实时数据获取和记录数据共享系统

摘要

实时数据获取和记录数据共享系统与实时数据获取和记录系统和查看器一起工作以向位于远处的用户，例如资产所有者、操作者和调查者，提供对例如事件和操作数据、视频数据和音频数据的多种数据的实时或近实时存取。所述数据共享系统允许所述用户向位于远处的用户共享从所述数据获取和记录系统获得的数据。所述用户可与拥有因特网访问和现代网页浏览器的远程接收方终端用户以安全、受控、受跟踪和经审查方式共享数据。所述用户代替共享文件，而是共享通到数据的URL。基于URL的数据共享使得所述用户能够控制、跟踪和审查敏感数据。

说明书

本申请案主张2018年6月5日申请的美国临时申请案第62/680,907号的优先权，主张2019年3月29日申请的美国临时申请案第62/825,943号的优先权并且是其部分接续申请案，主张2016年5月16日申请的美国临时申请案第62/337,227号的优先权并且是其部分接续申请案，主张2017年5月15日申请的美国非临时申请案第16/595,650号(现在是美国专利第9,934,623号，在2018年4月3日发布)的优先权并且是其部分接续申请案，主张2018年2月28日申请的美国非临时申请案第15/907,486号的优先权并且是其部分接续申请案，主张2016年5月16日申请的美国临时申请案第62/337,225号的优先权并且是其部分接续申请案，主张2017年5月15日申请的美国非临时申请案第15/595,689号的优先权并且是其部分接续申请案，主张2016年5月16日申请的美国临时申请案第62/337,228号的优先权并且是其部分接续申请案，并且主张2017年5月15日申请的美国非临时申请案第15/595,712号的优先权并且是其部分接续申请案，这些都在法律允许的范围内并且其内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于从实时数据获取和记录系统查看视频、图像和数据并且与其它个人共享视频、图像和/或数据的系统和方法。

背景技术

例如机车、飞机、公共运输系统、采矿设备、可运输的医疗设备、货物、海洋船只和军事船只等高价值流动资产通常采用机载数据获取和记录“黑匣子”系统。这些数据获取和记录系统(例如事件数据记录器或飞行数据记录器)记载用于事故调查、组员绩效评估、燃料效率分析、维护规划和预测性诊断的多种系统参数。典型的数据获取和记录系统包括数字和模拟输入，以及压力开关和压力传感器，其记录来自各种机载传感器装置的数据。所记录的数据可包含如速度、行进距离、方位、燃料位、引擎每分钟转速(RPM)、液位、操作人员控件、压力、当前的和预报的天气条件和环境条件等参数。除了基础事件和操作数据之外，还在这些相同的流动资产中的多个上部署视频和音频事件/数据记录能力。通常，在涉及资产并且需要调查的事故发生之后，一旦数据记录器恢复，便从数据记录器提取数据。可出现其中数据记录器无法恢复或数据由于其它原因不可用的某些情境。在这些情境中，需要迅速地通过数据获取和记录系统获取例如事件和操作数据、视频数据和音频数据等数据，而不管是物理接入所述数据获取和记录系统还是所述数据不可用，并且允许用户与其它经授权个人共享所述数据或其部分。

发明内容

本公开大体上涉及用于高价值流动资产中的实时数据获取和记录系统。本文中的教示可提供对实时数据获取和记录系统所记录的例如事件和操作数据、视频数据和音频数据的数据的实时或近实时存取。用于处理、存储和发射来自至少一个资产的数据的方法的一个实施方案包含使用网络服务器，接收来自第一用户的请求，所述请求包括存储于远程数据存储库中的指定数据和第二用户的电子邮件地址；确定适用于提供对所述指定数据的存取的统一资源定位符(URL)；产生包括所述URL的电子邮件；和将所述电子邮件发送到所述电子邮件地址。

用于处理、存储和发射来自至少一个资产的数据的系统的另一实施方案包含网络服务器，其适用于接收来自第一用户的请求，确定提供对指定数据的存取的统一资源定位符(URL)，产生包括所述URL的电子邮件，以及将所述电子邮件发送到电子邮件地址，所述请求包括存储于远程数据存储库中的指定数据和第二用户的电子邮件地址；和流动资产机载的数据记录器，其包括至少一个本地存储器组件、数据编码器、机载数据管理器和列队存储库，所述数据记录器适用于基于来自所述流动资产机载的至少一个数据源和所述流动资产远处的至少一个数据源中的至少一个的至少一个数据信号接收数据，且所述数据编码器适用于基于所述数据编码经编码数据。

本公开的这些和其它方面公开于实施例的以下详细描述、所附权利要求书和附图中。

附图说明

通过参考以下详细描述和图式将更加了解设备的各种特征、优点和其它用途，图式中相同参考标号贯穿各图指代相同零件。应强调，根据惯例，附图的各种特征未按比例绘制。相反，为了清晰起见，各种特征的尺寸会进行任意扩大或缩小。

图1说明根据本公开的实施方案的示范性实时数据获取和记录系统的第一实施例的现场实施方案；

图2说明根据本公开的实施方案的示范性实时数据获取和记录系统的第二实施例的现场实施方案；

图3是根据本公开的实施方案的用于记录来自流动资产的数据和/或信息的过程的流程图；

图4是根据本公开的实施方案的用于在电力中断之后附加来自流动资产的数据和/或信息的过程的流程图；

图5是说明根据本公开的实施方案的保存到抗碰撞存储器模块的示范性临时记录块和全记录块的图式；

图6是说明根据本公开的实施方案的在电力中断之前和在电力恢复之后抗碰撞存储器模块中的示范性临时记录块的图式；

图7是说明根据本公开的实施方案的在电力恢复之后抗碰撞存储器模块中的示范性记录片段的图式；

图8说明根据本公开的实施方案的实时数据获取和记录系统查看器的第一实施例的现场实施方案；

图9是根据本公开的实施方案的用于记录来自流动资产的视频数据、音频数据和/或信息的过程的流程图；

图10是根据本公开的实施方案的用于记录来自流动资产的视频数据、音频数据和/或信息的过程的流程图；

图11是说明根据本公开的实施方案的实时数据获取和记录系统查看器的360度相机的示范性鱼眼视图的流程图；

图12是说明根据本公开的实施方案的实时数据获取和记录系统查看器的360度相机的示范性全景视图的图式；

图13是说明根据本公开的实施方案的实时数据获取和记录系统查看器的360度相机的示范性四视图的图式；

图14是说明根据本公开的实施方案的实时数据获取和记录系统查看器的360度相机的示范性鱼眼矫正(dewarped)视图的图式；

图15说明根据本公开的实施方案的数据获取和记录系统视频内容分析系统的第一实施例的现场实施方案；

图16A是说明根据本公开的实施方案的示范性轨道检测的图式；

图16B是说明根据本公开的实施方案的示范性轨道检测和道岔(switch)检测的图式；

图16C是说明根据本公开的实施方案的示范性轨道检测、轨道数目计数和信号检测的图式；

图16D是说明根据本公开的实施方案的示范性道口(crossing)和轨道检测的图式；

图16E是说明根据本公开的实施方案的示范性双顶置信号检测的图式；

图16F是说明根据本公开的实施方案的示范性多轨道检测的图式；

图16G是说明根据本公开的实施方案的示范性道岔和轨道检测的图式；

图16H是说明根据本公开的实施方案的示范性道岔检测的图式；

图17是根据本公开的实施方案的用于确定流动资产的内部状态的过程的流程图；

图18是根据本公开的实施方案的用于确定在流动资产外部发生的对象检测和障碍检测的过程的流程图；

图19说明根据本公开的实施方案的示范性实时数据获取和记录系统的第一实施例的现场实施方案；

图20说明根据本公开的实施方案的示范性实时数据获取和记录系统的第二实施例的现场实施方案；和

图21是根据本公开的实施方案的用于共享来自资产的数据和/或信息的过程的流程图。

具体实施方式

本文中所描述的实时数据获取和记录系统的第一实施例为位于远处的用户(例如资产所有者、操作者和调查者)提供对与高价值资产相关的各种数据(例如事件和操作数据、视频数据和音频数据)的实时或近实时存取。数据获取和记录系统经由数据记录器记录与所述资产有关的数据并且在事故发生之前、期间和之后，将所述数据流式传输到远程数据存储库和位于远处的用户。数据实时或近实时地流式传输到远程数据存储库，使信息至少在截至事故或紧急情况发生时为可用的，由此实际上消除对为了调查涉及资产的事故而定位和下载“黑匣子”的需要并且消除对与资产上的数据记录器交互以请求下载特定数据、定位和传送文件以及使用定制应用程序查看数据的需要。本公开的系统保持典型记录能力并且增加在事故之前、期间和之后将数据流式传输到远程数据存储库和远程终端用户的能力。在绝大多数情境中，数据记录器中记录的信息是冗余的并且不被需要，这是因为数据已经获取并存储于远程数据存储库中。

在本公开的系统之前，在事故发生之后并且需要调查时，从“黑匣子”或“事件记录器”提取数据。“黑匣子”所记录的含有时间片段的数据文件必须从“黑匣子”下载和检索并且接着由用户通过专属软件进行查看。用户必须获得对资产的物理或远程接入，选择将从“黑匣子”下载的所要数据，将含有所要信息的文件下载到计算装置，并且使用在计算装置上操作的定制应用程序定位具有所要数据的适当文件。本公开的系统消除对用户执行这些步骤的需要，仅要求用户使用共同网页浏览器导航到所要数据。位于远处的用户可访问共同网页浏览器以导航到与所选择的资产有关的所要数据，从而实时或近实时查看和分析资产的操作效率和安全。

位于远处的用户(例如资产所有者、操作者和/或调查者)可访问共同网页浏览器以导航到与所选择的资产有关的现时和/或历史所要数据，从而实时或近实时查看和分析资产的操作效率和安全。实时或近实时查看操作的能力实现对行为的快速评估和调整。在事故期间，举例来说，实时信息和/或数据可便于将情境按性质分类并且向第一响应者提供有价值的信息。在正常操作期间，举例来说，实时信息和/或数据可用以审查组员表现以及辅助网络范围的情境感知。

数据可包含但不限于：模拟和频率参数，例如来源于资产和/或附近资产的速度、压力、温度、电流、电压和加速度；布尔数据，例如道岔位置、致动器位置、警示灯照明、以及致动器命令；全球定位系统(GPS)数据和/或地理信息系统(GIS)数据，例如位置、速度和海拔高度；内部产生的信息，例如对资产在其当前位置的法定速度限制；来自位于资产中、上或附近的各个方位中的相机的视频和图像信息；来自位于资产中、上或附近的各个方位中的麦克风的音频信息；从数据中心发送到资产的关于资产的操作方案的信息，例如路线、时间表和货物清单信息；关于环境条件的信息，包含资产目前在其中操作或计划在其中操作的区域的当前的和预报的天气条件；由例如机车中的主动列车控制(PTC)的系统产生的资产控制状态和操作数据；以及从以上各项中的任一个的组合导出的数据，包含但不限于额外数据、视频和音频分析和分析结果。

图1和2分别说明其中可实施本公开的方面的示范性实时数据获取和记录系统(DARS)100、200的第一实施例和第二实施例的现场实施方案。DARS 100、200是将实时信息从数据记录装置递送到位于远处的终端用户的系统。DARS 100、200包含数据记录器154、254，其安装在运载工具或流动资产148、248上并且通过机载有线和/或无线数据链路170、270(例如无线网关/路由器)或机外信息源的任何组合经由DARS 100、200的数据中心150、250，经由例如无线数据链路146的数据链路与任何数目的各种信息源通信。数据记录器154、254包括机载数据管理器120、220、数据编码器122、222、运载工具事件检测器156、256、列队存储库158、258，以及无线网关/路由器172、272。另外，在此实施方案中，数据记录器154、254可包含抗碰撞存储器模块118、218和/或具有或不具有以太网供电(POE)的以太网交换机162、262。示范性硬化存储器模块118、218可为例如遵守联邦法规条文和联邦铁路管理条例的耐碰撞事件记录器存储器模块、遵守联邦法规条文和联邦航空管理条例的坠毁可保全存储器单元、遵守任何适用联邦法规条文的抗碰撞存储器模块，或如所属领域中已知的任何其它合适的硬化存储器装置。在图2中示出的第二实施例中，数据记录器254可另外包含任选的非抗碰撞可拆卸式存储装置219。

有线和/或无线数据链路170、270可包含离散信号输入、标准或专属以太网、串行连接和无线连接中的任一个或组合。连接以太网的装置可利用数据记录器154、254，以太网交换机162、262可利用POE。以太网交换机162、262可在内部外部并且可支持POE。另外，来自远程数据源(例如图1和2的实施方案中的地图组件164、264、路线/组员清单组件124、224，以及天气组件126、226)的数据可从数据中心150、250通过无线数据链路146、246和无线网关/路由器172、272用于机载数据管理器120、220和运载工具事件检测器156、256。

数据记录器154、254从多种来源(可基于资产的配置而大不相同)通过机载数据链路170、270搜集数据或信息。数据编码器122、222至少编码通常由管理机构定义的最小数据集。在此实施方案中，数据编码器122、222接收来自多种资产148、248来源和数据中心150、250来源的数据。信息源可包含资产148、248中的任何数目个组件，例如以下各项中的任一个：模拟输入102、202、数字输入104、204、I/O模块106、206、运载工具控制器108、208、发动机控制器110、210、惯性传感器112、212、全球定位系统(GPS)114、214、相机116、216、主动列车控制(PTC)/信号数据166、266、燃料数据168、268、蜂窝式传输检测器(未示出)、内部驱动数据和任何额外数据信号；以及数据中心150、250中的数个组件中的任一个，例如路线/组员清单组件124、224、天气组件126、226、地图组件164、264和任何额外数据信号中的任一个。数据编码器122、222压缩或编码数据，使数据在时间上同步以便于高效实时发射和复制到远程数据存储库130、230。数据编码器122、222将经编码数据发射到机载数据管理器120、220，所述机载数据管理器120、220接着将经编码数据保存于抗碰撞存储器模块118、218和列队存储库158、258中以供经由位于数据中心150、250中的远程数据管理器132、232复制到远程数据存储库130、230。任选地，机载数据管理器120、220可将经编码数据的三级副本保存于图2中示出的第二实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置219中。机载数据管理器120、220和远程数据管理器132、232共同工作来管理数据复制过程。数据中心150、250中的单个远程数据管理器132、232可管理数据从多个资产148、248的复制。

来自各种输入组件的数据和来自驾驶室内音频/图形用户接口(GUI)160、260的数据发送到运载工具事件检测器156、256。运载工具事件检测器156、256处理所述数据以确定是否发生涉及资产148、248的事件、事故或其它预定义的情境。当运载工具事件检测器156、256检测到指示发生了预定事件的信号时，运载工具事件检测器156、256将指示预定事件已发生的经处理数据与预定事件周围的支持数据一起发送到机载数据管理器120、220。运载工具事件检测器156、256基于来自多种来源的数据(例如模拟输入102、202、数字输入104、204、I/O模块106、206、运载工具控制器108、208、发动机控制器110、210、惯性传感器112、212、GPS 114、214、相机116、216、路线/组员清单组件124、224、天气组件126、226、地图组件164、264、PTC/信号数据166、266、以及燃料数据168、268，其可基于资产的配置而不同)检测事件。当运载工具事件检测器156、256检测到事件时，所检测到的资产事件信息存储于列队存储库158、258中并且可任选地经由驾驶室内音频/图形用户接口(GUI)160、260呈现给资产148、248的组员。

机载数据管理器120、220还将数据发送到列队存储库158。在近实时模式中，机载数据管理器120、220将从数据编码器122、222接收的经编码数据和任何事件信息存储于抗碰撞存储器模块118、218中和列队存储库158、258中。在图2的第二实施例中，机载数据管理器220可任选地将经编码数据存储于非抗碰撞可拆卸式存储装置219中。在五分钟的经编码数据累积于列队存储库158、258中之后，机载数据管理器120、220将五分钟的经编码数据经由数据中心150、250中的远程数据管理器132、232在通过无线网关/路由器172、272接入的无线数据链路146、246上存储到远程数据存储库130、230。在实时模式中，机载数据管理器120、220将从数据编码器122、222接收的经编码数据和任何事件信息存储到抗碰撞存储器模块118、218，并且任选地存储于图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219中，且经由数据中心150、250中的远程数据管理器132、232在通过无线网关/路由器172、272接入的无线数据链路146、246上存储到远程数据存储库130、230。机载数据管理器120、220和远程数据管理器132、232可在利用无线网关/路由器172、272的多种无线通信链路(例如Wi-Fi、蜂窝、卫星和专用无线系统)上通信。无线数据链路146、246可为例如无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)、专用无线系统、蜂窝式电话网络或任何其它将来自DARS 100、200的数据记录器154、254的数据传送到(在此实例中)DARS 100、200的远程数据管理器130、230的装置。当无线数据连接不可用时，数据存储于存储器中并且在列队存储库158、258中列队直到无线连接性恢复且数据复制过程可重新开始为止。

与数据记录并行地，数据记录器154、254连续且自主地将数据复制到远程数据存储库130、230。复制过程具有两个模式，即实时模式和近实时模式。在实时模式中，每秒都将数据复制到远程数据存储库130、230。在近实时模式中，数据每五分钟复制到远程数据存储库130、230。用于近实时模式的速率是可配置的且用于实时模式的速率可调整以通过每0.10秒将数据复制到远程数据存储库130、230来支持高分辨率数据。当DARS 100、200处于近实时模式中时，机载数据管理器120、220在将数据复制到远程数据管理器132、232之前在列队存储库158、258中将数据列队。机载数据管理器120、220还将列队存储库158、258中列队的运载工具事件检测器信息复制到远程数据管理器132、232。在正常操作期间的大部分条件下使用近实时模式，以便改进数据复制过程的效率。

可基于事件发生且搭载于资产148、248上的运载工具事件检测器156、256检测到所述事件来起始实时模式，或可由从数据中心150、250发起的请求来起始实时模式。当位于远处的用户152、252请求来自网络客户端142、242的实时信息时，起始典型的由数据中心150、250发起的对实时模式的请求。在资产148、248上发起实时模式的典型原因是运载工具事件检测器156、256检测到事件或事故，例如操作者发起紧急停车请求、紧急刹车活动、任何轴上的迅速加速或减速，或通到数据记录器154、254的输入功率丢失。当从近实时模式转变到实时模式时，尚未复制到远程数据存储库130、230的所有数据被复制并存储于远程数据存储库130、230中并且接着起始现时复制。近实时模式和实时模式之间的转变通常在小于五秒内发生。在从事件或事故、预定量的不活动时间或当用户152、252不再需要来自资产148、248的实时信息时起经过预定量的时间之后，数据记录器154、254恢复到近实时模式。起始转变所需的预定量的时间是可配置的且通常设置为十分钟。

当数据记录器154、254处于实时模式中时，机载数据管理器120、220尝试连续地将其队列清空到远程数据管理器132、232，将数据存储到抗碰撞存储器模块118、218，并且任选地存储到图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219，并且同时将数据发送到远程数据管理器132、232。机载数据管理器120、220还将列队存储库158、258中列队的所检测运载工具信息发送到远程数据管理器132、232。

在接收到来自数据记录器154、254的待复制的数据以及来自地图组件164、264、路线/组员清单组件124、224和天气组件126、226的数据后，远程数据管理器132、232即刻将经压缩数据存储到DARS 100、200的数据中心150、250中的远程数据存储库130、230。远程数据存储库130、230可为例如基于云的数据存储装置或任何其它合适的远程数据存储装置。当接收到数据时，起始如下过程：致使数据解码器136、236解码用于/来自远程数据存储库130、230的最近复制的数据并且将经解码数据发送到远程事件检测器134、234。远程数据管理器132、232将运载工具事件信息存储于远程数据存储库130、230中。当远程事件检测器134、234接收到经解码数据时，其处理所述经解码数据以确定是否在经解码数据中发现受关注事件。远程事件检测器134、234接着使用经解码信息检测数据中的与资产148、248一起发生的事件、事故或其它预定义情境。在从经解码数据检测到受关注事件后，远程事件检测器134、234即刻将事件信息和支持数据存储于远程数据存储库130、230中。当远程数据管理器132、232接收到远程事件检测器134、234信息时，远程数据管理器132、232将所述信息存储于远程数据存储库130、230中。

位于远处的用户152、252可使用标准网络客户端142、242(例如网页浏览器)或虚拟现实装置(未示出)(在此实施方案中，可显示来自所选择的相机的缩略图像)存取与特定资产148、248或多个资产有关的信息，包含运载工具事件检测器信息。网络客户端142、242通过网络144、244使用共同网络标准、协议和技术将用户152、252的对信息的请求传送到网络服务器140、240。网络144、244可为例如因特网。网络144、244也可为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)、蜂窝式电话网络或任何其它将数据从网络服务器140、240传送到(在此实例中)网络客户端142、242的装置。网络服务器140、240向数据解码器136、236请求所要数据。数据解码器136、236依据来自网络服务器140、240的请求，从远程数据存储库130、230获得与特定资产148、248或多个资产有关的所请求数据。数据解码器136、236解码所请求的数据并且将经解码数据发送到定位器138、238。定位是将数据转换成终端用户所要格式，例如将数据转换成用户偏好的语言和计量单位的过程。定位器138、238通过存取网络客户端142、242来识别由用户152、252设置的个人资料设置并且使用所述个人资料设置准备将信息发送到网络客户端142、242以供呈现给用户152、252，这是因为原始的经编码数据和检测到的事件信息使用通用协调时间(UTC)和国际单位制(SI单位)保存到远程数据存储库130、230。定位器138、238将经解码数据转换成用户152、252所要的格式，例如用户152、252偏好的语言和计量单位。定位器138、238鉴于请求将用户152、252偏好的格式的经定位数据发送到网络服务器140、240。网络服务器140、240接着将资产或多个资产的经定位数据发送到网络客户端142、242以供查看和分析，从而提供标准视频和360度视频的重放和实时显示。网络客户端142、242可显示且用户152、252可查看单个资产的数据、视频和音频或同时查看多个资产的数据、视频和音频。网络客户端142、242也可提供数据以及来自资产、附近资产和/或位于远处的地点上、中或附近的标准和360度视频源的多个视频和音频数据的同步重放和实时显示。

图3是示出根据本公开的实施方案的用于记录来自资产148、248的数据和/或信息的过程300的流程图。数据记录器154、254接收来自各种输入组件的数据信号(302)，其包含来自资产148、248和数据中心150、250的物理或经计算数据要素，例如速度、纬度坐标、经度坐标、喇叭检测、油门位置、天气数据、地图数据或组员数据。数据编码器122、222创建包含用以配置和记录数据信号信息的结构化位系列的记录(304)。接着将经编码记录发送到机载数据管理器120、220(306)，所述机载数据管理器120、220依序将一系列记录按时间顺序组合成包含多达五分钟的数据的记录块。临时记录块包含小于五分钟的数据，而全记录块包含整整五分钟的数据。每一记录块包含完全解码所包含信号所需的所有数据，包含数据完整性检查。在最低限度，记录块必须以开头记录开始并且为末端记录结束。

为了确保将所有经编码信号数据保存到抗碰撞存储器模块118，并且任选地保存到图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219，假设归因于碰撞或其它灾难性事件，数据记录器154、254丢失电力或经历极端温度或机械应力，机载数据管理器120、220以预定速率308将临时记录块存储于抗碰撞存储器模块118中，并且任选地存储于图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219中，其中预定速率是可配置和/或可变的，如图5中以示范性表示所展示。至少每秒一次地保存临时记录块，但也可以十分之一秒一次的频率保存临时记录块。保存临时记录块的速率取决于每一信号的取样速率。每个临时记录块包含从最后一个全记录块起的记录全集。在将数据存储到抗碰撞存储器模块118、218或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219时，记录每一临时记录块以防止在数据记录器154、254失去电力的情况下损坏或丢失多于一秒的数据时，此时，数据记录器154、254可在抗碰撞存储器模块118、218中，且任选地图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219中的两个临时存储器方位之间交替。每当新临时记录块保存到临时抗碰撞存储器方位时，将覆写所述方位中现有的先前所存储的临时记录块。

在此实施方案中，当数据记录器154、254处于近实时模式中时，每五分钟，机载数据管理器120、220将包含最后五分钟的经编码信号数据的全记录块存储到图7中展示的抗碰撞存储器模块118、218中的记录片段中，并且将全记录块的副本发送到远程数据管理器132、232以存储于远程数据存储库130、230中达预定保持周期(例如两年)310。抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219存储最新记录块的记录片段达指定的存储持续时间，所述存储持续时间在此实施方案中是联邦指定的持续时间，期间数据记录器154、254必须将操作或视频数据以额外的24小时缓冲的方式存储于抗碰撞存储器模块118、218中，接着进行覆写。

图4是根据本公开的实施方案的用于在电力中断之后附加来自资产148、248的数据和/或信息的过程400的流程图。一旦电力恢复，数据记录器154、254便识别存储于两个临时抗碰撞存储器方位中的一个中的最后一个临时记录块(402)，并且使用32位循环冗余校验验证包含在每个记录块的末端记录中的最后一个临时记录块(404)。接着将经验证临时记录块附加到抗碰撞存储器记录片段并且将可含有在电力丢失之前多达五分钟的数据的所述记录片段发送到远程数据管理器132、232以存储达保持周期(406)。经编码信号数据在指定存储持续时间的循环缓冲器中，存储到抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219。由于抗碰撞存储器记录片段分解成多个记录块，因此每当全记录块保存到抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219时，如果需要释放存储器空间，数据记录器154、254就移除较老的记录块。

图6是说明根据在通到数据记录器154、254的电力丢失前和在电力恢复之后的示范性临时记录块的图式。当存储于(2/1/2016 10:10:08AM)602处的临时方位2中的临时记录块有效时，将所述临时记录块附加到抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219中的记录片段702(图7)，如图7中所示。当存储于(2/1/2016 10:10:08AM)处的临时方位2中的中的临时记录块并非有效时，验证(2/1/201610:10:07AM)处的临时方位1中的临时记录块，并且如果有效，那么附加到抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219中的记录片段。

每当任何记录块需要保存于抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219中时，立即将记录片段清空到磁盘。由于当保存临时记录块时，数据记录器154、254在两个不同的临时存储方位之间交替，因此始终存在一个不被修改或清空到抗碰撞存储器或非抗碰撞可拆卸式存储装置的临时存储方位，进而确保存储于临时存储方位中的两个临时记录块中的至少一个有效，并且确保每当数据记录器154、254失去电力时，数据记录器154、254不会丢失至多多于一秒的数据。类似地，当数据记录器154、254每十分之一秒将数据写入到抗碰撞存储器模块118、218和/或图2的数据记录器254的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置219时，每当数据记录器154、254失去电力时，数据记录器154、254不会丢失至多多于十分之一秒的数据。

为解释简单起见，过程300和过程400被描绘和描述为一系列步骤。然而，根据本公开的步骤可以各种次序和/或同时发生。另外，根据本公开的步骤可以在其它步骤不存在并且不如本文中所述的情况下发生。此外，为了实施根据所公开的标的物的方法，并不是所有说明的步骤都是需要的。

本文中所描述的实时数据获取和记录系统和查看器的第三实施例为位于远处的用户(例如资产所有者、操作者和调查者)提供对与高价值资产相关的各种数据(例如事件和操作数据、视频数据和音频数据)的实时或近实时存取。数据获取和记录系统经由数据记录器记录与所述资产有关的数据并且在事故发生之前、期间和之后，将所述数据流式传输到远程数据存储库和位于远处的用户。数据实时或近实时地流式传输到远程数据存储库，使信息至少在截至事故或紧急情况发生时为可用的，由此实际上消除对为了调查涉及资产的事故而定位和下载“黑匣子”的需要并且消除对与资产上的数据记录器交互以请求下载特定数据、定位和传送文件以及使用定制应用程序查看数据的需要。本公开的系统保持典型记录能力并且增加在事故之前、期间和之后将数据流式传输到远程数据存储库和远程终端用户的能力。在绝大多数情境中，数据记录器中记录的信息是冗余的并且不被需要，这是因为数据已经获取并存储于远程数据存储库中。

在本公开的系统之前，在事故发生之后并且需要调查时，从“黑匣子”或“事件记录器”提取数据。“黑匣子”所记录的含有时间片段的数据文件必须从“黑匣子”下载和检索并且接着由用户通过专属软件进行查看。用户必须获得对资产的物理或远程接入，选择将从“黑匣子”下载的所要数据，将含有所要信息的文件下载到计算装置，并且使用在计算装置上操作的定制应用程序定位具有所要数据的适当文件。本公开的系统消除对用户执行这些步骤的需要，仅要求用户使用共同网页浏览器导航到所要数据。位于远处的用户可访问共同网页浏览器以导航到与所选择的资产有关的所要数据，从而实时或近实时查看和分析资产的操作效率和安全。

位于远处的用户(例如资产所有者、操作者和/或调查者)可访问共同网页浏览器以导航到与所选择的资产有关的现时和/或历史所要数据，从而实时或近实时查看和分析资产的操作效率和安全。实时或近实时查看操作的能力实现对行为的快速评估和调整。在事故期间，举例来说，实时信息和/或数据可便于将情境按性质分类并且向第一响应者提供有价值的信息。在正常操作期间，举例来说，实时信息和/或数据可用以审查组员表现以及辅助网络范围的情境感知。

第三实施例的实时数据获取和记录系统使用处于流动资产中、上或附近的作为数据获取和记录系统的部分的图像测量装置、视频测量装置和射程测量装置中的至少一个或任何组合。图像测量装置和/或视频测量装置包含但不限于360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机和/或其它相机。射程测量装置包含但不限于雷达和光检测与测距(“光达”)。光达是通过用脉冲激光照亮目标来测量到目标的距离并且用传感器测量反射脉冲的勘察方法。在本公开的系统之前，“黑匣子”和/或“事件记录器”在流动资产中、上或附近不包含360度相机或其它相机。本公开的系统增加使用360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机作为数据获取和记录系统的部分使用和记录视频的能力，从而在涉及流动资产的事故发生之前、期间和之后将流动资产中、上或附近的360度视图、窄视图、宽视图、鱼眼视图和/或其它视图提供到远程数据存储库和远程用户和调查员。实时或近实时地查看操作、360度视频和/或其它视频的能力实现对组员行为的快速评估和调整。所有者、操作者和调查者可查看和分析操作效率、人员、运载工具和基础设施的安全性并且可调查或检查事故。查看来自流动资产的360度视频和/或其它视频的能力实现对组员行为的快速评估和调整。在事故期间，举例来说，360度视频和/或其它视频可便于将情境按性质分类并且向第一响应者和调查者提供有价值的信息。在正常操作期间，举例来说，360度视频和/或其它视频可用以审查组员表现以及辅助网络范围的情境感知。360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机提供情境的完整图片以为执法者和/或铁路警察、关键基础设施检查、铁路道口监测、查看轨道施工进程、驾驶室内和舱内组员审查以及实时远程监控等提供监控视频。

先前系统要求用户下载含有时间片段的视频文件以便使用专属软件应用程序或其它外部视频重放应用程序查看视频文件。本公开的数据获取和记录系统提供360度视频、其它视频、图像信息和音频信息以及射程测量信息，可通过使用虚拟现实装置和/或通过标准网络客户端显示给远程用户，进而消除对下载和使用外部应用程序观看视频的需要。另外，位于远处的用户可在各种模式中通过使用虚拟现实装置或通过标准网络客户端(例如网页浏览器)查看360度视频和/或其它视频，进而消除对下载和使用外部应用程序观看视频的需要。先前视频系统要求用户使用用户必须单独购买的专属应用软件或其它外部视频重放应用程序下载含有仅可查看的数据时间片段的视频文件。

数据可包含但不限于来自位于资产中、上或附近的各种方位处的相机的视频和图像信息和来自位于资产中、上或附近的各种方位处的麦克风的音频信息。360度相机是提供360度球形视场、360度半球形视场和/或360度鱼眼视场的相机。在资产中、上或附近使用360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机和/或其它相机提供使用360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机和/或其它相机作为DARS的部分使用和记录视频的能力，进而使得资产中、上或附近的360度视图和/或其它视图在事故之前、期间和之后可用于远程数据存储库、位于远处的用户和调查者。

图8说明其中可实施本公开的方面的示范性实时数据获取和记录系统(DARS)800的第三实施例的现场实施方案。DARS 800是将来自流动资产830上的数据记录器808的实时信息、视频信息和音频信息经由数据中心832递送到位于远处的终端用户的系统。数据记录器808安装在运载工具或流动资产830上并且通过有线和/或无线数据链路(例如无线网关/路由器(未示出))的任何组合与任何数目的各种信息源通信。数据记录器808包括抗碰撞存储器模块810、机载数据管理器812和数据编码器814。在第四实施例中，数据记录器808还可包含非抗碰撞可拆卸式存储装置(未示出)。示范性硬化存储器模块810可为例如遵守联邦法规条文和联邦铁路管理条例的耐碰撞事件记录器存储器模块、遵守联邦法规条文和联邦航空管理条例的坠毁可保全存储器单元、遵守任何适用联邦法规条文的抗碰撞存储器模块，或如所属领域中已知的任何其它合适的硬化存储器装置。有线和/或无线数据链路可包含离散信号输入、标准或专属以太网、串行连接和无线连接中的任一个或组合。

数据记录器808通过机载数据链路从多种来源(其可基于资产的配置而不同)搜集视频数据、音频数据和其它数据和/或信息。在此实施方案中，数据记录器808从视频管理系统804接收数据，所述视频管理系统804连续地记录来自置于资产830中、上或附近的360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机802和固定相机806的视频数据和音频数据，并且将所述视频和音频数据存储到抗碰撞存储器模块810，也可将视频和音频数据存储于第二实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置中。使用不同位速率或空间分辨率创建视频数据的不同版本，且这些版本分隔成可变长度的片段，例如缩略图、五分钟低分辨率片段，以及五分钟高分辨率片段。

数据编码器814至少编码通常由管理机构定义的最小数据集。数据编码器814接收来自视频管理系统804的视频和音频数据并且压缩或编码所述数据并在时间上同步化所述数据以便促进到远程数据存储库820的高效实时发射和复制。数据编码器814将经编码数据发射到机载数据管理器812，所述机载数据管理器812接着响应于位于远处的用户834的按需请求或响应于在资产830上观察到某些操作条件，将经编码视频和音频数据经由位于数据中心830中的远程数据管理器818发送到远程数据存储库820。机载数据管理器812和远程数据管理器818共同工作来管理数据复制过程。数据中心832中的远程数据管理器818可管理数据从多个资产的复制。存储于远程数据存储库820中的视频和音频数据可用于网络服务器822以供位于远处的用户834存取。

机载数据管理器812还将数据发送到列队存储库(未示出)。机载数据管理器812通过视频管理系统804监测存储于抗碰撞存储器模块810和第二实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中的视频和音频数据，并且确定其是处于近实时模式中还是实时模式中。在近实时模式中，机载数据管理器812被从数据编码器814接收的经编码数据(包含视频数据、音频数据和任何其它数据或信息)和任何事件信息存储于抗碰撞存储器模块810和第二实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中，并且存储于列队存储库中。在五分钟的经编码数据累积于列队存储库中之后，机载数据管理器812将五分钟的经编码数据经由数据中心832中的远程数据管理器818通过无线数据链路816存储到远程数据存储库820。在实时模式中，机载数据管理器812将从数据编码器814接收的经编码数据(包含视频数据、音频数据和任何其它数据或信息)和任何事件信息经由数据中心832中的远程数据管理器818通过无线数据链路816存储到远程数据存储库820。机载数据管理器812和远程数据管理器818可在多种无线通信链路上通信。无线数据链路816可为例如无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)、专用无线系统、蜂窝式电话网络或任何其它将来自数据记录器808的数据传送到远程数据管理器818的装置。发送和检索远程来自资产830的视频数据和音频数据的过程需要资产830和数据中心832之间的无线数据连接。当无线数据连接不可用时，数据存储并且列队于抗碰撞存储器模块810和第四实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中，直到无线连接性恢复为止。一旦无线连接性恢复，视频、音频和任何其它额外数据检索过程便重新开始。

与数据记录并行地，数据记录器808连续且自主地将数据复制到远程数据存储库820。复制过程具有两个模式，即实时模式和近实时模式。在实时模式中，每秒都将数据复制到远程数据存储库820。在近实时模式中，数据每五分钟复制到远程数据存储库820。用于近实时模式的速率是可配置的且用于实时模式的速率可调整以通过每0.10秒将数据复制到远程数据存储库820来支持高分辨率数据。在正常操作期间的大部分条件下使用近实时模式，以便改进数据复制过程的效率。

可基于在资产830上发生事件或由从数据中心832发起的请求来起始实时模式。当位于远处的用户834请求来自网络客户端826的实时信息时，起始典型的由数据中心832发起的对实时模式的请求。在资产830上发起实时模式的典型原因是检测到事件或事故，例如操作者发起紧急停车请求、紧急刹车活动、任何轴上的迅速加速或减速，或通到数据记录器808的输入功率丢失。当从近实时模式转变到实时模式时，尚未复制到远程数据存储库820的所有数据被复制并存储于远程数据存储库820中并且接着起始现时复制。近实时模式和实时模式之间的转变通常在小于五秒内发生。在从事件或事故、预定量的不活动时间或当用户834不再需要来自资产830的实时信息时起经过预定量的时间之后，数据记录器808恢复到近实时模式。起始转变所需的预定量的时间是可配置的且通常设置为十分钟。

当数据记录器808处于实时模式中时，机载数据管理器812尝试连续地将其队列清空到远程数据管理器818，将数据存储到抗碰撞存储器模块810，并且任选地存储到第二实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置，并且同时将数据发送到远程数据管理器818。

在接收到来自数据记录器808的待复制的视频数据、音频数据和任何其它数据或信息后，远程数据管理器818即刻将所述数据存储到数据中心830中的远程数据存储库820。远程数据存储库820可为例如基于云的数据存储装置或任何其它合适的远程数据存储装置。当接收到数据时，起始如下过程：致数据解码器(未示出)解码来自远程数据存储库820的最近复制的数据并且将经解码数据发送到远程事件检测器(未示出)。远程数据管理器818将运载工具事件信息存储于远程数据存储库820中。当远程事件检测器接收到经解码数据时，其处理所述经解码数据以确定是否在经解码数据中发现受关注事件。远程事件检测器接着使用经解码信息检测数据中的与资产830一起发生的事件、事故或其它预定义情境。在从先前存储于远程数据存储库820中的经解码数据检测到受关注事件后，远程事件检测器即刻将事件信息和支持数据存储于远程数据存储库820中。

响应于用户834的按需请求而使视频数据、音频数据和任何其它数据或信息可用于用户834，和/或响应于在资产830上观察到某些操作条件而通过机载数据管理器812将视频数据、音频数据和任何其它数据或信息发送到远程数据存储库820。存储于远程数据存储库820中的视频数据、音频数据和任何其它数据或信息在网络服务器822上可得以供用户834存取。位于远处的用户834可使用标准网络客户端826(例如网页浏览器)或虚拟现实装置828(在此实施方案中，可显示所选择的相机的缩略图像)存取存储于远程数据存储库820中的与特定资产830或多个资产有关的视频数据、音频数据和任何其它数据或信息。网络客户端826通过网络824使用共同网络标准协议和技术将用户834对视频、音频和/或其它信息的请求传送到网络服务器822。举例来说，网络824可为因特网。网络824也可为例如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)、蜂窝式电话网络或任何其它将来自网络服务器822的数据传送到(在此实例中)网络客户端826的装置。网络服务器822请求来自远程数据存储库820的所要数据。网络服务器822接着将所请求的数据发送到网络客户端826，所述网络客户端826提供标准视频、360度视频和/或其它视频的重放和实时显示。网络客户端826向用户834播放视频数据、音频数据和任何其它数据或信息，所述用户834可与360度视频数据和/或其它视频数据和/或静态图像数据交互以进行查看和分析。用户834也可所述网络客户端826下载视频数据、音频数据和任何其它数据或信息并且接着可使用虚拟现实装置828与360度视频数据交互以进行查看和分析。

网络客户端826可通过以多种不同模式提供360度视频和/或其它视频的重放的软件应用程序加以增强。用户834可选择其中软件应用程序呈现视频重放(例如如图11中所示的鱼眼视图、如图12中所示的全景视图、双全景视图(未示出)、如图13中所示的四视图和如图14中所示的鱼眼矫正视图)的模式。

图9是示出根据本公开的实施方案的用于记录来自资产830的视频数据、音频数据和/或信息的过程840的流程图。视频管理系统804从各种输入组件(例如资产830上、中或附近的360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机802和固定相机806)接收数据信号(842)。视频管理系统804接着使用行业标准格式(例如静态图像、缩略图、静态图像序列或经压缩视频格式)的任何组合将视频数据、音频数据和/或信息存储于抗碰撞存储器模块810和第四实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中(844)。数据编码器814创建包含用以配置和记录数据信号信息的结构化位系列的记录(846)。在近实时模式中，视频管理系统804将视频数据存储到抗碰撞存储器模块810和第四实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中，同时仅将机外的受限视频数据(例如缩略图或非常短的低分辨率视频片段)发送到远程数据存储库820(848)。

在另一实施方案中，接着将经编码记录发送到机载数据管理器812，所述机载数据管理器812依序将一系列记录按时间顺序组合成包含多达五分钟的数据的记录块。临时记录块包含小于五分钟的数据，而全记录块包含整整五分钟的数据。每一记录块包含完全解码所包含信号所需的所有数据，包含数据完整性检查。在最低限度，记录块必须以开头记录开始并且为末端记录结束。

为了确保将所有经编码信号数据保存到抗碰撞存储器模块810，并且任选地保存到第二实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置，假设数据记录器808丢失电力，机载数据管理器812以预定速率将临时记录块存储于抗碰撞存储器模块810中，并且任选地存储于第四实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置中，其中预定速率是可配置和/或可变的。至少每秒一次地保存临时记录块，但也可以十分之一秒一次的频率保存临时记录块。保存临时记录块的速率取决于每一信号的取样速率。每个临时记录块包含从最后一个全记录块起的记录全集。在将数据存储到抗碰撞存储器模块810时，记录每一临时记录块以防止在数据记录器808失去电力的情况下损坏或丢失多于一秒的数据，此时，数据记录器808可在抗碰撞存储器模块810中两个临时存储方位之间交替。每当新临时记录块保存到临时抗碰撞存储器方位时，将覆写所述方位中现有的先前所存储的临时记录块。

在此实施方案中，当数据记录器808处于近实时模式中时，每五分钟，机载数据管理器812将包含最后五分钟的经编码信号数据的全记录块存储到抗碰撞存储器模块810和第四实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中的记录片段中，并且将全记录块(包括五分钟的视频数据、音频数据和/或信息)的副本发送到远程数据管理器818以存储于远程数据存储库820中达预定保持周期(例如两年)。抗碰撞存储器模块810和第四实施例的任选非抗碰撞可拆卸式存储装置存储最新记录块的记录片段达指定的存储持续时间，所述存储持续时间在此实施方案中是联邦指定的持续时间，期间数据记录器808必须将操作或视频数据以额外的24小时缓冲的方式存储于抗碰撞存储器模块810中，接着进行覆写。

图10是示出通过网页浏览器或虚拟现实装置查看来自资产830的数据和/或信息的过程850的流程图。当事件发生时或当位于远处的经授权用户834经由网络客户端826请求存储于抗碰撞存储器模块810中的视频数据的片段时，机载数据管理器812取决于事件将开始以给定无线数据链路816的带宽下可得的最佳分辨率实时发送机外视频数据。位于远处的用户834通过网络客户端826发起对指定视图模式中的指定视频和/或音频数据的请求(852)，所述网络客户端826将所述请求通过网络824传送到网络服务器822。网络服务器822向远程数据存储库820请求指定视频和/或音频数据并且将请求的视频和/或音频数据通过网络824发送到网络客户端826(854)。网络客户端826在用户834指定的视图模式中显示视频和/或音频数据(856)。用户834接着可下载指定视频和/或音频数据以在虚拟现实装置828上查看。在另一实施方案中，首先以一秒时间间隔发送实时模式缩略图，接着发送较低分辨率视频的短片段，并且接着发送较高分辨率视频的短片段。

为解释简单起见，过程840和过程850被描绘和描述为一系列步骤。然而，根据本公开的步骤可以各种次序和/或同时发生。另外，根据本公开的步骤可以在其它步骤不存在并且不如本文中所述的情况下发生。此外，为了实施根据所公开的标的物的方法，并不是所有说明的步骤都是需要的。

本文中所描述的实时数据获取和记录系统和视频分析系统的第五实施例为位于远处的用户提供对高价值资产的各种数据(例如事件和操作数据、视频数据和音频数据)的实时或近实时存取。数据获取和记录系统记录与所述资产有关的数据并且在事故发生之前、期间和之后，将所述数据流式传输到远程数据存储库和位于远处的用户。数据实时或近实时地流式传输到远程数据存储库，使信息至少在截至事故或紧急情况发生时为可用的，由此通过将信息实时地流式传输到远程数据存储库并且使信息至少在截至灾难性事件发生时为可用的，实际上消除对为了调查涉及资产的事故而定位和下载“黑匣子”的需要。DARS执行对流动资产的所记录视频数据的视频分析以确定例如驾驶室占用率、轨道检测和接近轨道的对象检测。位于远处的用户可使用共同网页浏览器导航到并查看与所选择的资产有关的所要数据并且不需要与资产上的数据获取和记录系统交互来请求下载特定数据、定位或传送文件以及使用定制应用程序查看数据。

DARS通过在事故之前、期间和之后将数据流式传输到远程数据存储库和位于远处的用户，为位于远处的用户提供对视频数据的存取和通过视频分析系统执行的视频分析，由此不需要用户手动下载、提取和重放视频来审查视频数据以确定驾驶室占用率、在事故期间是否存在机组成员或未经授权个人、轨道检测、接近轨道的对象检测、调查或任何其它受关注时间。另外，视频分析系统提供驾驶室占用率状态确定、轨道检测、接近轨道的对象检测、通过实时处理图像和视频数据的牵引和拖曳单元确定，进而确保用户始终可得到正确数据。举例来说，实时图像处理确保指定为拖曳机车的机车不会处于牵引服务中以提高铁路安全。先前系统通过使用调度系统中的列车编组功能性提供列车内的机车位置。有时，调度系统信息可由于信息不实时更新而过时且机组人员可视需要改变机车。

在本公开的系统之前，检查组员和/或资产人员必须手动检查轨道条件，手动检查运载工具是处于牵引位置还是拖曳位置，手动勘测每一个别关注对象的方位，手动创建所有受关注对象的地理方位的数据库，周期性地执行对每一受关注对象的手动现场勘测以验证其方位并且识别不同于原始勘测的地理方位的任何改变，当受关注对象归因于自从创建原始数据库的时间起发生的修理或额外基础设施发展而改变方位时手动更新数据库，从数字录像机和/或数据记录器选择和下载所要数据并且离线检验下载的数据和/或视频并且检查轨道是否有任何障碍，且运载工具操作者必须物理上检查任何障碍和/或道岔改变。本公开的系统消除对用户执行这些步骤的需要，仅要求用户使用共同网页浏览器导航到所要数据。资产所有者和操作者可实时自动化并改进流动资产的效率和安全并且可主动监测轨道条件并且可实时获得警告信息。本公开的系统消除对资产所有者和操作者从数据记录器下载数据以便监测轨道条件和调查事件的需要。作为主动安全系统，DARS可辅助操作者检查任何障碍，实时发送警示和/或离线保存信息，并且发送警示信息以用于远程监测和存储。当前和过去两者的轨道检测信息和/或与接近轨道的对象检测有关的信息可实时存储于远程数据存储库中以辅助用户在需要时查看信息。位于远处的用户可存取共同网页浏览器以导航到与所选择的资产有关的所要数据，从而实时或近实时地查看和分析资产的操作效率和安全。

第五实施例的实时数据获取和记录系统可用以连续地监测受关注对象并且实时地识别所述受关注对象何时已经移动或损伤，被叶子阻挡，和/或失修并且需要维护。DARS使用视频、图像和/或音频信息检测和识别视频中的各种基础设施对象(例如轨道)，具有随着流动资产前进沿轨道而行的能力，并且具有创建、审查并且用地理方位周期性地更新受关注对象的数据库的能力。第五实施例的实时数据获取和记录系统使用处于流动资产中、上或附近的作为数据获取和记录系统的部分的图像测量装置、视频测量装置和射程测量装置中的至少一个或任何组合。图像测量装置和/或视频测量装置包含但不限于360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机和/或其它相机。射程测量装置包含但不限于雷达和光检测与测距(“光达”)。光达是通过用脉冲激光照亮目标来测量到目标的距离并且用传感器测量反射脉冲的勘察方法。

DARS可自动检验轨道条件，例如对存在的轨道数目计数，识别流动资产在其上行驶的当前轨道，以及检测存在的任何障碍或缺陷(例如道渣被洪水冲走、轨道断裂、轨道超限、道岔未对齐、道岔乘越、轨道内洪泛、雪堆积等)，计划进行任何巡检以便避免任何灾难性事件。DARS也可检测轨道道岔并且沿循轨道改变。DARS可进一步检测数据方位的改变，包含对象是否遗漏、被阻挡和/或不存在于预期方位处。轨道检测、基础设施诊断信息和/或基础设施监测信息可通过使用任何标准网络客户端(例如网页浏览器)显示给用户，进而消除如先前系统所需的对从数据记录器下载文件并且使用专属应用软件或其它外部应用程序查看信息的需要。此过程可扩展到自动创建、审查和/或用受关注对象的地理方位更新数据库并且确保遵守联邦法规。通过本公开的系统，利用先前安装的遵守联邦法规的相机执行先前要求人类交互、专门化运载工具和/或替代性设备的各种任务。DARS允许这些任务在流动资产行进穿过地域时作为正常税收服务和日常操作的部分自动执行。DARS可用以通过利用运载工具和先前安装的相机的正常操作实现先前要求手动工作的任务，节省无数个人时(person-hour)的手动工作量。DARS也可执行先前使用专门化运载工具执行的任务，这防止封闭轨道片段来检验和定位轨道和受关注对象，所述封闭通常会给税收服务昂贵购买和维持的设备带来损失。DARS进一步减小人类需要位于轨道附近的时间量，从而降低总体事故和潜在人身伤亡数。

数据可包含但不限于测量的模拟和频率参数，例如来源于流动资产和/或附近流动资产的速度、压力、温度、电流、电压和加速度；测量的布尔数据，例如道岔位置、致动器位置、警示灯照明、以及致动器命令；来自全球定位系统(GPS)的位置、速度和海拔高度信息和来自地理信息系统(GIS)的额外数据，例如各个受关注对象的纬度和经度；内部产生的信息，例如对资产在其当前位置的法定速度限制；由例如主动列车控制(PTC)的系统产生的列车控制状态和操作数据；运载工具和惯性参数，例如速度、加速度和方位，例如从GPS接收的方位；GIS数据，例如各个受关注对象的纬度和经度；来自位于流动资产中、上或附近的各个方位中的至少一个相机的视频和图像信息；来自位于流动资产中、上或附近的各个方位中的至少一个麦克风的音频信息；从数据中心发送到流动资产的关于流动资产的操作方案的信息，例如路线、时间表和货物清单信息；关于环境条件的信息，包含流动资产目前在其中操作或计划在其中操作的区域的当前的和预报的天气条件；以及从以上来源中的任一个的组合导出的数据，包含额外数据、视频和音频分析和分析结果。

“轨道”可包含但不限于用于机车和/或列车交通的铁路导轨和枕木。“受关注对象”可包含但不限于安装和维持于铁路轨道附近内的各个基础设施对象，可通过使用资产相机图像和视频的人工智能(例如监督学习或强化学习)来识别所述基础设施对象。监督学习和/或强化学习使用先前标记的定义为“训练”数据的数据集以允许远程和自主识别流动资产中、上或附近的相机的视图内的对象。监督学习和/或强化学习训练神经网络模型识别从相机获得的视觉成像内出现的模式。这些模式(例如人、道口闸门、轿车、树、信号、道岔等)可仅在单个图像中可见。也可针对例如闪烁信号、移动的轿车、入睡的人等模式来分析视频内的后续帧。DARS可或可不在实施方案的任何阶段要求人类交互，包含但不限于标记监督学习和/或强化学习所需的训练数据集。受关注对象包含但不限于轨道、轨道中心线点、里程标牌、信号、道口闸门、道岔、道口和基于文字的标牌。“视频分析”是指通过分析从流动资产中、上或附近的图像、视频和/或射程测量装置(例如至少一个相机，例如360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机)所记录的视频和/或图像搜集的任何可懂信息，例如但不限于受关注对象、对象的地理方位、轨道障碍、受关注对象与流动资产之间的距离、轨道未对齐等。视频分析系统也可用于装有监控摄像头的任何流动资产、住宅区域、空间或房间中来增强视频监控。在流动资产中，视频分析系统经济且高效地向位于远处的用户提供自主驾驶室占用事件检测。

图15说明其中可实施本公开的方面的示范性实时数据获取和记录系统(DARS)900的第五实施例的现场实施方案。DARS 900是将来自流动资产964上的数据记录器902的实时信息、视频信息和音频信息经由数据中心966递送到位于远处的终端用户968的系统。数据记录器902安装在运载工具或流动资产964上并且通过有线和/或无线数据链路942(例如无线网关/路由器(未示出))的任何组合与任何数目的各种信息源通信。数据记录器902通过机载数据链路942从多种来源(其可基于资产的配置而不同)搜集视频数据、音频数据和其它数据或信息。数据记录器902包括本地存储器组件，例如资产964中的抗碰撞存储器模块904、机载数据管理器906和数据编码器908。在第六实施例中，数据记录器902还可包含非抗碰撞可拆卸式存储装置(未示出)。示范性硬化存储器模块904可为例如遵守联邦法规条文和联邦铁路管理条例的耐碰撞事件记录器存储器模块、遵守联邦法规条文和联邦航空管理条例的坠毁可保全存储器单元、遵守任何适用联邦法规条文的抗碰撞存储器模块，或如所属领域中已知的任何其它合适的硬化存储器装置。有线和/或无线数据链路可包含离散信号输入、标准或专属以太网、串行连接和无线连接中的任一个或组合。

DARS 900另外包括视频分析系统910，其包含轨道和/或对象检测和基础设施监测组件914。轨道检测和基础设施监测组件914包括监督学习和/或强化学习组件924，或其它神经网络或人工智能组件、对象检测和方位组件926，以及障碍检测组件928，其检测存在于轨道上或附近的障碍和/或相机障碍(例如阻挡相机视野的人员)。在此实施方案中，通过安装于资产964的驾驶室中、资产964上或资产964附近的至少一个相机940来捕获实况视频数据。相机940放置以适当高度和角度以捕获资产964中和周围的视频数据表情获得足够量的视图以供进一步处理。通过相机940捕获资产964前方和/或周围的实况视频数据和图像数据并且馈送到轨道和/或对象检测和基础设施监测组件914以供分析。视频分析系统910的轨道检测和基础设施监测组件914逐帧处理实况视频和图像数据以检测任何受关注对象和轨道存在。相机位置参数(例如高度、角度、移位、焦距和视场)可馈送到轨道和/或对象检测和基础设施监测组件914或相机940可被配置成允许位置910检测并确定相机位置和参数。

为做出状态确定，例如驾驶室占用率检测，视频分析系统910使用监督学习和/或强化学习组件924，和/或其它人工智能和学习算法来评估例如来自相机940的视频数据、例如速度、GPS数据和惯性传感器数据的资产数据934、天气组件936数据和路线/组员清单以及GIS组件数据938。驾驶室占用率检测固有地易受环境噪声源影响，在资产移动时，光从云端反射以及阳光穿过建筑物和树。为处置环境噪声，监督学习和/或强化学习组件924、对象检测和方位组件926、障碍检测组件、资产组件934数据(可包含速度、GPS数据和惯性传感器数据)、天气组件936数据和其它学习算法构成在一起形成涉及流动资产964的内部和/或外部状态确定。轨道和/或对象检测和基础设施监测组件914还可包含作为机车安全系统的部分适用于允许授权接入机车的面部辨识系统、适用于监测组员警醒度的疲劳检测组件，以及检测未经授权的活动(例如抽烟)的活动检测组件。

另外，视频分析系统910可从资产所有者接收信号(例如停止信号、交通信号、速度限制信号和/或接近轨道的对象信号)的方位信息(包含纬度和经度坐标)。视频分析系统910接着确定从资产所有者接收的方位信息是否正确。如果所述方位信息正确，那么视频分析系统910存储所述信息并且在预定量的时间内不再复检所述方位信息，例如在每月基础上检查所述方位信息。如果所述方位信息不正确，那么视频分析系统910确定正确方位信息并且将正确方位信息报告给资产所有者，存储所述方位信息，并且在预定量的时间内不再复检所述方位信息，例如在每月基础上检查所述方位信息。存储所述方位信息提供对信号(例如停止信号、交通信号、速度限制信号和/或接近轨道的对象信号)的更容易检测。

通过利用从连续视频和/或图像帧获得的各种信息并且还使用从数据中心966和运载工具数据组件934(包含惯性传感器数据和GPS数据)接收的额外信息，使用监督学习和/或强化学习组件924执行轨道的监督学习和/或强化学习以确定学习的数据。对象检测和方位组件926使用从监督学习和/或强化学习组件924接收的学习数据和来自其它对象的关于流动资产964和铁路的特定信息(例如轨道宽度和曲度、枕木定位和运载工具速度以区分轨道、标牌、信号等)来确定对象检测数据。障碍检测组件928使用从对象检测和方位组件926接收的对象检测数据(例如关于轨道上或附近存在的障碍和/或相机障碍(例如阻挡相机视图的人员)的信息以及来自天气组件936、路线/组员清单数据和GIS数据组件938和运载工具数据组件934的额外信息，包含惯性传感器数据和GPS数据)以增强准确度并确定障碍检测数据。来自运载工具数据组件934的流动资产数据包含但不限于速度、方位、加速度、侧转/纵倾率以及轨道道口。从数据中心966接收和利用的任何额外信息包含但不限于流动资产964的白天和夜晚细节以及地理位置。

由轨道和/或对象检测和基础设施监测组件914处理的受关注基础设施对象信息以及诊断和监测信息经由机载数据链路942发送到数据记录器902的数据编码器908以编码所述数据。数据记录器902将经编码数据存储于抗碰撞存储器模块904中，以及任选地存储于任选非抗碰撞可拆卸式存储装置中，并且将编码信息经由无线数据链路944发送到数据中心966中的远程数据管理器946。远程数据管理器946将经编码数据存储于数据中心966中的远程数据存储库948中。

为确定障碍检测928或对象检测926，例如资产964前方的轨道、轨道上和/或附近的对象、轨道上或附近的障碍和/或阻挡相机视图的障碍的存在，运载工具分析系统910使用监督学习和/或强化学习组件924或其它人工智能、对象检测和方位组件926和障碍检测组件928和其它图像处理算法来实时地处理和评估来自相机940的相机图像和视频数据。轨道和/或对象检测和基础设施监测组件914使用经处理视频数据以及资产组件934数据(可包含速度、GPS数据和惯性传感器数据、天气组件936数据、以及路线/组员、清单和GIS组件938数据)实时地确定外部状态确定，例如牵引和拖曳流动资产。当处理图像和视频数据以用于轨道和/或对象检测时，举例来说，视频分析系统910自动配置轨道检测所需的相机940参数，检测道岔穿越，对轨道的数目计数，检测沿着资产964的侧部的任何额外轨道，确定资产964目前正在上面运行的轨道，检测轨道几何形状缺陷，检测轨道冲蚀情境，例如检测轨道的经界定界限内的轨道附近的水情，以及检测错过的斜坡或轨道情境。对象检测准确度取决于资产964中和周围的现有光照条件。DARS 900将借助于从资产964上和数据中心966收集的额外数据处置不同光照条件。DARS 900经增强以在各种光照条件下工作，在各种天气条件下工作，检测更多受关注对象，与现有数据库系统集成以创建、审查和自动更新数据，检测多个轨道，与弯曲轨道一致地运行，检测任何障碍，检测任何有可能会引起安全问题的轨道缺陷，以及在低成本嵌入式系统中工作。

来自视频分析系统910的内部和/或外部状态确定(例如驾驶室占用率)、对象检测和方位(例如轨道检测和接近轨道的对象检测)以及障碍检测(例如轨道上或附近的障碍和阻挡相机的障碍)与来自运载工具管理系统(VMS)或数字录像机组件932的任何数据一起经由机载数据链路942提供给数据记录器902。数据记录器902将内部和/或外部状态确定、对象检测和方位组件926数据和障碍检测组件928数据存储于抗碰撞存储器模块904中，并且任选地存储于第二实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置中，以及经由位于数据中心966中的远程数据管理器946存储于远程数据存储库948中。网络服务器958依据请求将内部和/或外部状态确定、对象检测和方位组件926信息和障碍检测组件928信息经由网络客户端962提供给位于远处的用户968。

数据编码器908至少编码通常由管理机构定义的最小数据集。数据编码器908接收来自相机940、视频分析系统910和视频管理系统932中的任一个的视频、图像和音频数据并且压缩或编码所述数据并在时间上同步化所述数据以便促进到远程数据存储库948的高效实时发射和复制。数据编码器908将经编码数据发射到机载数据管理器906，所述机载数据管理器906接着响应于用户968的按需请求或响应于在资产964上观察到某些操作条件，将经编码视频、图像和音频数据经由位于数据中心966中的远程数据管理器946发送到远程数据存储库948。机载数据管理器906和远程数据管理器946共同工作来管理数据复制过程。数据中心966中的远程数据管理器946可管理数据从多个资产964的复制。

机载数据管理器908确定是否应基于检测到的事件的优先级排序立即将检测到的事件、内部和/或外部状态确定、对象检测和方位和/或障碍检测列队或发送出去。举例来说，在正常操作情境中，检测轨道上的障碍要比检测资产964的驾驶室中是否有人要紧急得多。机载数据管理器908还将数据发送到列队存储库(未示出)。在近实时模式中，机载数据管理器将从数据编码器908接收的经编码数据和任何事件信息存储于抗碰撞存储器模块904中和列队存储库中。在五分钟的经编码数据累积于列队存储库中之后，机载数据管理器906将五分钟的经编码数据经由数据中心966中的远程数据管理器946通过无线数据链路944存储到远程数据存储库948。在实时模式中，机载数据管理器908将从数据编码器908接收的经编码数据和任何事件信息存储到抗碰撞存储器模块904并且经由数据中心966中的远程数据管理器946在无线数据链路944上存储到远程数据存储库948。

在此实施方案中，机载数据管理器906将视频数据、音频数据、内部和/或外部状态确定、对象检测和方位信息、障碍检测信息和任何其它数据或事件信息经由数据中心966中的远程数据管理器946通过无线数据链路944发送到远程数据存储库948。无线数据链路944可为例如无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)、无线虚拟专用网络(WVPN)、蜂窝式电话网络或任何其它将数据从数据记录器902传送到(在此实例中)远程数据管理器946的装置。从资产964远程检索数据的过程需要资产964和数据中心966之间的无线连接。当无线数据连接不可用时，将数据存储并列队直到无线连接性恢复为止。

与数据记录并行地，数据记录器902连续且自主地将数据复制到远程数据存储库948。复制过程具有两个模式，即实时模式和近实时模式。在实时模式中，每秒都将数据复制到远程数据存储库10。在近实时模式中，数据每五分钟复制到远程数据存储库15。用于近实时模式的速率是可配置的且用于实时模式的速率可调整以通过每0.10秒将数据复制到远程数据存储库15来支持高分辨率数据。在正常操作期间的大部分条件下使用近实时模式，以便改进数据复制过程的效率。

可基于在资产964发生事件或由从数据中心966发起的请求来起始实时模式。当位于远处的用户968请求来自网络客户端962的实时信息时，起始典型的由数据中心966发起的对实时模式的请求。在资产964上发起实时模式的典型原因是检测到涉及资产964的事件或事故，例如操作者发起紧急停车请求、紧急刹车活动、任何轴上的迅速加速或减速，或通到数据记录器902的输入功率丢失。当从近实时模式转变到实时模式时，尚未复制到远程数据存储库948的所有数据被复制并存储于远程数据存储库948中并且接着起始现时复制。近实时模式和实时模式之间的转变通常在小于五秒内发生。在从事件或事故、预定量的不活动时间或当用户968不再需要来自资产964的实时信息时起经过预定量的时间之后，数据记录器902恢复到近实时模式。起始转变所需的预定量的时间是可配置的且通常设置为十分钟。

当数据记录器902处于实时模式中时，机载数据管理器906尝试连续地将其队列清空到远程数据管理器946，将数据存储到抗碰撞存储器模块940，并且任选地存储到第六实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置，并且同时将数据发送到远程数据管理器946。

在接收到来自数据记录器902的待复制的视频数据、音频数据、内部和/或外部状态确定、对象检测和方位信息、障碍检测信息和任何其它数据或信息后，远程数据管理器946即刻将所述数据以及从机载数据管理器906接收到的数据(例如经编码数据和检测到的事件数据)存储到数据中心966中的远程数据存储库948。远程数据存储库948可为例如基于云的数据存储装置或任何其它合适的远程数据存储装置。当接收到数据时，起始如下过程：致使数据解码器954解码来自远程数据存储库948的最近复制的数据并且将经解码数据发送到轨道/对象检测/方位信息组件950，所述轨道/对象检测/方位信息组件950在所存储的数据上查找额外‘后处理的’事件。在此实施方案中，轨道/对象检测/方位信息组件950包含用于确定内部和/或外部状态确定、对象检测和方位信息以及障碍检测信息的对象/障碍检测组件。在检测到内部和/或外部信息、对象检测和方位信息和/或障碍检测信息后，轨道/对象检测/方位信息组件950即刻将所述信息存储于远程数据存储库948中。

位于远处的用户968可使用标准网络客户端962(例如网页浏览器)或虚拟现实装置(未示出)(在此实施方案中，可显示来自所选择的相机的缩略图像)存取与特定资产964或多个资产有关的视频数据、音频数据、内部和/或外部状态确定、对象检测和方位信息、障碍检测信息和存储于远程数据存储库948中的任何其它信息(包含轨道信息、资产信息和驾驶室占用率信息)。网络客户端962通过网络960使用共同网络标准、协议和技术将用户968的对信息的请求传送到网络服务器958。网络960可为例如因特网。网络960也可为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)、蜂窝式电话网络或任何其它将数据从网络服务器958传送到(在此实例中)网络客户端962的装置。网络服务器958向远程数据存储库948请求所要数据，且数据解码器954依据来自网络服务器958的请求，从远程数据存储库948获得与特定资产964有关的所请求数据。数据解码器954解码所请求的数据并且将经解码数据发送到定位器956。定位器956通过存取网络客户端962来识别由用户968设置的个人资料设置并且使用所述个人资料设置准备将信息发送到网络客户端962以供呈现给用户968，这是因为原始的经编码数据和检测到的轨道/对象检测/方位信息使用通用协调时间(UTC)和国际单位制(SI单位)保存到远程数据存储库948。定位器956将经解码数据转换成用户968所要的格式，例如用户968偏好的计量单位和语言。定位器956鉴于请求将用户968偏好的格式的经定位数据发送到网络服务器958。网络服务器958接着将经定位数据与内部和/或外部状态确定、对象检测和方位信息以及障碍检测信息(例如轨道和/或对象检测(图16A)、轨道和道岔检测(图16B)、轨道和/或对象检测、轨道数目计数和信号检测(图16C)、道口和轨道和/或对象检测(图16D)、双顶置信号检测(图16E)、多轨道和/或多对象检测(图16F)、道岔和轨道和/或对象检测(图16G)和道岔检测(图16H))一起发送到网络客户端962以供查看和分析，从而提供标准视频和360度视频的重放和实时显示。

网络客户端962通过以多种不同模式提供360度视频和/或其它视频的重放的软件应用程序加以增强。用户968可选择其中软件应用程序呈现视频重放(例如鱼眼视图、鱼眼矫正视图、全景视图、双全景视图和四视图)的模式。

图17是根据本公开的实施方案的用于确定资产964的内部状态的过程970的流程图。视频分析系统910从各种输入组件(例如资产964上、中或附近的相机940(包含但不限于360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机)、运载工具数据组件934、天气组件936和路线/清单和GIS组件938)接收数据信号(972)。视频分析系统910使用监督学习和/或强化学习组件处理数据信号(974)并且确定内部状态(例如驾驶室占用率)(976)。

图18是示出根据本公开的实施方案的用于确定在资产964外部和内部发生的对象检测/方位和障碍检测的过程980的流程图。视频分析系统910从各种输入组件(例如资产964上、中或附近的相机940(包含但不限于360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机、雷达、光达和/或其它相机)、运载工具数据组件934、天气组件936和路线/清单和GIS组件938)接收数据信号(982)。视频分析系统910使用监督学习和/或强化学习组件924、对象检测/方位组件926和障碍检测组件928处理数据信号(984)并且确定障碍检测(986)以及对象检测和方位(例如轨道存在)(988)。

为解释简单起见，过程970和过程980被描绘和描述为一系列步骤。然而，根据本公开的步骤可以各种次序和/或同时发生。另外，根据本公开的步骤可以在其它步骤不存在并且不如本文中所述的情况下发生。此外，为了实施根据所公开的标的物的方法，并不是所有说明的步骤都是需要的。

实时数据获取和记录数据共享系统与实时数据获取和记录系统和查看器一起工作以向位于远处的用户(例如资产所有者、操作者和调查者)提供对高价值资产的各种数据(例如事件和操作数据、视频数据和音频数据)的实时或近实时存取。数据获取和记录系统记录与所述资产有关的数据并且在事故发生之前、期间和之后，将所述数据流式传输到远程数据存储库和位于远处的用户。数据实时或近实时地流式传输到远程数据存储库，使信息至少在截至事故或紧急情况发生时为可用的，由此实际上消除对为了调查涉及资产的事故而定位和下载“黑匣子”的需要并且消除对与资产上的数据获取和记录系统交互以请求下载特定数据、定位和传送文件以及使用定制应用程序查看数据的需要。实时数据获取和记录系统保持典型记录能力并且增加在事故之前、期间和之后将数据流式传输到远程数据存储库和远程终端用户的能力。

位于远处的用户(例如资产所有者、操作者和/或调查者)可访问共同网页浏览器以导航到与所选择的资产有关的现时和/或历史所要数据，从而实时或近实时查看和分析资产的操作效率和安全。实时或近实时查看操作的能力实现对行为的快速评估和调整。在事故期间，举例来说，实时信息和/或数据可便于将情境按性质分类并且向第一响应者提供有价值的信息。在正常操作期间，举例来说，实时信息和/或数据可用以审查组员表现以及辅助网络范围的情境感知。

位于远处的用户可访问共同网页浏览器以使用查看器并导航到与所选择的资产有关的所要数据以实时或近实时地查看和分析资产的操作效率和安全。查看器提供实时或近实时地查看操作和/或360度视频的能力，这实现对组员行为的快速评估和调整。所有者、操作者和调查者可查看和分析操作效率、人员安全、运载工具和基础设施并且可调查或检验事故。在事故期间，举例来说，360度视频可便于将情境按性质分类并且向第一响应者和调查者提供有价值的信息。在正常操作期间，举例来说，360度视频可用以审查组员表现以及辅助网络范围的情境感知。另外，位于远处的用户可通过使用虚拟现实装置或通过标准网络客户端(例如网页浏览器)，用查看器在各种模式中查看360度视频，进而消除对下载和使用外部应用程序观看视频的需要。

数据共享系统允许用户与位于远处的用户共享从数据获取和记录系统获得的数据。用户可与拥有因特网访问和现代网页浏览器的远程接收方终端用户以安全、受控、受跟踪和经审查方式共享数据。用户代替共享文件，而是共享通到数据的URL。基于URL的数据共享使得用户能够控制、跟踪和审查敏感数据。用户能够共享数据以改进全球运输系统的安全性且不用担心未经授权的数据扩散。调查者可使用网络客户端与位于远处的用户共享数据且不需要定位和下载“黑匣子”。

数据可包含但不限于：模拟和频率参数，例如来源于资产和/或附近资产的速度、压力、温度、电流、电压和加速度；布尔数据，例如道岔位置、致动器位置、警示灯照明、以及致动器命令；全球定位系统(GPS)数据和/或地理信息系统(GIS)数据，例如位置、速度和海拔高度；内部产生的信息，例如对资产在其当前位置的法定速度限制；来自位于资产中、上或附近的各个方位中的相机的视频和图像信息；来自位于资产中、上或附近的各个方位中的麦克风的音频信息；从数据中心发送到资产的关于资产的操作方案的信息，例如路线、时间表和货物清单信息；关于环境条件的信息，包含资产目前在其中操作或计划在其中操作的区域的当前的和预报的天气条件；由例如机车中的主动列车控制(PTC)的系统产生的资产控制状态和操作数据；以及从以上各项中的任一个的组合导出的数据，包含但不限于额外数据、视频和音频分析和分析结果。

图19和20分别说明其中可实施本公开的方面的示范性实时数据获取和记录系统(DARS)100、200的第一实施例和第二实施例的现场实施方案。DARS 100、200包含数据记录器154、254，其安装在运载工具或流动资产148、248上并且通过机载有线和/或无线数据链路170、270(例如无线网关/路由器)或机外信息源的任何组合经由DARS100、200的数据中心150、250，经由例如无线数据链路146的数据链路与任何数目的各种信息源通信。数据记录器154、254包括机载数据管理器120、220、数据编码器122、222、运载工具事件检测器156、256、列队存储库158、258，以及无线网关/路由器172、272。另外，在此实施方案中，数据记录器154、254可包含抗碰撞存储器模块118、218和/或具有或不具有以太网供电(POE)的以太网交换机162、262。示范性硬化存储器模块118、218可为例如遵守联邦法规条文和联邦铁路管理条例的耐碰撞事件记录器存储器模块、遵守联邦法规条文和联邦航空管理条例的坠毁可保全存储器单元、遵守任何适用联邦法规条文的抗碰撞存储器模块，或如所属领域中已知的任何其它合适的硬化存储器装置。在图2中示出的第二实施例中，数据记录器254可另外包含任选的非抗碰撞可拆卸式存储装置219。

有线和/或无线数据链路170、270可包含离散信号输入、标准或专属以太网、串行连接和无线连接中的任一个或组合。连接以太网的装置可利用数据记录器154、254，以太网交换机162、262可利用POE。以太网交换机162、262可在内部外部并且可支持POE。另外，来自远程数据源(例如图1和2的实施方案中的地图组件164、264、路线/组员清单组件124、224，以及天气组件126、226)的数据可从数据中心150、250通过无线数据链路146、246和无线网关/路由器172、272用于机载数据管理器120、220和运载工具事件检测器156、256。

数据记录器154、254从多种来源(可基于资产的配置而大不相同)通过机载数据链路170、270搜集数据或信息。数据编码器122、222至少编码通常由管理机构定义的最小数据集。在此实施方案中，数据编码器122、222接收来自多种资产148、248来源和数据中心150、250来源的数据。信息源可包含资产148、248中的任何数目个组件，例如以下各项中的任一个：模拟输入102、202、数字输入104、204、I/O模块106、206、运载工具控制器108、208、发动机控制器110、210、惯性传感器112、212、全球定位系统(GPS)114、214、相机116、216、主动列车控制(PTC)/信号数据166、266、燃料数据168、268、蜂窝式传输检测器(未示出)、内部驱动数据和任何额外数据信号；以及数据中心150、250中的数个组件中的任一个，例如路线/组员清单组件124、224、天气组件126、226、地图组件164、264和任何额外数据信号中的任一个。相机116、216或图像测量装置和/或视频测量装置包含但不限于资产148内部和外部的360度相机、固定相机、窄视相机、宽视相机、360度鱼眼视图相机和/或其它相机。数据编码器122、222压缩或编码数据并且使数据在时间上同步以便于高效实时发射和复制到远程数据存储库130、230。数据编码器122、222将经编码数据发射到机载数据管理器120、220，所述机载数据管理器120、220接着将经编码数据保存于抗碰撞存储器模块118、218和列队存储库158、258中以供经由位于数据中心150、250中的远程数据管理器132、232复制到远程数据存储库130、230。任选地，机载数据管理器120、220可将经编码数据的三级副本保存于图2中示出的第二实施例的非抗碰撞可拆卸式存储装置219中。机载数据管理器120、220和远程数据管理器132、232共同工作来管理数据复制过程。数据中心150、250中的单个远程数据管理器132、232可管理数据从多个资产148、248的复制。

来自各种输入组件的数据和来自驾驶室内音频/图形用户接口(GUI)160、260的数据发送到运载工具事件检测器156、256。运载工具事件检测器156、256处理所述数据以确定是否发生涉及资产148、248的事件、事故或其它预定义的情境。当运载工具事件检测器156、256检测到指示发生了预定事件的信号时，运载工具事件检测器156、256将指示预定事件已发生的经处理数据与预定事件周围的支持数据一起发送到机载数据管理器120、220。运载工具事件检测器156、256基于来自多种来源的数据(例如模拟输入102、202、数字输入104、204、I/O模块106、206、运载工具控制器108、208、发动机控制器110、210、惯性传感器112、212、GPS 114、214、相机116、216、路线/组员清单组件124、224、天气组件126、226、地图组件164、264、PTC/信号数据166、266、以及燃料数据168、268，其可基于资产的配置而不同)检测事件。当运载工具事件检测器156、256检测到事件时，所检测到的资产事件信息存储于列队存储库158、258中并且可任选地经由驾驶室内音频/图形用户接口(GUI)160、260呈现给资产148、248的组员。

机载数据管理器120、220还将数据发送到列队存储库158。在近实时模式中，机载数据管理器120、220将从数据编码器122、222接收的经编码数据和任何事件信息存储于抗碰撞存储器模块118、218中和列队存储库158、258中。在图2的第二实施例中，机载数据管理器220可任选地将经编码数据存储于非抗碰撞可拆卸式存储装置219中。在五分钟的经编码数据累积于列队存储库158、258中之后，机载数据管理器120、220将五分钟的经编码数据经由数据中心150、250中的远程数据管理器132、232在通过无线网关/路由器172、272接入的无线数据链路146、256上存储到远程数据存储库130、230。在实时模式中，机载数据管理器120、220将从数据编码器122、222接收的经编码数据和任何事件信息存储到抗碰撞存储器模块118、218，并且任选地存储于图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219中，且经由数据中心150、250中的远程数据管理器132、232在通过无线网关/路由器172、272接入的无线数据链路146、246上存储到远程数据存储库130、230。机载数据管理器120、220和远程数据管理器132、232可在利用无线网关/路由器172、272的多种无线通信链路(例如Wi-Fi、蜂窝、卫星和专用无线系统)上通信。无线数据链路146、246可为例如无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)、专用无线系统、蜂窝式电话网络或任何其它将来自DARS 100、200的数据记录器154、254的数据传送到(在此实例中)DARS 100、200的远程数据管理器130、230的装置。当无线数据连接不可用时，数据存储于存储器中并且在列队存储库158、258中列队直到无线连接性恢复且数据复制过程可重新开始为止。

与数据记录并行地，数据记录器154、254连续且自主地将数据复制到远程数据存储库130、230。复制过程具有两个模式，即实时模式和近实时模式。在实时模式中，每秒都将数据复制到远程数据存储库130、230。在近实时模式中，数据每五分钟复制到远程数据存储库130、230。用于近实时模式的速率是可配置的且用于实时模式的速率可调整以通过每0.10秒将数据复制到远程数据存储库130、230来支持高分辨率数据。当DARS 100、200处于近实时模式中时，机载数据管理器120、220在将数据复制到远程数据管理器132、232之前在列队存储库158、258中将数据列队。机载数据管理器120、220还将列队存储库158、258中列队的运载工具事件检测器信息复制到远程数据管理器132、232。在正常操作期间的大部分条件下使用近实时模式，以便改进数据复制过程的效率。

可基于事件发生且搭载于资产148、248上的运载工具事件检测器156、256检测到所述事件来起始实时模式，或可由从数据中心150、250发起的请求来起始实时模式。当位于远处的用户152、252请求来自网络客户端142、242的实时信息时，起始典型的由数据中心150、250发起的对实时模式的请求。在资产148、248上发起实时模式的典型原因是运载工具事件检测器156、256检测到事件或事故，例如操作者发起紧急停车请求、紧急刹车活动、任何轴上的迅速加速或减速，或通到数据记录器154、254的输入功率丢失。当从近实时模式转变到实时模式时，尚未复制到远程数据存储库130、230的所有数据被复制并存储于远程数据存储库130、230中并且接着起始现时复制。近实时模式和实时模式之间的转变通常在小于五秒内发生。在从事件或事故、预定量的不活动时间或当用户152、252不再需要来自资产148、248的实时信息时起经过预定量的时间之后，数据记录器154、254恢复到近实时模式。起始转变所需的预定量的时间是可配置的且通常设置为十分钟。

当数据记录器154、254处于实时模式中时，机载数据管理器120、220尝试连续地将其队列清空到远程数据管理器132、232，将数据存储到抗碰撞存储器模块118、218，并且任选地存储到图2的非抗碰撞可拆卸式存储装置219，并且同时将数据发送到远程数据管理器132、232。机载数据管理器120、220还将列队存储库158、258中列队的所检测运载工具信息发送到远程数据管理器132、232。

在接收到来自数据记录器154、254的待复制的数据以及来自地图组件164、264、路线/组员清单组件124、224和天气组件126、226的数据后，远程数据管理器132、232即刻将经压缩数据存储到DARS 100、200的数据中心150、250中的远程数据存储库130、230。远程数据存储库130、230可为例如基于云的数据存储装置或任何其它合适的远程数据存储装置。当接收到数据时，起始如下过程：致使数据解码器136、236解码用于/来自远程数据存储库130、230的最近复制的数据并且将经解码数据发送到远程事件检测器134、234。远程数据管理器132、232将运载工具事件信息存储于远程数据存储库130、230中。当远程事件检测器134、234接收到经解码数据时，其处理所述经解码数据以确定是否在经解码数据中发现受关注事件。远程事件检测器134、234接着使用经解码信息检测数据中的与资产148、248一起发生的事件、事故或其它预定义情境。在从存储于远程数据存储库130、230中的经解码数据检测到受关注事件后，远程事件检测器134、234即刻将事件信息和支持数据存储于远程数据存储库130、230中。当远程数据管理器132、232接收到远程事件检测器134、234信息时，远程数据管理器132、232将所述信息存储于远程数据存储库130、230中。

位于远处的用户152、252可使用标准网络客户端142、242(例如网页浏览器)或虚拟现实装置(未示出)(在此实施方案中，可显示来自所选择的相机的缩略图像)存取与特定资产148、248或多个资产有关的信息，包含运载工具事件检测器信息。网络客户端142、242通过网络144、244使用共同网络标准、协议和技术将用户152、252的对信息的请求传送到网络服务器140、240。网络144、244可为例如因特网。网络144、244也可为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)、蜂窝式电话网络或任何其它将数据从网络服务器140、240传送到(在此实例中)网络客户端142、242的装置。网络服务器140、240向数据解码器136、236请求所要数据。数据解码器136、236依据来自网络服务器140、240的请求，从远程数据存储库130、230获得与特定资产148、248或多个资产有关的所请求数据。数据解码器136、236解码所请求的数据并且将经解码数据发送到定位器138、238。定位是将数据转换成终端用户所要格式，例如将数据转换成用户偏好的语言和计量单位的过程。定位器138、238通过存取网络客户端142、242来识别由用户152、252设置的个人资料设置并且使用所述个人资料设置准备将信息发送到网络客户端142、242以供呈现给用户152、252，这是因为原始的经编码数据和检测到的事件信息使用通用协调时间(UTC)和国际单位制(SI单位)保存到远程数据存储库130、230。定位器138、238将经解码数据转换成用户152、252所要的格式，例如用户152、252偏好的语言和计量单位。定位器138、238鉴于请求将用户152、252偏好的格式的经定位数据发送到网络服务器140、240。网络服务器140、240接着将资产或多个资产的经定位数据发送到网络客户端142、242以供查看和分析，从而提供通过查看器对标准视频和360度视频的重放和实时显示。网络客户端142、242可显示且用户152、252可查看单个资产的数据、视频和音频或同时查看多个资产的数据、视频和音频。网络客户端142、242也可提供数据以及来自资产、附近资产和/或位于远处的地点上、中或附近的标准和360度视频源的多个视频和音频数据的同步重放和实时显示。网络客户端142、242可在查看器上向可与视频交互的用户152、252播放视频数据以供查看和分析。用户152、252也可使用网络客户端142、242下载视频数据并且接着可使用虚拟现实装置与查看器上的视频数据交互以进行查看和分析。

网络客户端142、242通过以多种不同模式提供视频数据和/或360度视频的重放的软件应用程序加以增强。用户152、252选择其中软件应用程序呈现视频重放(例如鱼眼视图、鱼眼矫正全景视图、鱼眼矫正双全景视图和鱼眼矫正四视图)的模式。

用户152、252可进一步使用本公开的数据共享系统以安全、受控、受跟踪和经审查方式与位于远处的拥有因特网访问和现代网页浏览器的接收方终端用户共享数据。用户152、252代替共享文件，而是共享通到数据的URL。基于URL的数据共享使得用户能够控制、跟踪和审查敏感数据。用户能够共享数据以改进全球运输系统的安全性且不用担心未经授权的数据扩散。管理员有权限增加和/或减少用户152、252和每一个位于远处的接收方终端用户的固有权限。用户152、252和每一个位于远处的接收方终端用户的固有权限确定位于远处的特定接收方终端用户必须在网络客户端142、242上查看数据的权限。资产148、248所有者、操作者和调查者使用数据共享系统共享关于运载工具的操作效率和安全的实时数据。数据共享实现行为的快速评估和调整。

图21是示出用于通过网页浏览器或虚拟现实装置共享来自资产148、248的数据和/或信息的程序1000哦流程图。通常，用户152、252将请求数据中心150、250使用网络客户端142、242共享资产148、248数据(图3)(1002)。数据共享的典型原因是检测到事故，例如操作者发起紧急停车请求、紧急刹车活动、任何轴上的迅速加速或减速和/或通到DARS 100、200的输入功率丢失。没有文件下载或发送到位于远处的接收方终端用户。用户152、252将不能够共享多于其在网络客户端142、242上的固有权限允许的内容。位于远处的接收方终端用户将能够基于其在网络客户端142、242上的自身的固有权限来查看数据。网络客户端142、242将这类共享活动记录于数据中心150、250中。管理员能够使用权限升级通过网络客户端142、242向本身不存取数据的多个用户152、252共享所述数据。网络客户端142、242也将这类权限升级活动记录于数据中心150、250中。

如先前论述，用户152、252使用网络客户端142、242存取包含运载工具事件检测器156、256信息的信息。使用共同网络标准、协议和技术，例如因特网或专用网络144、244、，网络客户端142、242与网络服务器140、240交换用户152、252所要的信息。如上文所描述，网络服务器140、240向数据解码器136、236请求所要数据。数据解码器136、236提取数据并且接着通过定位器138、238定位所述数据，将数据转换成用户152、252所要的格式。网络服务器140、240接着将经定位数据发送到网络客户端142、242以供查看和分析(1004)(图21)。

共享者终端用户152、252可使用网络客户端142、242与多个位于远处的接收方终端用户共享此信息，包含运载工具事件检测器156、256信息和视频数据，而不管接收方终端用户是否在网络客户端142、242上有预先注册的帐户。共享者终端用户152、252可与多个位于远处的接收方终端用户共享信息和数据而不管接收方终端用户是否在网络客户端142、242上有预先注册的帐户。在此过程期间，网络客户端142、242将产生具有指向数据中心150、250中的数据的URL的电子邮件(1006)(图21)。位于远处的接收方终端用户接收具有URL地址的电子邮件以存取数据。URL地址并非通到文件的链路。不与接收方终端用户共享文件。数据并非离散文件，而是基于共享的基于网络的查看器链路从远程数据存储库15拉出的数据范围。经由电子邮件发送的URL地址是通到基于网络的查看器的链路，从而允许接收方终端用户经由基于网络的查看器查看与静态图像和视频同步化的特定数据片段。当位于远处的接收方终端用户点击URL时，将能够使用其自身的网络客户端142、242存取共享的信息，且网络客户端142、242将共享活动记录于数据中心150、250中。

为解释简单起见，程序1000被描绘和描述为一系列步骤。然而，根据本公开的步骤可以各种次序和/或同时发生。另外，根据本公开的步骤可以在其它步骤不存在并且不如本文中所述的情况下发生。此外，为了实施根据所公开的标的物的方法，并不是所有说明的步骤都是需要的。

如本申请案中所使用，所述“或”意在表示包含性的“或”而不是排它性的“或”。也就是说，除非另外规定，或从上下文清楚可见，否则“X包含A或B”既定表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包含A；X包含B；或X包含A和B，那么在任何前述例子下满足“X包含A或B”。此外，“X包含A和B中的至少一个”既定表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包含A；X包含B；或X包含A和B，那么在任何前述例子下满足“X包含A或B中的至少一个”。如本申请案和所附权利要求书中所使用的冠词“一”通常应被解释成表示“一或多个”，除非另有指定或从上下文清楚地看出是针对单数形式。此外，全文中术语“一实施方案”或“一个实施方案”的使用不希望表示同一实施例、方面或实施方案，除非描述为如此。

虽然已经结合某些实施例描述了本公开，但应理解，本公开不限于所公开的实施例，而是相反地意在涵盖包含在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效安排，所述范围应给予最广泛的解释以便涵盖如根据法律准许的所有此类修改和等效结构。