[发明专利]一种基于定位技术的列车主动障碍物检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于定位技术的列车主动障碍物检测方法及装置，该方法包括步骤S1，电子地图采集；步骤S2，初始参数校准；步骤S3，视频相机参数标定；步骤S4，列车障碍物检测；步骤S5，障碍物识别结果输出；该装置包括定位模块、激光雷达探测模块、视频识别模块、运算主机和接口模块；所述运算主机分别与定位模块、激光雷达探测模块、视频识别模块和接口模块连接。与现有技术相比，本发明具有能够提高障碍物的检测率，降低漏报、误报的情况等优点。

技术领域

本发明涉及列车信号控制系统，尤其是涉及一种基于定位技术的列车主动障碍物检测方法及装置。

背景技术

轨道交通领域中，随着列车运行速度越来越快，运行频率越来越高，列车前方障碍物检测变得更加重要。传统的列车操纵方式，对列车前方出现的障碍物，主要依靠司机瞭望目视发现，存在容易走神疏忽，疲惫导致注意力下降等问题。

目前，车辆使用的被动式障碍物检测装置，是依靠接触杆触及到障碍物带动相关传感器，再进行后续的感应处理，存在作用距离短，无预警时间等缺点。随着轨道交通无人驾驶技术的发展，智能驾驶系统提供越来越完善的功能，司机终将被取代，在GOA4级的无人驾驶系统中，已经没有司机在列车上值守，甚至已经拆除了驾驶室。因此，需要发展新的障碍物探测技术，用于替代司机的瞭望，实现环境感知，远程预警，在列车碰到障碍物之前发出告警，并采取适当的措施。

随着汽车无人驾驶技术的发展，出现了越来越多的障碍物检测方法，如视频识别方法，激光雷达建模方法，毫米波雷达及超声雷达探测方法，以及它们的组合使用。汽车无人驾驶技术同轨道交通无人驾驶技术还有很多区别，最明显的就是汽车是在路面上行驶、会存在超车现象，因此轨迹是不确定的。而轨道交通没有平整的路面，列车在专有的轨道上行驶，轨迹及姿态是重复的。利用好这些特点，可以极大地简化轨道交通领域的感知探测技术。在轨道交通领域，智能障碍物检测方法包括两步，一是轨行区的识别，二是障碍物的探测，只有障碍物在轨行区限界内部才会危及行车安全，才需要报警。障碍物预警距离与轨行区的识别距离和障碍物的探测距离有关，这两者最小的值决定了最远预警距离，因此提高轨行区的识别距离对于提高预警距离有重要意义。

因此如何来充分利用定位技术、激光雷达技术、视频识别技术对现有轨道交通领域内的列车前方障碍物进行高精度探测，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于定位技术的列车主动障碍物检测方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的第一方面，提供了一种基于定位技术的列车主动障碍物检测方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1，电子地图采集；

步骤S2，初始参数校准；

步骤S3，视频相机参数标定；

步骤S4，列车障碍物检测；

步骤S5，障碍物识别结果输出。

作为优选的技术方案，所述的步骤S1，电子地图采集为：根据定位技术的不同，采用不同的采集方法。

作为优选的技术方案，所述的根据定位技术的不同，采用不同的采集方法具体为：

101)对于点式定位技术，采用列车在轨道上行驶采集，或者根据已有的轨道线路数据文件进行转换；

102)对于采用SLAM定位技术，需要列车沿着所有轨道运行至少一遍，以保证记录所有轨行区的特征，并且生成线路电子地图。

作为优选的技术方案，所述的步骤S2，初始参数校准具体为：

通过初始参数校准，将激光雷达的坐标系和电子地图的坐标系进行配准，使得线路轨迹在激光雷达的坐标系中与实际轨道重合。