本發(fā)明涉及一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法及裝置，屬于軌道交通智能檢測(cè)。

背景技術(shù)：

1、在軌道交通領(lǐng)域，列車的行駛是以列控信號(hào)控制的自動(dòng)駕駛為主，人工駕駛為輔的駕駛方式。由于列車質(zhì)量大、速度快，其制度距離較長(zhǎng)，因此為保障列車的行駛安全，需要對(duì)前方較長(zhǎng)距離的區(qū)間內(nèi)的障礙物進(jìn)行探測(cè)，但由于距離長(zhǎng)且部分場(chǎng)景存在彎道等情況，列車前方障礙物檢測(cè)存在一定的技術(shù)難度。

2、列車前方障礙物探測(cè)的傳統(tǒng)方法包括軌道電路紅光帶檢測(cè)、司機(jī)目視檢查等，軌道電路紅光帶檢測(cè)主要用于對(duì)前方軌道上的車輛進(jìn)行判斷，或?qū)κ欠翊嬖诳缃幼笥忆撥壍膶?dǎo)體進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法對(duì)泥石流、人員等進(jìn)行檢測(cè)；司機(jī)目視檢查距離有限，且存在彎道遮擋和反應(yīng)遲緩問(wèn)題。借鑒汽車領(lǐng)域自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)，在列車車頭處安裝相機(jī)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等對(duì)前方軌道線路進(jìn)行檢測(cè)是一種新的方式，但列車檢測(cè)距離一般要求為500-1000米，且經(jīng)常存在彎道干擾，導(dǎo)致該方法存在一定的使用局限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)在列車車頭處安裝相機(jī)、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等對(duì)前方軌道線路進(jìn)行檢測(cè)存在彎道干擾的問(wèn)題。

2、一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，所述方法包括：

3、獲取列車運(yùn)動(dòng)速度，并與列車同速同向采集軌道線路視頻圖像以及三維點(diǎn)云；

4、對(duì)采集的軌道線路視頻圖像以及三維點(diǎn)云進(jìn)行處理分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)障礙物進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至列車控制系統(tǒng)。

5、進(jìn)一步地，所述采集軌道線路視頻圖像以及三維點(diǎn)云使用前后雙向檢測(cè)的二次確認(rèn)機(jī)制。

6、進(jìn)一步地，所述二次確認(rèn)機(jī)制的方法包括：

7、通過(guò)前向視覺(jué)相機(jī)和激光雷達(dá)進(jìn)行第一次檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到前方存在障礙物后，計(jì)算第二次出現(xiàn)障礙物的時(shí)間t；

8、當(dāng)經(jīng)過(guò)2t時(shí)間內(nèi)，若在后向視覺(jué)相機(jī)內(nèi)第二次檢測(cè)到障礙物出現(xiàn)，則判斷存在障礙物。

9、進(jìn)一步地，所述計(jì)算第二次出現(xiàn)障礙物的時(shí)間t的公式為：

10、t=（qd+hd）/v，其中，qd為激光雷達(dá)前向障礙物檢測(cè)距離、hd為激光雷達(dá)后向障礙物檢測(cè)距離、v為列車的實(shí)時(shí)速度，通過(guò)實(shí)時(shí)通信獲取。

11、進(jìn)一步地，所述激光雷達(dá)為360°環(huán)形激光雷達(dá)，用于同時(shí)對(duì)前后雙向的障礙物進(jìn)行檢測(cè)。

12、一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)裝置，所述裝置包括軌道式的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的軌道安裝于線路或者隧道上方，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)器人搭載可見(jiàn)光視覺(jué)相機(jī)和激光雷達(dá)，所述激光雷達(dá)安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的下方，所述可見(jiàn)光視覺(jué)相機(jī)分別安裝運(yùn)動(dòng)機(jī)器人斜向前和斜向后的位置。

13、進(jìn)一步地，還包括數(shù)據(jù)處理工控機(jī)，所述數(shù)據(jù)處理工控機(jī)用于對(duì)視頻圖像和三維點(diǎn)云進(jìn)行處理分析。

14、進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)器人搭載無(wú)線蜂窩通信模塊，所述無(wú)線蜂窩通信模塊用于實(shí)時(shí)與列車進(jìn)行通信。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

16、本發(fā)明采用伴隨主動(dòng)式的探測(cè)機(jī)器人，跟隨列車行駛方向進(jìn)行同步行駛，對(duì)前方障礙物進(jìn)行探測(cè)，并同列車進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，能夠有效解決探測(cè)距離遠(yuǎn)導(dǎo)致傳感器的空間分辨率下降以及彎道遮擋問(wèn)題；同時(shí)，機(jī)器人采用前后雙向探測(cè)，能夠?qū)ν徽系K物進(jìn)行前后兩次確認(rèn)，進(jìn)一步提高了檢測(cè)的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，其特征在于，所述采集軌道線路視頻圖像以及三維點(diǎn)云使用前后雙向檢測(cè)的二次確認(rèn)機(jī)制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，其特征在于，所述二次確認(rèn)機(jī)制的方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，其特征在于，所述計(jì)算第二次出現(xiàn)障礙物的時(shí)間t的公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，其特征在于，所述激光雷達(dá)為360°環(huán)形激光雷達(dá)，用于同時(shí)對(duì)前后雙向的障礙物進(jìn)行檢測(cè)。

6.一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括軌道式的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的軌道安裝于線路或者隧道上方，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)器人搭載可見(jiàn)光視覺(jué)相機(jī)和激光雷達(dá)，所述激光雷達(dá)安裝于運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的下方，所述可見(jiàn)光視覺(jué)相機(jī)分別安裝運(yùn)動(dòng)機(jī)器人斜向前和斜向后的位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)裝置，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)處理工控機(jī)，所述數(shù)據(jù)處理工控機(jī)用于對(duì)視頻圖像和三維點(diǎn)云進(jìn)行處理分析。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)器人搭載無(wú)線蜂窩通信模塊，所述無(wú)線蜂窩通信模塊用于實(shí)時(shí)與列車進(jìn)行通信。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種伴隨主動(dòng)式軌道障礙物探測(cè)方法，所述方法包括：獲取列車運(yùn)動(dòng)速度，并與列車同速同向采集軌道線路視頻圖像以及三維點(diǎn)云；對(duì)采集的軌道線路視頻圖像以及三維點(diǎn)云進(jìn)行處理分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)障礙物進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送至列車控制系統(tǒng)；本發(fā)明采用伴隨主動(dòng)式的探測(cè)機(jī)器人，跟隨列車行駛方向進(jìn)行同步行駛，對(duì)前方障礙物進(jìn)行探測(cè)，并同列車進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，能夠有效解決探測(cè)距離遠(yuǎn)導(dǎo)致傳感器的空間分辨率下降以及彎道遮擋等問(wèn)題；同時(shí)，機(jī)器人采用前后雙向探測(cè)，能夠?qū)ν徽系K物進(jìn)行前后兩次確認(rèn)，進(jìn)一步提高了檢測(cè)的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：宮政,陳仕林,王滿意,王歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇集萃智能光電系統(tǒng)研究所有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/16