[發明專利]一種列車碰撞預警方法及其裝置

有效

• 申請號: 202011181246.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112379393B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 胡云卿;潘文波;龍騰;侯志超;曾文浩;李源征宇;江良玉
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01S17/931
• 分類號: G01S17/931;G01S7/48;G06F18/2321
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

本發明提供了一種列車碰撞預警方法，包括：基于激光雷達的探測數據以及預建地圖確定出列車當前運行環境中的若干障礙物與所述列車的定位位置；基于所述列車的定位位置在所述預建地圖中的固定環境信息確定出所述列車的運行軌道的走向以提取出所述列車的可行駛區域；判斷所述若干障礙物中是否存在位于所述可行駛區域內的障礙物；以及響應于所述若干障礙物中存在任一障礙物位于所述可行駛區域中，產生碰撞預警信息。

技術領域

本發明涉及列車控制領域，尤其涉及一種列車碰撞預警方法及其裝置。

背景技術

由于僅通過駕駛員觀察列車行駛前方的環境需要駕駛員保持高度的注意力，且對于夜晚或者惡劣天氣等視線不良情況，駕駛員很難準確判斷列車行駛情況。因此，采用各種傳感器進行環境感知是實現列車智能駕駛的前提。目前環境感知領域中，常用的傳感器的有攝像頭、激光雷達和毫米波雷達等。

然而攝像頭雖然能夠獲取豐富的環境信息，但是在視線不良的情況下不能發揮其作用。并且，攝像頭不能很好的獲取深度信息，對目標距離的判斷不準確。毫米波雷達能夠很好的適應不同的環境，但是其獲取的目標信息較少，且目標位置也存在一定的偏差。激光雷達能夠準確的獲取深度信息，并且具有較高的分辨率，能夠適應一定的惡劣天氣。

目前激光雷達廣泛應用于汽車智能駕駛領域，能夠有效地探測列車前方的環境信息，可實現汽車的主動防撞功能。但汽車在時速100km/h的制動距離一般都在幾十米范圍內，因此其主動防撞功能也只需考慮100m范圍內的目標。

相對地，軌道交通列車的制動距離至少為200m以上，因此列車的碰撞預警或者主動防撞功能需要考慮更遠的距離。由于激光雷達的分辨率有限，對于列車前方的較遠位置，僅能分辨地面以上的目標，而地面和軌道基本無點云返回。因此，列車前方較遠位置處的軌道信息無法獲取到，從而無法有效地限定列車的行駛區域。當激光雷達探測到較遠距離處存在障礙物時，由于無法判斷出障礙物是否在列車的行駛區域內，因此也無法進一步的為列車提供預警信息。

為了解決上述問題，本發明旨在提供一種列車碰撞預警方法及其裝置，可滿足軌道交通列車的遠距離障礙物識別的需求。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

根據本發明的一方面，提供了一種列車碰撞預警方法，包括：基于激光雷達的探測數據以及預建地圖確定出列車當前運行環境中的若干障礙物與所述列車的定位位置；基于所述列車的定位位置在所述預建地圖中的固定環境信息確定出所述列車的運行軌道的走向以提取出所述列車的可行駛區域；判斷所述若干障礙物中是否存在位于所述可行駛區域內的障礙物；以及響應于所述若干障礙物中存在任一障礙物位于所述可行駛區域中，產生碰撞預警信息。

在一實施例中，所述基于激光雷達的探測數據以及預建地圖確定出列車當前運行環境中的若干障礙物與所述列車的定位位置包括：提取出所述探測數據中的目標信息；將所述目標信息與所述預建地圖中的固定環境信息進行匹配；利用匹配成功的若干目標信息確定出所述列車的定位位置；以及將匹配失敗的若干目標信息確定為所述若干障礙物。