一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统及方法与流程
未命名
08-15
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1.本发明涉及监视控制技术领域,具体是一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统及方法。
背景技术:
2.客车作为现代生活的交通工具,经过多年的改进已经在外观和舒适性方面得到了巨幅提升,但在安全性配置方面并没有太大实质性改变。当前客车安全性配置主要有安全带、安全锤、安全门三项措施,但无数客车事故证明这样的安全措施在发生溺水或者着火的情况下是无法保障乘客人身安全。当前针对安全性配置的改进方案也主要是针对安全锤和安全门的结构改进,但是无论如何改进都无法避免上述缺点。
3.基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统是利用云计算技术来提供客车安全设施的功能。该系统的设计和实现需要考虑到许多因素,包括技术可行性、安全标准、系统可靠性等。在设计和实现客车一键式应急逃生系统时,需要考虑安全标准的制定,以确保系统的安全性和可靠性。还需要对用户进行培训,以使他们能够有效地使用系统。现有技术中对元计算能力比较薄弱,难以实现客车一键式应急逃生系统云计算和数据通信。
4.车辆行驶过程中,与车辆动力装置有密切关系,车辆动力装置是指用于提供车辆动力的装置,包括内燃机、发电机、涡轮机、压缩机等。内燃机是车辆动力装置中最常见的一种,它通过燃烧燃料提供动力。内燃机一般有进气道、排气道和燃烧室,可以根据不同的车型和燃料类型设计不同的构造。发电机是通过将电信号转换为磁场,将电磁能量转化成为一种机械能,从而提供电力。发电机可以由内燃机、涡轮机、变压器等不同的装置驱动。涡轮机则是通过利用旋转的叶轮,对注入的流体进行压缩,从而推动涡轮旋转,提供动力。涡轮机一般由叶轮、压气机和涡轮组成。压缩机则是将机械能转化为电能的设备,通过压缩气体,使其温度升高,从而将热量传递给制冷剂,产生电能。压缩机一般由制冷机、电机和变压器组成。车辆动力装置与逃生的关系取决于车辆的设计和使用方式。一般来说,车辆动力装置的位置和设计会直接影响车辆的性能和安全性,而在逃生通道中,逃生门和逃生窗的设计和安装则直接影响车内人员疏散的安全性。在设计车辆时,设计者需要考虑多种因素,例如车辆的功能和性能,以及使用车辆的人员的数量和密度。动力装置的位置和设计需要平衡这些因素,以确保车辆行驶过程中的安全性和舒适性。车辆逃生通道是保证车内人员安全疏散的重要手段。在车辆设计时,设计者需要确保逃生通道的位置和逃生门和逃生窗的等设施的安装符合相关的安全标准和规定,以确保车内人员可以安全疏散。在此背景下,客车发生事故或灾害时,由于车内环境密闭,由车辆着火引发的有害气体产生的人员伤害占很大比例。市面上普通手动或电动破玻器,在使用上因裸露放置,常会发生丢失或人为破坏等现象,导致客车发生事故或灾害时无法真正发挥其破玻作用。且普通破玻器存在使用时由于人员紧张,场面混乱,存在击打位置及力度大小不一,可能多次使用无法破玻,延误了车内人员的逃生时间。
技术实现要素:
5.针对上述技术的不足,本发明公开一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统及方法,通过动态异常模型实时监控和统计云计算网络流量,通过节点漏洞模型扫描云计算系统的应用程序和硬件组件中的安全漏洞,通过目标检测模型确定客车内部人员的数量、位置和健康状况,通过灭火模块处理客车自燃状况,通过阻断模块保护客车动力系统及爆开侧翻车体,通过漂浮模块处理客车溺水的紧急状况,本发明通过改善车辆动力装置的工作方式,提高了应急逃生能力,大大降低了人员伤亡率,提高了紧急情况的处理速率。
6.为了实现上述技术效果,本发明采用技术方案:一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,所述车辆动力装置包括双位控制模块、投影指示模块、漂浮模块、灭火模块、阻断模块、开门破窗模块和云计算报警模块;双位控制模块采用两种能源动力控制车门开启与关闭的气缸,所述双位控制模块包括主控制器、电动系统和气动系统,所述电动系统通过电力调节车门的气缸状态,所述气动系统通过撞击作用或转动作用产生的空气压力调节车门的气缸状态,所述主控制器用于调节各个模块的工作状态;开门破窗模块用于紧急状况下车门的开启和车窗自动破开;云计算报警模块用于防范或检测到潜在的安全或灾难风险、提醒客车司机和乘客和远程通知临近医院、监管部门和消防救援局,所述云计算报警模块包括网络流量监控单元、安全漏洞扫描单元、远程监控单元、应急制动单元和应急信号传输单元,所述网络流量监控单元通过动态异常模型实时监控和统计云计算网络流量,并处理网络异常流量或攻击,所述安全漏洞扫描单元通过节点漏洞模型扫描云计算系统的应用程序和硬件组件中的安全漏洞并提供漏洞报告和修复建议,所述远程监控单元用于实时监控云系统的运行情况进行,及时发现和处理潜在的安全风险,所述应急制动单元用于在客车紧急状况时制动,所述应急信号传输单元用于将客车的实时情况远程通知临近医院、监管部门和消防救援局;投影指示模块采用绿色箭头为乘客提示逃生路线;漂浮模块用于客车落水时自动展开客车底部安全气囊,灭火模块用于扑灭客车的着火源,所述灭火模块包括喷淋器、灭火剂存储器和动力切断器,所述喷淋器用于点对点扑灭着火源,所述灭火剂存储器用于存储灭火溶剂,所述动力切断器用于及时断开着火部位的动力供应系统;阻断模块用于实时警报和通知用户,所述阻断模块包括能源隔断器、车体破开器、自动防火板和排水器,所述能源隔断器将动力系统进行严密保护以防止失灵,所述自动防火板用于隔断着火源,所述排水器用于排出客车内部的水,所述车体破开器用于客车侧翻时爆开封闭车体。
7.作为本发明进一步的实施例,所述动态异常模型的工作方法为:首先定义动态变量为:
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(1)不确定性和支持度与反对度之间的关系为:
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(2)式(1)-(2)中,表示动态变量函数,表示支持度变量,表示反对度变
量,表示不确定性;表示动态变量参数;除了时间因素以外,事件发生频度同样是分析及解决问题的关键维度之一,频度动态因子为:
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(3)式(3)中,表示频度动态函数,t表示某类事件的平均发生间隔,n表示该类事件平均发生次数,为此时事件发生次数,表示某类事件发生间隔;再通过事件相关因子函数提高准确率,所述相关因子函数为:
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(4)式(4)中,表示相关因子,r表示常规相关联度,n表示常规发生频度,表示当前不同事件间的相关联度,表示当前不同事件间的发生频度。
8.作为本发明的进一步实施例,所述节点漏洞模型包括部属单元、分配单元、监控单元和回收单元,所述部属单元通过扫视器镜像根据当前的虚拟节点数量和计算资源进行动态调整,将扫描任务合理分布到各个虚拟节点上,所述分配单元利用虚拟化技术实现多个容器中不同的操作系统和网络配置,并集成互联网上最新的漏洞库和攻击工具,所述监控单元对各虚构扫视节点的运作状况消息实行监督以保障各节点的健康运作,同时在节点不正常连接时实施回收和任务转移,所述回收单元以收回节点的ip和端口等消息为主 ,并在运作界面上呈现失误或非常态化联合时扫视节点的详细消息概述,所述部属单元的输出端连接分配单元的输入端,所述分配单元的输出端连接监控单元的输入端,所述监控单元的输出端连接回收单元的输入端。
9.作为本发明进一步的实施例,所述车体破开器包括扫描仪、线型纳米刀和压力强震仪,所述扫描仪用于检测车体内部人员安全状况及位置,所述线型纳米刀用于切割无人区车体,所述压力强震仪用于震开切割完成的车体,所述扫描仪连接线型纳米刀,所述线型纳米刀连接压力强震仪。
10.作为本发明进一步的实施例,所述扫描仪包括扫描窗口、摄像组件、补光组件和激光发射器,所述扫描窗口为客车顶部灯光罩,所述摄像组件位于客车顶部的前段、中段和后段各分布两个,所述补光组件为客车顶部灯光,所述激光发射器位于每两个单独灯光之间。
11.作为本发明进一步的实施例,磁性切割仪包括磁性收纳球、纳米线型刀和位置接收器,所述磁性收纳球将纳米线型刀绕成线卷,所述纳米线型刀用于切割车体,所述位置接收器用于接收无人区车体位置。
12.作为本发明进一步的实施例,所述开门破窗模块包括自动破窗器、氮气启动器、电力检测器和开门启动器,所述自动破窗器用于自动震碎封闭的车窗,所述氮气启动器用于控制氮气的输出量,所述电力检测器用于检测客车在紧急情况下的电力状态,所述开门启动器用于紧急情况下打开车门,所述电力检测器连接氮气启动器,所述氮气启动器连接自动破窗器和开门启动器。
13.作为本发明进一步的实施例,所述漂浮模块包括安全气囊、超声波液位计、气体启动器和涡轮推动器,所述超声波液位计用于测量水深,所述气体启动器用于展开气囊,所述涡轮推动器用于客车在落水时提供动力,所述安全气囊用于浮起客车,所述超声波液位计连接气体启动器,所述气体启动器连接安全气囊,所述安全气囊连接涡轮推动器,所述超声波液位计为全自动微型uson-21防爆超声波液位计,所述涡轮推动器为两个轴流式涡轮发动机。
14.一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生方法,应用于所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,包括步骤:步骤1、获取客车内部人员安全状况、数量和分布位置;通过扫描仪采用目标检测模型确定客车内部人员的数量、位置和健康状况,所述目标检测模型包括特征提取模块、学习模块和识别模块,所述特征提取模块为reb++网络,所述reb++网络采用3个1
×
3、3
×
1、7
×
7和5
×
5的卷积核以残差网络的形式连接,采用大量深度可分离卷积将卷积核扩张到相应的尺度,所述学习模块为span网络,所述span网络包括9
×
9、7
×
7、5
×
5和3
×
3的平均池化层,步长均为2,并且采用核函数操作进行通道堆叠,所述识别模块为4个不同尺度的检测头;步骤2、检测并确定客车所遭遇紧急危险类型;所述紧急危险类型包括客车侧翻、淹没车体和客车自燃;步骤3、根据紧急危险类型确定应急逃生方案;所述应急逃生方案包括车体破开、水面涡轮航行和客车着火源扑灭;步骤4、确定逃生方向和路线;步骤5、通过云计算报警模块紧急疏散人群并通知相关部门进行救援及善后处理。
15.作为本发明进一步的实施例,学习模块采用核函数把低维特征映射到高维空间,所述核函数包括改进型高斯函数和改进型径向基函数,通过所述改进型高斯函数聚合相同类型的特征,所述改进型高斯函数为:
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(1)式(1)中,a为控制常数,b为融合常数,c为平滑度,为融合系数,为干扰系数,为干扰函数,x为输入值,y为输出值;通过所述改进型径向基函数迭代训练聚合的特征,所述改进型径向基函数为:
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(2)式(2)中,为列数,h为总列数,为j行i列的权重,为中心值,为第p列高斯输出值,为第i列残差值,为第p列高斯输入值,为第j行残差值;将数据正则化,所述正则化函数为:
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(3)式(3)中,z为正则化数据,m为平均值,为标准差;然后确定参数并初始化权重,所述参数为: (4)
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(5)
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(6)式(4)-(6)中,p,q为样本点,n为训练样本数量,为学习率,g为输出层节点权重,max为迭代最大值,为设定学习率;所述推理模块用于根据异常数据的类型进行故障原因判断并修复,所述判断函数为:
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(7)式(7)中,为概率公式,d为故障类别,k为当前类别,为总概率。
16.与现有技术相比,本发明有益的积极效果是:本发明通过改进车辆动力装置,在车辆动力装置上新增对逃生起关键性因素的双位控制模块、投影指示模块、漂浮模块、灭火模块、阻断模块、开门破窗模块和云计算报警模块等不同的部件,以提高逃生应急能力。本发明采用目标检测模型确定客车内部人员的数量、位置和健康状况,通过漂浮模块处理客车溺水的紧急状况,通过灭火模块处理客车自燃状况,通过阻断模块保护客车动力系统及爆开侧翻车体,大大降低了人员伤亡率,提高了紧急情况的处理速率。
17.本发明的客车一键式应急逃生系统通过使用云计算技术,可以存储和共享大量的客车安全设施数据,以提供更好的安全性和可扩展性。还可以使用云计算技术来提供用户界面和通信功能,方便用户操作和监控,大大提高了应急能力。
附图说明
18.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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术者员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,图1为本发明总体架构示意图;图2为开门破窗模块结构图;图3为节点漏洞模型结构图;图4为车体破开器结构图;图5为本发明采用的方法步骤示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本文实施例中的附图,对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例,而不是全部的实施例。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
20.如图1-图4所示,一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,包括车辆动力装置,所述车辆动力装置包括双位控制模块、投影指示模块、漂浮模块、灭火模块、阻断模块、开门破窗模块和云计算报警模块;
双位控制模块采用两种能源动力控制车门开启与关闭的气缸,所述双位控制模块包括主控制器、电动系统和气动系统,所述电动系统通过电力调节车门的气缸状态,所述气动系统通过撞击作用或转动作用产生的空气压力调节车门的气缸状态,所述主控制器用于调节各个模块的工作状态;开门破窗模块用于紧急状况下车门的开启和车窗自动破开;云计算报警模块用于防范或检测到潜在的安全或灾难风险、提醒客车司机和乘客和远程通知临近医院、监管部门和消防救援局,所述云计算报警模块包括网络流量监控单元、安全漏洞扫描单元、远程监控单元、应急制动单元和应急信号传输单元,所述网络流量监控单元通过动态异常模型实时监控和统计云计算网络流量,并处理网络异常流量或攻击,所述安全漏洞扫描单元通过节点漏洞模型扫描云计算系统的应用程序和硬件组件中的安全漏洞并提供漏洞报告和修复建议,所述远程监控单元用于实时监控云系统的运行情况进行,及时发现和处理潜在的安全风险,所述应急制动单元用于在客车紧急状况时制动,所述应急信号传输单元用于将客车的实时情况远程通知临近医院、监管部门和消防救援局;投影指示模块采用绿色箭头为乘客提示逃生路线;漂浮模块用于客车落水时自动展开客车底部安全气囊,灭火模块用于扑灭客车的着火源,所述灭火模块包括喷淋器、灭火剂存储器和动力切断器,所述喷淋器用于点对点扑灭着火源,所述灭火剂存储器用于存储灭火溶剂,所述动力切断器用于及时断开着火部位的动力供应系统;阻断模块用于实时警报和通知用户,所述阻断模块包括能源隔断器、车体破开器、自动防火板和排水器,所述能源隔断器将动力系统进行严密保护以防止失灵,所述自动防火板用于隔断着火源,所述排水器用于排出客车内部的水,所述车体破开器用于客车侧翻时爆开封闭车体。
21.进一步地,所述动态异常模型的工作方法为:首先定义动态变量为:
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(1)不确定性和支持度与反对度之间的关系为:
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(2)式(1)-(2)中,表示动态变量函数,表示支持度变量,表示反对度变量,表示不确定性;表示动态变量参数;除了时间因素以外,事件发生频度同样是分析及解决问题的关键维度之一,频度动态因子为:
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(3)式(3)中,表示频度动态函数,t表示某类事件的平均发生间隔,n表示该类事件平均发生次数,为此时事件发生次数,表示某类事件发生间隔;再通过事件相关因子函数提高准确率,所述相关因子函数为:
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(4)式(4)中,表示相关因子,r表示常规相关联度,n表示常规发生频度,表示当前不同事件间的相关联度,表示当前不同事件间的发生频度,通过对数据集预处理,将数据进行离散化,进而得到服从正态分布的数据集。同时分别应用动态异常模型和svm算法对网络流量异常数据进行识别,从而得到表1。
22.表1识别时间及准确率表算法normalu2rdosu2lprobe时间/ssvm99.8%40.2%100%91.3%99.8%4261.7动态异常100%89.5%100%100%100%3478.2从以上结果看到:与svm相比,本文提出的动态异常模型的运行时间更短,对于数据集不同部分的识别率较高,并处于领先地位,因此本动态异常模型对于云计算数据的网络流量监控具有良好的效果。
23.进一步地,所述节点漏洞模型包括部属单元、分配单元、监控单元和回收单元,所述部属单元通过扫视器镜像根据当前的虚拟节点数量和计算资源进行动态调整,将扫描任务合理分布到各个虚拟节点上,所述分配单元利用虚拟化技术实现多个容器中不同的操作系统和网络配置,并集成互联网上最新的漏洞库和攻击工具,所述监控单元对各虚构扫视节点的运作状况消息实行监督以保障各节点的健康运作,同时在节点不正常连接时实施回收和任务转移,所述回收单元以收回节点的ip和端口等消息为主 ,并在运作界面上呈现失误或非常态化联合时扫视节点的详细消息概述,所述部属单元的输出端连接分配单元的输入端,所述分配单元的输出端连接监控单元的输入端,所述监控单元的输出端连接回收单元的输入端。
24.进一步地,所述车体破开器包括评估仪、扫描仪、磁性切割仪和压力强震仪,所述扫描仪用于检测车体内部人员安全状况及位置,所述磁性切割仪用于切割无人区车体,所述评估仪用于评判车体破开程度和速度,所述压力强震仪用于震开切割完成的车体,所述扫描仪连接磁性切割仪,所述磁性切割仪连接压力强震仪,所述压力强震仪连接评估仪,所述车体破开器的工作过程为:客车侧翻时通过分析车体内部人员安全状况及位置判断无人区以及距离乘客较远的车体面,然后启动磁性切割仪接收所需切割面的坐标位置,磁性收纳球打开并将纳米线型刀展开拉伸将那面车体进行切割,最后压力强震仪将那面车体震开以完成内部破开加快逃生速率,再对切开区域以及结果进行评估,如表2所示。
25.表2车体破开评估表
由表2可知,当车体的切割面不同时所花费的时间也是不同的,车顶部含有扫描仪和灯光,可以切割的面积比较小耗费的时间比较长,其他面根据可切割面的大小确定所需的切割时间。
26.进一步地,所述扫描仪包括扫描窗口、摄像组件、补光组件和激光发射器,所述扫描窗口为客车顶部灯光罩,所述摄像组件位于客车顶部的前段、中段和后段各分布两个,所述补光组件为客车顶部灯光,所述激光发射器位于每两个单独灯光之间,所述扫描仪的工作过程为:负责曲面抄数,工件三维测量,针对现有三维实物(样品或模型)在没有技术文档的情况下,可快速测得物体的轮廓集合数据,并加以建构,编辑,修改生成通用输出格式的曲面数字化模型。
27.进一步地,所述磁性切割仪包括磁性收纳球、纳米线型刀和位置接收器,所述磁性收纳球将纳米线型刀绕成线卷,所述纳米线型刀用于切割车体,所述位置接收器用于接收无人区车体位置,所述磁性切割仪的工作过程为:在车体侧翻时,磁性收纳球从司机座位处弹起由小窗口飞出,由位置接收器接收扫描仪探寻的可切割轨迹坐标,磁性收纳球打开将纳米线型刀拉伸沿着所给位置坐标进行切割,切割完成后将纳米线型刀收回磁性收纳球。
28.进一步地,所述开门破窗模块包括自动破窗器、氮气启动器、电力检测器和开门启动器,所述自动破窗器用于自动震碎封闭的车窗,所述氮气启动器用于控制氮气的输出量,所述电力检测器用于检测客车在紧急情况下的电力状态,所述开门启动器用于紧急情况下打开车门,所述电力检测器连接氮气启动器,所述氮气启动器连接自动破窗器和开门启动器。
29.进一步地,所述漂浮模块包括安全气囊、超声波液位计、气体启动器和涡轮推动器,所述超声波液位计用于测量水深,所述气体启动器用于展开气囊,所述涡轮推动器用于客车在落水时提供动力,所述安全气囊用于浮起客车,所述超声波液位计连接气体启动器,所述气体启动器连接安全气囊,所述安全气囊连接涡轮推动器,所述超声波液位计为全自动微型uson-21防爆超声波液位计,所述涡轮推动器为两个轴流式涡轮发动机。
30.如图5所示,一种客车一键式应急逃生方法,应用于所述的一种客车一键式应急逃生系统,包括步骤:步骤1、获取客车内部人员安全状况、数量和分布位置;通过扫描仪采用目标检测模型确定客车内部人员的数量、位置和健康状况,所述
目标检测模型包括特征提取模块、学习模块和识别模块,所述特征提取模块为reb++网络,所述reb++网络采用3个1
×
3、3
×
1、7
×
7和5
×
5的卷积核以残差网络的形式连接,采用大量深度可分离卷积将卷积核扩张到相应的尺度,所述学习模块为span网络,所述span网络包括9
×
9、7
×
7、5
×
5和3
×
3的平均池化层,步长均为2,并且采用核函数操作进行通道堆叠,所述识别模块为4个不同尺度的检测头;步骤2、检测并确定客车所遭遇紧急危险类型;所述紧急危险类型包括客车侧翻、淹没车体和客车自燃;步骤3、根据紧急危险类型确定应急逃生方案;所述应急逃生方案包括车体破开、水面涡轮航行和客车着火源扑灭;步骤4、确定逃生方向和路线;步骤5、通过云计算报警模块紧急疏散人群并通知相关部门进行救援及善后处理。
31.所述目标检测模型首先采用reb++网络将扫描仪拍摄的图片进行特征提取由1
×
3、3
×
1、7
×
7和5
×
5的卷积核以及其组成的残差网络网络获取多维度的综合特征,然后采用span网络将获取的特征再经过步长均为2的9
×
9、7
×
7、5
×
5和3
×
3的平均池化层通过核函数进行迭代训练,最后由4个不同尺度的检测锚框将车体内部人员所处位置标出并确定其安全状况。
32.进一步地,所述学习模块采用核函数把低维特征映射到高维空间,所述核函数包括改进型高斯函数和改进型径向基函数,通过所述改进型高斯函数聚合相同类型的特征,所述改进型高斯函数为:
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(1)式(1)中,a为控制常数,b为融合常数,c为平滑度,为融合系数,为干扰系数,为干扰函数,x为输入值,y为输出值;通过所述改进型径向基函数迭代训练聚合的特征,所述改进型径向基函数为:
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(2)式(2)中,为列数,h为总列数,为j行i列的权重,为中心值,为第p列高斯输出值,为第i列残差值,为第p列高斯输入值,为第j行残差值;将数据正则化,所述正则化函数为:
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(3)式(3)中,z为正则化数据,m为平均值,为标准差;然后确定参数并初始化权重,所述参数为: (4)
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(5)
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(6)式(4)-(6)中,p,q为样本点,n为训练样本数量,为学习率,g为输出层节点权重,max为迭代最大值,为设定学习率;所述推理模块用于根据异常数据的类型进行故障原因判断并修复,所述判断函数为:
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(7)式(7)中,为概率公式,d为故障类别,k为当前类别,为总概率。
33.所述目标检测模型的工作原理为:找出图像中所有感兴趣的目标,确定他们的类别和位置。通过各类不同物体有不同的外观,姿态,以及不同程度的遮挡,加上成像是光照等因素的干扰,将车体内部的人员进行识别与追踪,如表3所示。
34.表3车体内部人员检测表车内实际/人健康/人非健康/人前部651后部15123左部20164右部20182总数514110由表3可知,通过目标检测模型可以直白地看出紧急情况发生后车体内部人员的健康与非健康人数,同时加快了人员救治速度,提高了救治效率。
35.本发明的具体工作过程为:主控制器首先控制双位控制模块检测客车的动力系统,当电动系统受损时切换气动系统通过开门破窗模块打开车门和击碎车窗,然后对紧急情况进行判断,当客车溺水时,超声波液位计测量水位高度,在水位高度大于车辆一半高度时,启动安全气囊令客车漂浮同时排出客车内部的水,并通过涡轮推动器使客车在水面航行已到达临近岸边;当客车自燃时,动力切断器将电力系统断开并用自动防火板将其隔离,采用气动系统调动喷淋器扑灭着火源;当客车侧翻时,通过能源隔断器将动力系统进行严密保护防止其泄露,再利用车体破开器划开无人区以及人少区域的车体,最后通过云计算报警模块远程通知临近医院、监管部门和消防救援局完成此次紧急救援。
36.虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术者员应当理解,这些具体实施方式仅是举例说明,本领域的技术者员在不脱离本发明的原理和实质的情况下,可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如,合并上述方法步骤,从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此,本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
技术特征:
1.一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,包括车辆动力装置,其特征在于:所述车辆动力装置包括双位控制模块、投影指示模块、漂浮模块、灭火模块、阻断模块、开门破窗模块和云计算报警模块;双位控制模块采用两种能源动力控制车门开启与关闭的气缸,所述双位控制模块包括主控制器、电动系统和气动系统,所述电动系统通过电力调节车门的气缸状态,所述气动系统通过撞击作用或转动作用产生的空气压力调节车门的气缸状态,所述主控制器用于调节各个模块的工作状态;开门破窗模块用于紧急状况下车门的开启和车窗自动破开;云计算报警模块用于防范或检测到潜在的安全或灾难风险、提醒客车司机和乘客和远程通知临近医院、监管部门和消防救援局,所述云计算报警模块包括网络流量监控单元、安全漏洞扫描单元、远程监控单元、应急制动单元和应急信号传输单元,所述网络流量监控单元通过动态异常模型实时监控和统计云计算网络流量,并处理网络异常流量或攻击,所述安全漏洞扫描单元通过节点漏洞模型扫描云计算系统的应用程序和硬件组件中的安全漏洞并提供漏洞报告和修复建议,所述远程监控单元用于实时监控云系统的运行情况进行,及时发现和处理潜在的安全风险,所述应急制动单元用于在客车紧急状况时制动,所述应急信号传输单元用于将客车的实时情况远程通知临近医院、监管部门和消防救援局;投影指示模块采用绿色箭头为乘客提示逃生路线;漂浮模块用于客车落水时自动展开客车底部安全气囊;灭火模块用于扑灭客车的着火源,所述灭火模块包括喷淋器、灭火剂存储器和动力切断器,所述喷淋器用于点对点扑灭着火源,所述灭火剂存储器用于存储灭火溶剂,所述动力切断器用于及时断开着火部位的动力供应系统;阻断模块用于实时警报和通知用户,所述阻断模块包括能源隔断器、车体破开器、自动防火板和排水器,所述能源隔断器将动力系统进行严密保护以防止失灵,所述自动防火板用于隔断着火源,所述排水器用于排出客车内部的水,所述车体破开器用于客车侧翻时爆开封闭车体。2.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述动态异常模型的工作方法为:首先定义动态变量为:
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)不确定性和支持度与反对度之间的关系为:
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(2)式(1)-(2)中,表示动态变量函数,表示支持度变量,表示反对度变量,表示不确定性;表示动态变量参数;除了时间因素以外,事件发生频度同样是分析及解决问题的关键维度之一,频度动态因子为:
ꢀꢀ
(3)式(3)中,表示频度动态函数,t表示某类事件的平均发生间隔,n表示该类事件平均
发生次数,为此时事件发生次数,表示某类事件发生间隔;再通过事件相关因子函数提高准确率,所述相关因子函数为:
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)式(4)中,表示相关因子,r表示常规相关联度,n表示常规发生频度,表示当前不同事件间的相关联度,表示当前不同事件间的发生频度。3.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述节点漏洞模型包括部属单元、分配单元、监控单元和回收单元,所述部属单元通过扫视器镜像根据当前的虚拟节点数量和计算资源进行动态调整,将扫描任务合理分布到各个虚拟节点上,所述分配单元利用虚拟化技术实现多个容器中不同的操作系统和网络配置,并集成互联网上最新的漏洞库和攻击工具,所述监控单元对各虚构扫视节点的运作状况消息实行监督以保障各节点的健康运作,同时在节点不正常连接时实施回收和任务转移,所述回收单元以收回节点的ip和端口等消息为主,并在运作界面上呈现失误或非常态化联合时扫视节点的详细消息概述,所述部属单元的输出端连接分配单元的输入端,所述分配单元的输出端连接监控单元的输入端,所述监控单元的输出端连接回收单元的输入端。4.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述车体破开器包括评估仪、扫描仪、磁性切割仪和压力强震仪,所述扫描仪用于检测车体内部人员安全状况及位置,所述磁性切割仪用于切割无人区车体,所述评估仪用于评判车体破开程度和速度,所述压力强震仪用于震开切割完成的车体,所述扫描仪连接磁性切割仪,所述磁性切割仪连接压力强震仪,所述压力强震仪连接评估仪。5.根据权利要求4所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述扫描仪包括扫描窗口、摄像组件、补光组件和激光发射器,所述扫描窗口为客车顶部灯光罩,所述摄像组件位于客车顶部的前段、中段和后段各分布两个,所述补光组件为客车顶部灯光,所述激光发射器位于每两个单独灯光之间。6.根据权利要求4所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述磁性切割仪包括磁性收纳球、纳米线型刀和位置接收器,所述磁性收纳球将纳米线型刀绕成线卷,所述纳米线型刀用于切割车体,所述位置接收器用于接收无人区车体位置。7.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述开门破窗模块包括自动破窗器、氮气启动器、电力检测器和开门启动器,所述自动破窗器用于自动震碎封闭的车窗,所述氮气启动器用于控制氮气的输出量,所述电力检测器用于检测客车在紧急情况下的电力状态,所述开门启动器用于紧急情况下打开车门,所述电力检测器连接氮气启动器,所述氮气启动器连接自动破窗器和开门启动器。8.根据权利要求1所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,其特征在于:所述漂浮模块包括安全气囊、超声波液位计、气体启动器和涡轮推动器,所述超声波液位计用于测量水深,所述气体启动器用于展开气囊,所述涡轮推动器用于客车在落水时提供动力,所述安全气囊用于浮起客车,所述超声波液位计连接气体启动器,所述气体启动器连接安全气囊,所述安全气囊连接涡轮推动器,所述超声波液位计为全自动微型uson-21防
爆超声波液位计,所述涡轮推动器为两个轴流式涡轮发动机。9.一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生方法,其特征在于:应用于权利要求1-8中任意一项权利要求所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统,所述方法包括步骤:步骤1、获取客车内部人员安全状况、数量和分布位置;通过扫描仪采用目标检测模型确定客车内部人员的数量、位置和健康状况,所述目标检测模型包括特征提取模块、学习模块和识别模块,所述特征提取模块为reb++网络,所述reb++网络采用3个1
×
3、3
×
1、7
×
7和5
×
5的卷积核以残差网络的形式连接,采用大量深度可分离卷积将卷积核扩张到相应的尺度,所述学习模块为span网络,所述span网络包括9
×
9、7
×
7、5
×
5和3
×
3的平均池化层,步长均为2,并且采用核函数操作进行通道堆叠,所述识别模块为4个不同尺度的检测头;步骤2、检测并确定客车所遭遇紧急危险类型;所述紧急危险类型包括客车侧翻、淹没车体和客车自燃;步骤3、根据紧急危险类型确定应急逃生方案;所述应急逃生方案包括车体破开、水面涡轮航行和客车着火源扑灭;步骤4、确定逃生方向和路线;步骤5、通过云计算报警模块紧急疏散人群并通知相关部门进行救援及善后处理。10.根据权利要求9所述的一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生方法,其特征在于:所述学习模块采用核函数把低维特征映射到高维空间,所述核函数包括改进型高斯函数和改进型径向基函数,通过所述改进型高斯函数聚合相同类型的特征,所述改进型高斯函数为:
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(5)式(5)中,a为控制常数,b为融合常数,c为平滑度,为融合系数,为干扰系数,为干扰函数,x为输入值,y为输出值;通过所述改进型径向基函数迭代训练聚合的特征,所述改进型径向基函数为:
ꢀꢀ
(6)式(6)中,为列数,h为总列数,为j行i列的权重,为中心值,为第p列高斯输出值,为第i列残差值,为第p列高斯输入值,为第j行残差值;将数据正则化,所述正则化函数为:
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)式(7)中,z为正则化数据,m为平均值,为标准差;然后确定参数并初始化权重,所述参数为: (8)
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(9)
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(10)式(8)-(10)中,p,q为样本点,n为训练样本数量,为学习率,g为输出层节点权重,max为迭代最大值,为设定学习率;所述推理模块用于根据异常数据的类型进行故障原因判断并修复,所述判断函数为:
ꢀꢀꢀ
(11)式(11)中,为概率公式,d为故障类别,k为当前类别,为总概率。
技术总结
本发明公开一种基于云计算技术的客车一键式应急逃生系统及方法,本发明涉及车辆应急逃生技术领域,解决的问题是客车乘客的应急逃生时,提高应急逃生控制能力。所述系统包括双位控制模块、投影指示模块、开门破窗模块、云计算报警模块、漂浮模块、灭火模块和阻断模块,通过动态异常模型实时监控和统计云计算网络流量,通过节点漏洞模型扫描云计算系统的应用程序和硬件组件中的安全漏洞,通过目标检测模型确定客车内部人员的数量、位置和健康状况,通过漂浮模块处理客车溺水的紧急状况,本发明通过改善车辆动力装置的工作方式,提高了应急逃生能力。生能力。生能力。
技术研发人员:杨玉清
受保护的技术使用者:河南博兆电子科技有限公司
技术研发日:2023.06.20
技术公布日:2023/8/13
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