных параметров 4 от навигационных спутников 5.
В качестве примера функции средства измерения и регистрации параметров движения 3 могут быть реализованы скоростемером КПД-3, а функции средства для приема, измерения и регистрации радионавигационных параметров 4 - карманным персональным компьютером (КПК) с приемником глобальной системы позиционирования (GPS). При этом информация от скоростемера КПД-3 фиксируется в съемный модуль памяти 6, а информация от КПК - в съемную карту памяти 7.
Структурная схема стационарной части системы для такого примера приведена на фиг.2. Она содержит монитор 8, подключенный к вычислительному устройству 9, к которому через средства ввода информации (стандартные интерфейсы) подключается карта памяти 7 и видеовыход видеокамеры 10. Модуль памяти 6 подключается к вычислительному устройству 9 через стандартный для модулей памяти скоростемеров КПД-3 блок ввода информации (БВИ) 10. С вычислительным устройством 9 также связаны средства ручного ввода информации 11 и таблицы базы данных путевых объектов, в том числе таблица соответствия кадров видеофильма и координат пути 12, таблица путевых светофоров в кадрах видеофильма 13, таблица огней светофоров в кадрах видеофильма 14, таблица точек на пути в кадрах видеофильма 15. Вычислительное устройство 7, содержащее средство синхронизации кадров видеосъемки с координатами пути (на графических материалах не показано), и таблицы базы данных путевых объектов тренажера 12, 13, 14, 15, реализованы в системном блоке компьютера, а средствами ручного ввода информации 11 являются стандартная клавиатура и манипулятор «мышь».
Система работает следующим образом.
Во время поездки на локомотиве видеокамера 1 фиксирует путевую обстановку, наблюдаемую через лобовое окно кабины локомотива с рабочего места машиниста. Сигнал от датчика скорости локомотива 2 поступает на средство измерения и регистрации параметров движения 3, которое измеряет величину скорости движения и пройденный локомотивом путь, фиксируя эти параметры в модуль памяти 6. Сигналы от навигационных спутников 5 поступают на вход средства приема, измерения и регистрации радионавигационных параметров 4, в котором рассчитывается и фиксируется в карту памяти 7 время, скорость перемещения локомотива и его координаты.
По окончании поездки информация из карты памяти 7 и из переносного модуля памяти 6 (через блок ввода информации 10) поступает в вычислительное устройство 9, в котором эта информация анализируется и преобразуется в график изменения скорости движения локомотива в каждой точке пройденного пути. При этом учитываются ошибки измерения, связанные с пробуксовкой и проскальзыванием датчика скорости локомотива 2 и флуктуацией сигналов от радионавигационных спутников 5.
Оператор, одновременно визуально анализируя на мониторе 8 график изменения скорости движения локомотива в каждой точке пройденного пути и зафиксированную во время поездки видеокамерой 1 видеоинформацию, выбирает с помощью средств ручного ввода информации 11 опорные точки, например, начало движения, остановка в пути следования и т.п. По этим опорным точкам вычислительное устройство 9 обеспечивает синхронизацию (привязку) кадров видеосъемки к координатам пути и последующее хранение этой информации в таблице соответствия кадров видеофильма и координат пути 12.
Затем оператор визуально просматривает на мониторе 8 синхронизированные кадры видеосъемки с целью выявления на этих кадрах изображения путевых светофоров, после чего с помощью средств ручного ввода информации 11 воздействует на вычислительное устройство 9 для размещения информации о соответствующих видеокадрах в таблице путевых светофоров в кадрах видеофильма 13. При этом информацию о размещении различных огней на каждом путевом светофоре размещается в таблице огней светофоров в кадрах видеофильма 14. Кроме того, информация о кадрах видеофильма с изображением различных путевых объектов (километровых столбах, пикетах, остановочных платформах и т.д.) размещается в таблице точек на пути в кадрах видеофильма 15.
Во время учебных поездок на тренажере под действием управляющей программы обеспечивается считывание зафиксированной в таблицах 12, 13, 14, 15 информации и формирование изображения путевой обстановки.
Предлагаемая система применяется при изготовлении тренажеров машиниста нового поколения, разрабатываемых и изготавливаемых в Проектно-конструкторском бюро локомотивного хозяйства - филиале открытого акционерного общества «Российские железные дороги» (ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»).
Комплект средств подготовки видеоинформации о путевых объектах для использования в тренажерах машиниста локомотива и тягового подвижного состава, содержащий видеокамеру для съемки путевых объектов, средство измерения и регистрации параметров движения, связанное с датчиком скорости локомотива, средство приема, измерения и регистрации навигационных параметров, связанное с навигационными спутниками, монитор, связанный с вычислительным устройством, к которому подключены база данных путевых объектов, средства ручного ввода информации и средства ввода информации, зарегистрированной в поездке на локомотиве видеокамерой, средством измерения и регистрации параметров движения, средством приема, регистрации и измерения навигационных параметров, отличающийся тем, что вычислительное устройство включает в себя средство синхронизации кадров видеосъемки с координатами пути, а база данных путевых объектов включает в себя подключаемые к вычислительному устройству таблицы, первая из которых - таблица соответствия кадров видеофильма и координат пути, вторая - таблица путевых светофоров в кадрах видеофильма, третья - таблица огней светофоров в кадрах видеофильма, четвертая - таблица точек пути в кадрах видеофильма.
