[發明專利]一種基于視頻的城市軌道交通前向列車檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201611127897.X
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106585670B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 劉波;張建明
• 申請（專利權）人: 交控科技股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;B61L15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，涉及一種軌道交通的列車檢測方法，具體涉及一種基于視頻的城市軌道交通前向列車檢測系統及方法。

背景技術

傳統軌道交通技術一般使用列車自動保護系統(Automatic Train Protection，簡稱ATP)進行列車行車安全防護，在每一列車安裝定位、通信設備，以及地面占用檢測設備。利用通信手段實現列車追蹤運行，防止碰撞追尾。

為了便于對列車前方的列車進行檢測，現有技術中的有軌列車檢測前方障礙物的系統由攝像頭、毫米波雷達和軌道控制單元模塊組成，通過圖像識別障礙物類型來檢測汽車、巴士和其他電車等物體，基于速度等變量確定距離，來計算發生碰撞的可能性，從而避免碰撞的發生。

但是，ATP系統需要在地面安裝設備，且需要依賴于另一列車設備的正常運行。如果某一列車設備發生故障，列車處于非正常工作狀態，這時車輛在直道，彎道等路段的行車安全依靠司機觀察或電話閉塞措施來判斷，存在列車追尾的隱患，如若發送追尾事件，將對乘客生命財產安全造成一定損失。同時，現有技術的圖像識別算法復雜，運算量大，對系統性能要求高，多傳感器融合，成本較高。

發明內容

由于現有技術的圖像識別算法復雜，運算量大，對系統性能要求高，多傳感器融合，成本較高的問題，本發明提出一種基于視頻的城市軌道交通前向列車檢測系統及方法。

第一方面，本發明提出一種基于視頻的城市軌道交通前向列車檢測系統，包括：視頻傳感器模塊、信息采集與存取模塊、數據處理與分析模塊；

所述視頻傳感器模塊設于當前列車的車頭前方，和所述信息采集與存取模塊連接，用于拍攝當前列車前方的軌道圖像，并將所述軌道圖像發送至所述信息采集與存取模塊；

所述信息采集與存取模塊和所述數據處理與分析模塊連接，用于對所述軌道圖像進行存儲，并將所述軌道圖像發送至所述數據處理與分析模塊；

所述數據處理與分析模塊用于對所述軌道圖像進行處理和分析，并確定鋼軌位置以及前向列車與所述當前列車的實際距離。

可選地，還包括：聲光警報模塊；

所述聲光警報模塊設于駕駛室中，和所述數據處理與分析模塊連接，用于根據報警信號進行聲光報警，并提示司機減速或制動；

其中，所述報警信號為所述數據處理與分析模塊判斷所述實際距離小于安全距離時，向所述聲光警報模塊發送的信號。

第二方面，本發明還提出一種基于上述視頻的城市軌道交通前向列車檢測系統的前向列車檢測方法，包括：

通過所述視頻傳感器模塊實時拍攝所述軌道圖像；

將所述軌道圖像存儲到所述信息采集與存取模塊中，以使所述信息采集與存取模塊實時進行圖像更新；

所述數據處理與分析模塊對所述軌道圖像進行處理和分析，并確定鋼軌位置以及前向列車與所述當前列車的實際距離。

可選地，所述數據處理與分析模塊對所述軌道圖像進行處理和分析，并確定鋼軌位置以及前向列車與所述當前列車的實際距離，具體包括：

所述數據處理與分析模塊獲取所述當前列車前方無列車時的空車圖像，識別所述空車圖像中的第一鋼軌和第二鋼軌，對所述空車圖像中的所述第一鋼軌或所述第二鋼軌進行離散化處理，計算每個離散點到所述空車圖像中所述當前列車的車頭對應位置的像素距離；

獲取所述每個離散點對應的鋼軌上的實際物理點，并計算每個所述實際物理點到所述當前列車的車頭的實際距離；

根據每個所述像素距離和對應的每個所述實際距離，得到所述當前列車的檢測曲線；

獲取所述當前列車前方有前向列車時的有車圖像，識別所述有車圖像中所述前向列車到所述有車圖像中所述當前列車的車頭對應位置的目標像素距離；

根據所述目標像素距離和所述檢測曲線，得到所述前向列車與所述當前列車的實際距離。

可選地，所述方法還包括：

獲取所述第一鋼軌和所述第二鋼軌的匯聚點，并獲取所述匯聚點對應的鋼軌上的實際檢測點；

根據所述實際檢測點和所述當前列車的車頭位置，計算得到所述檢測曲線的檢測范圍。

可選地，所述方法還包括：

計算所述空車圖像中所述第一鋼軌的第一像素數量和所述第二鋼軌的第二像素數量；

若所述第一像素數量和所述第二像素數量的差值小于閾值，則所述第一鋼軌和所述第二鋼軌為直線鋼軌；

若所述第一像素數量和所述第二像素數量的差值大于等于閾值，則所述第一鋼軌和所述第二鋼軌為彎道鋼軌。