專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路無(wú)線(xiàn)列車(chē)調(diào)度通訊系統(tǒng)，特別是一種對(duì)每次進(jìn)站的列車(chē)聯(lián)系呼叫內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、并自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別分析是否成功聯(lián)控的鐵路機(jī)車(chē)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]目前鐵路列車(chē)無(wú)線(xiàn)調(diào)度通信安全管理記錄采用數(shù)字語(yǔ)音記錄儀設(shè)備，對(duì)調(diào)車(chē)作業(yè)、行車(chē)調(diào)度指揮命令的語(yǔ)言、時(shí)間進(jìn)行記錄。相當(dāng)于鐵路行車(chē)指揮調(diào)度通信的黑匣子，是鑒定事故責(zé)任、監(jiān)督工作質(zhì)量的必備設(shè)備，為鐵路安全管理及事故分析提供依據(jù)，是指揮列車(chē)安全正點(diǎn)運(yùn)行及調(diào)車(chē)作業(yè)全過(guò)程進(jìn)行記錄監(jiān)督，是調(diào)度通信系統(tǒng)不可缺少的組成部分。[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，鐵路指揮列車(chē)安全正點(diǎn)運(yùn)行的車(chē)機(jī)聯(lián)控僅對(duì)聯(lián)控時(shí)的語(yǔ)音進(jìn)行記錄，未能做到通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，對(duì)所記錄的聯(lián)控通話(huà)語(yǔ)音進(jìn)行分析和識(shí)別。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，考慮現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境和運(yùn)用過(guò)程中存在著缺陷，提出一種能夠?qū)?chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音內(nèi)容自動(dòng)識(shí)別，判斷是否聯(lián)控成功的鐵路機(jī)車(chē)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備。[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0006]一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，其特征在于包括用于將車(chē)機(jī)聯(lián)控中的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征提取獲得車(chē)機(jī)聯(lián)控聲音流信號(hào)的語(yǔ)音提取裝置、用于將聲音流信號(hào)進(jìn)行分析匹配獲得車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果的語(yǔ)音識(shí)別裝置、存儲(chǔ)裝置、顯示裝置、以及與上述語(yǔ)音提取裝置、語(yǔ)音識(shí)別裝置、存儲(chǔ)裝置和顯示裝置相連將聲音流信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的算法分析、模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼和壓縮后存儲(chǔ)至存儲(chǔ)裝置且將來(lái)自語(yǔ)音識(shí)別裝置車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音理解得出一次呼通率并通過(guò)顯示裝置實(shí)時(shí)顯示主處理裝置。[0007]進(jìn)一步的，還包括有用于對(duì)聲音流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)查詢(xún)和播放的喇叭裝置，該喇叭裝置與主處理裝置相連。[0008]進(jìn)一步的，還包括用于實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)聲音流信號(hào)的電話(huà)接口，該電話(huà)接口與所述主處理裝置相連。[0009]進(jìn)一步的，還包括用于遠(yuǎn)程查詢(xún)聲音流信號(hào)的以太網(wǎng)接口，該以太網(wǎng)接口與所述主處理裝置相連。[0010]由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:[0011]本實(shí)用新型提出了一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，采用大規(guī)模數(shù)字集成電路完成對(duì)采集到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行取樣、編碼、壓縮和存儲(chǔ)，不僅在車(chē)機(jī)聯(lián)控時(shí)能對(duì)通話(huà)語(yǔ)音進(jìn)行記錄，還能夠同時(shí)對(duì)車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音內(nèi)容自動(dòng)識(shí)別，判斷是否聯(lián)控成功完整，以每次完整的呼叫、應(yīng)答、確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)成功統(tǒng)計(jì)；設(shè)備自帶以太網(wǎng)和電話(huà)網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢(xún)、分析統(tǒng)計(jì)、回放、監(jiān)聽(tīng)和數(shù)據(jù)下載。并完全滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間話(huà)音記錄、查詢(xún)，播放和統(tǒng)計(jì)；具有可靠性高、操作簡(jiǎn)單、免維護(hù)等特點(diǎn)；該設(shè)備工作時(shí)無(wú)任何機(jī)械動(dòng)作部分，具有抗震、使用壽命長(zhǎng)、省電節(jié)能等特點(diǎn)，是鐵路無(wú)線(xiàn)調(diào)度通信系統(tǒng)不可缺少的組成部分。


[0012]圖I為本實(shí)用新型的鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0013]以下通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。[0014]本實(shí)用新型主要應(yīng)用于鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控所進(jìn)行無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音對(duì)講環(huán)境，對(duì)其通話(huà)進(jìn)行數(shù)字記錄、識(shí)別、分析、查詢(xún)、監(jiān)聽(tīng)和監(jiān)控，具有設(shè)備掉電后信息不丟失等優(yōu)點(diǎn)。[0015]參照?qǐng)DI，一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，包括用于將車(chē)機(jī)聯(lián)控中的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征提取獲得車(chē)機(jī)聯(lián)控聲音流信號(hào)的語(yǔ)音提取裝置I、用于將聲音流信號(hào)進(jìn)行分析匹配獲得車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果的語(yǔ)音識(shí)別裝置2、存儲(chǔ)裝置3、顯示裝置4、以及主處理裝置5。存儲(chǔ)裝置3、顯示裝置4與主處理裝置5相連。語(yǔ)音提取裝置I將提取到的聲音流信息經(jīng)量化編碼后送至主處理裝置5進(jìn)行相應(yīng)的算法分析，模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼和壓縮后存儲(chǔ)至存儲(chǔ)裝置3。語(yǔ)音識(shí)別裝置2將車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果經(jīng)編碼輸出至主處理裝置5進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音理解得出一次呼通率，并通過(guò)顯示裝置4進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，其中，存儲(chǔ)裝置可采用SD卡。[0016]本實(shí)用新型還包括有用于對(duì)聲音流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)查詢(xún)和播放的喇叭裝置6， 用于實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)聲音流信號(hào)的電話(huà)接口 7，用于遠(yuǎn)程查詢(xún)聲音流信號(hào)的以太網(wǎng)接口 8，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢SB接口 9和PCM接口 10。[0017]具體的，采用嵌入式(ARM)作為主處理裝置，全數(shù)字電路設(shè)計(jì)，將聲音數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) ADC轉(zhuǎn)化，并通過(guò)抽取濾波器提取有用的聲音數(shù)據(jù)形成語(yǔ)音流信號(hào)，通過(guò)特征提取將語(yǔ)音流數(shù)據(jù)量化編碼后通過(guò)主處理裝置進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音算法和信號(hào)檢測(cè)。利用編碼壓縮算法解決了語(yǔ)音數(shù)字化后碼率與記錄時(shí)間的矛盾，用最新的信號(hào)壓擴(kuò)技術(shù)解決了語(yǔ)音動(dòng)態(tài)范圍與數(shù)字位的矛盾，有效地解決錄音記錄壓縮，記錄音質(zhì)清晰，記錄時(shí)間長(zhǎng)。采用全中文大液晶屏顯示，可通過(guò)電腦軟件管理，人機(jī)界面友好，操作直觀(guān)方便，設(shè)置權(quán)限查詢(xún)等功能。配備了多路錄音和電話(huà)遠(yuǎn)程查詢(xún)接口，可以通過(guò)電話(huà)遠(yuǎn)程遙控查詢(xún)和播放記錄內(nèi)容。錄音內(nèi)容可以通過(guò)SD卡轉(zhuǎn)存到電腦中保存，方便管理。[0018]采用本實(shí)用性的鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備的語(yǔ)音分析方法，用于對(duì)車(chē)機(jī)聯(lián)控中的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析得出聯(lián)控呼通結(jié)果，具體包括如下步驟[0019]I)將接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波處理，保留300-3400HZ的語(yǔ)音信號(hào)后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)；[0020]2)從數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)提取出車(chē)機(jī)聯(lián)控中的聲音流信息；[0021]3)按照設(shè)定的識(shí)別策略，將該聲音流信息與車(chē)機(jī)聯(lián)控中的標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)模型進(jìn)行匹配，提取出與該聲音流信息相似度最大的標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)模型作為匹配結(jié)果。[0022]在步驟2)中的聲音流信息為采用特征去噪算法以頻率倒譜系數(shù)為主，配合上能量參數(shù)以其一階、二階差分組成一個(gè)多維的特征向量。由于本設(shè)備提取的語(yǔ)音數(shù)據(jù)為電臺(tái)接收解調(diào)出來(lái)的音頻信號(hào)，其環(huán)境噪音較大，信噪比較小，故采用更為復(fù)雜的去噪算法。依照語(yǔ)言模型和聲學(xué)模型對(duì)語(yǔ)音流信號(hào)進(jìn)行理解分析。語(yǔ)音模型采用統(tǒng)計(jì)語(yǔ)法的語(yǔ)言模型與基于規(guī)則語(yǔ)法結(jié)構(gòu)命令語(yǔ)言模型。語(yǔ)法結(jié)構(gòu)可以限定不同詞之間的相互連接關(guān)系，減少了識(shí)別系統(tǒng)的搜索空間，這有利于提高系統(tǒng)的識(shí)別；聲學(xué)模型，結(jié)合上下文相關(guān)的聲學(xué)模型建模法，采用半連續(xù)或連續(xù)隱含馬爾可夫模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用狀態(tài)之間的駐留和轉(zhuǎn)移來(lái)描述語(yǔ)音樣本的產(chǎn)生。是識(shí)別基元的確定和大批量高標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。相對(duì)基于詞的模型來(lái)說(shuō)， 詞類(lèi)語(yǔ)言模型的句法意義更明顯，而且能夠避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)稀疏問(wèn)題。[0023]在步驟3)中，設(shè)定的識(shí)別策略是采用基于小領(lǐng)域語(yǔ)言模型的連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別和關(guān)鍵詞檢出策略，不考慮語(yǔ)音信息中無(wú)關(guān)的其它語(yǔ)言成分，提高語(yǔ)義要素的識(shí)別率。用于對(duì)話(huà)系統(tǒng)，因?yàn)槠渚哂泻雎躁P(guān)鍵詞以外的語(yǔ)音部分，很多口語(yǔ)現(xiàn)象可以被忽略掉而不影響關(guān)鍵詞的識(shí)別性能。[0024]在步驟3)中所述車(chē)機(jī)聯(lián)控中的標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)模型是人為設(shè)定的車(chē)機(jī)聯(lián)控中采用的必要特征字?？梢允氰F路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定車(chē)機(jī)聯(lián)控的通話(huà)格式標(biāo)準(zhǔn)，列車(chē)在規(guī)定的呼叫點(diǎn)按以下方式呼叫，機(jī)車(chē)x X (站)X X (次)接近，車(chē)站x X (次)X X(M)X道通過(guò)(停車(chē))，機(jī)車(chē)χχ(次)χ道通過(guò)(停車(chē))，司機(jī)明白。可以從標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)格式中提取出的特征值作為車(chē)機(jī)聯(lián)控中的標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)模型成立模式庫(kù)，用來(lái)匹配待識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)的特征值。在特征值的系統(tǒng)模板指導(dǎo)下的關(guān)鍵詞檢出具有很高的識(shí)別性能和魯棒性，明顯好于其它識(shí)別系統(tǒng)，且具有很好的可移植性。[0025]在步驟3)中若聲音流信息與車(chē)機(jī)聯(lián)控中標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)模型特征字匹配，則表示聯(lián)控呼通成功。由鐵標(biāo)規(guī)定車(chē)機(jī)聯(lián)·控的標(biāo)準(zhǔn)通話(huà)模型中提出的特征字，如“站、次、接近、通過(guò)、停車(chē)、司機(jī)明白”作為特征值的系統(tǒng)匹配模板。在建立某次通話(huà)過(guò)程中如果出現(xiàn)與特征字相匹配，代表其一次聯(lián)控呼通率成功。[0026]簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)本實(shí)用新型的鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的功能有1、常規(guī)語(yǔ)音通話(huà)記錄功能；2、錄音回放功能；3、記錄查詢(xún)轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能；4、實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)功能；5、時(shí)間設(shè)置及校正功能；6、錄音文件自動(dòng)循環(huán)覆蓋功能；7、語(yǔ)音識(shí)別和顯示功能；8、遠(yuǎn)程查詢(xún)播放功倉(cāng)泛。[0027]上述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求1.一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，其特征在于包括用于將車(chē)機(jī)聯(lián)控中的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征提取獲得車(chē)機(jī)聯(lián)控聲音流信號(hào)的語(yǔ)音提取裝置、用于將聲音流信號(hào)進(jìn)行分析匹配獲得車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果的語(yǔ)音識(shí)別裝置、存儲(chǔ)裝置、顯示裝置、以及與上述語(yǔ)音提取裝置、 語(yǔ)音識(shí)別裝置、存儲(chǔ)裝置和顯示裝置相連將聲音流信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的算法分析、模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼和壓縮后存儲(chǔ)至存儲(chǔ)裝置且將來(lái)自語(yǔ)音識(shí)別裝置車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音理解得出一次呼通率并通過(guò)顯示裝置實(shí)時(shí)顯示的主處理裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，其特征在于還包括有用于對(duì)聲音流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)查詢(xún)和播放的喇叭裝置，該喇叭裝置與主處理裝置相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，其特征在于還包括用于實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)聲音流信號(hào)的電話(huà)接口，該電話(huà)接口與所述主處理裝置相連。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，其特征在于還包括用于遠(yuǎn)程查詢(xún)聲音流信號(hào)的以太網(wǎng)接口，該以太網(wǎng)接口與所述主處理裝置相連。
專(zhuān)利摘要一種鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備，用于對(duì)車(chē)機(jī)聯(lián)控中的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析得出聯(lián)控呼通結(jié)果，包括語(yǔ)音提取裝置、語(yǔ)音識(shí)別裝置、存儲(chǔ)裝置、顯示裝置、以及與上述語(yǔ)音提取裝置、語(yǔ)音識(shí)別裝置、存儲(chǔ)裝置和顯示裝置相連將聲音流信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的算法分析、模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼和壓縮后存儲(chǔ)至存儲(chǔ)裝置且將來(lái)自語(yǔ)音識(shí)別裝置車(chē)機(jī)聯(lián)控結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音理解得出一次呼通率并通過(guò)顯示裝置實(shí)時(shí)顯示主處理裝置。本實(shí)用新型的鐵路車(chē)機(jī)聯(lián)控語(yǔ)音記錄分析設(shè)備通過(guò)每次呼通成功率來(lái)表示行車(chē)指揮車(chē)機(jī)聯(lián)控通話(huà)的質(zhì)量，可以有效的對(duì)事故責(zé)任、設(shè)備運(yùn)行情況、每次呼通成功率等進(jìn)行監(jiān)督，為管理人員提供準(zhǔn)確及時(shí)的分析依據(jù)。
文檔編號(hào)B61L27/00GK202728268SQ20122041377
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者洪杰星, 林鴻友, 朱元林, 蘭興地 申請(qǐng)人:泉州市鐵通電子設(shè)備有限公司