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 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»).