[發明專利]一種非接觸式軌道車輛障礙物檢測系統和安全控制方法

在審

• 申請號: 201810153521.9
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108482427A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 趙海波;朱彥
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;B61L27/00
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 余巖

一種非接觸式軌道車輛障礙物檢測系統，根據車輛運行在不同路況、地點和自然環境的工況，以及障礙物的特性，對視頻攝像裝置、激光雷達裝置、紅外線測試裝置、超聲波測試裝置、GPS多種測試源的輸出數據進行數據融合，實現對多種測試裝置的優勢互補，完成對障礙物的檢測和預警并控制車輛的運行，確保軌道車輛的安全運行，實現了非接觸式的障礙物檢測；提高了對障礙物檢測和預警的精度，降低了誤報、漏報率；實現在軌道車輛的全天候、全工況的障礙物測試和預警。

技術領域

本發明屬于軌道車輛的安全防護領域，涉及車輛運行過程中對障礙物的非接觸式檢測。

背景技術

軌道車輛的運輸具有運輸量大、能源消耗低、安全性高、方便以及全天候運輸等特點，世界上許多國家都將軌道車輛作為非常重要的基礎交通設施。同時，隨著城市軌道交通技術的發展，國內外一些大城市提出建設全自動無人駕駛地鐵列車，提高運行效率。考慮到列車在運行的過程中速度快、慣性大，并且軌道運輸中路面狀況相對比較復雜，因此，非常有必要對軌道車輛運輸系統的安全問題，特別是列車的行車安全問題進行深入的研究，障礙物檢測就是其中的重要技術之一。

鑒于目前的障礙物檢測技術多為接觸式方式，或者為單一信息源的非接觸式檢測方式，接觸式障礙物檢測方式存在著檢測距離有限、對列車會造成機械損害、檢測設備無法重復利用的問題，而單一信息源的非接觸式檢測方式存在著不能實現實時檢測與提前預警以及無法全天候、全工況檢測的問題，因此，研發基于非接觸式的能夠提前實現預警以及能夠全天候全工況工作的障礙物檢測系統和控制方法成為必然需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種軌道車輛的非接觸式障礙物檢測系統，能夠在軌道車輛運行時利用多種測試裝置完成對障礙物的全天候和全工況的非接觸式實時檢測和預警功能，滿足車輛運行的安全需求。

為實現上述目的，本發明提供一種非接觸式軌道車輛障礙物檢測系統，其特征在于：包括視頻攝像裝置、激光雷達裝置、紅外線測試裝置、超聲波測試裝置、GPS、數據融合裝置和列車控制裝置，視頻攝像裝置、激光雷達裝置、紅外線測試裝置、超聲波測試裝置、GPS分別各自連接數據融合裝置，數據融合裝置連接列車控制裝置，其中：

視頻攝像裝置用于利用立體視覺技術，對同一景象進行不同角度拍攝圖片進行特性提取和匹配的原理對障礙物進行探測；

激光雷達裝置用于根據對激光反射波的分析和識別對障礙物進行探測；

紅外線測試裝置用于根據熱輻射特性對障礙物進行探測；

超聲波測試裝置用于根據對回波的特征分析獲得障礙物的信息，對障礙物進行探測；

GPS用于獲得列車的時間、運行速度和位置信息；

數據融合裝置用于接收視頻攝像裝置、激光雷達裝置、紅外線測試裝置、超聲波測試裝置和GPS的測試數據，進行數據融合；

列車控制裝置用于接收數據融合裝置融合后的障礙物信息，進行障礙物信息顯示和對列車牽引和制動系統的控制。