一种用于有轨电车检测异物的方法以及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于有轨电车检测异物的方法，包括：步骤1：红外扫描形成图像以获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；步骤2：采用毫米波雷达对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；步骤3：将红外扫描获取的信息以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；步骤4：将步骤3分析的结果进行危险级别分析；本发明专利技术的方法能够提高有轨电车运行安全性的辅助，电车驾驶员可根据本发明专利技术的方法高效地获得前方是否有具有同轨电车、社会车辆、行人及其他障碍物的信息，发现有障碍物及时停车，避免产生危险。

A Method and System for Detecting Foreign Objects on Trams

【技术实现步骤摘要】
一种用于有轨电车检测异物的方法以及系统
本专利技术涉及一种用于有轨电车检测异物的方法以及系统。
技术介绍
现阶段，城市有轨电车由驾驶员操纵。在行进过程中驾驶员要时刻注意轨道前方是否有异物，发现异物时，须及时停车，对异物进行清扫排障。人的注意力有限，无法时刻紧盯轨道，在云雾、雨雪、逆光和夜间的情况下更难以对轨道及周边环境进行监视。因此，现在亟需一种新的检测方法来对异物进行检测。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷：本专利技术提供一种用于有轨电车检测异物的方法：步骤1：红外扫描形成图像以获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；步骤2：采用毫米波雷达对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；步骤3：将红外扫描获取的信息以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；步骤4：将步骤3分析的结果进行危险级别分析；步骤5：根据危险级别分析结果输出警报信息；本专利技术还提供一种用于有轨电车检测异物的系统，包括红外热成像仪、毫米波雷达、逻辑分析单元、危险级别判别器、报警装置。所述红外热成像仪用于获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；所述毫米波雷达用于对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；所述逻辑分析单元用于将红外热成像仪以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；所述危险级别判别器用于将逻辑分析单元分析后的结果进行危险级别判定；所述报警装置用于根据危险级别判别器的危险级别结果发出相应的警报。有益效果：本专利技术的方法以及系统能够提高有轨电车运行安全性的辅助，电车驾驶员可根据本专利技术高效地获得前方是否有具有同轨电车、社会车辆、行人及其他障碍物，发现有障碍物及时停车，避免产生危险。附图说明图1为本专利技术中用于有轨电车检测异物的系统原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种用于有轨电车检测异物的方法，步骤1：红外扫描形成图像以获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；步骤2：采用毫米波雷达对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；步骤3：将红外扫描获取的信息以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；步骤4：将步骤3分析的结果进行危险级别分析；步骤5：根据危险级别分析结果输出警报信息；以下根据具体实施方式对本专利技术所采用的算法原理进一步说明：列车在轨道上行驶时，始终朝着轨道的延伸方向行进。红外成像通过轨道和周边环境温度差别，判断轨道所在位置。对前方轨道定位，区分本车行驶方向轨道Track_Fw和对头行驶轨道Track-Op。将轨道无障碍区域UnObstr(Dx,Dy,Dz)，定义为Track_Fw中的轨距Track_width各边向外延展500mm宽Dx＝(x1,x2)，列车高度Train_Height向外延展500mm高Dy＝(y0,y1)，纵深方向与轨道平行Dz＝(z0,z1)至最远距离的矩形截面空间UnObstr(Dx,Dy,Dz)。毫米波雷达探测最大视角和最大距离内的物体Obj1＝(a,b,c,v)，a为相对列车的横坐标，b为相对列车的纵坐标，c为相对列车的深坐标，v为Obj1在(a,b,c)点相对列车的速度向量。毫米波雷达标记全部物体Objects＝(Obj1，Obj2,……Obji)。将轨道无障碍区域UnObstr(Dx,Dy,Dz)与物体Objects＝(Obj1，Obj2,……Obji)数据导入逻辑分析单元。逻辑分析单元把在UnObstr(Dx,Dy,Dz)空间内的任何Objects，从Objects＝(Obj1，Obj2,……Obji)中区别出来，标记为Obstr_Objects＝(ObOb1,ObOb2,……ObObi)。在UnObstr(Dx,Dy,Dz)空间外的任何Objects，从Objects＝(Obj1，Obj2,……Obji)中标记出Outside_Objects＝(OuOb1,OuOb1,……OuObi)。逻辑分析单元将所有Outside_Objects与UnObstr(Dx,Dy,Dz)空间的距离进行分析，标记出正在接近的Appro_Objects＝(ApOb1,ApOb2,……ApObi)。逻辑分析单元将所有已经进入UnObstr(Dx,Dy,Dz)空间的Appro_Objects改标记为Obstr_Objects。逻辑分析单元将Obstr_Objects＝(ObOb1,ObOb2,……ObObi)和Appro_Objects＝(ApOb1,ApOb2,……ApObi)导入危险级别判别器。若任何Appro_Objects正在接近UnObstr(Dx,Dy,Dz)空间时，危险级别判别器对驾驶员提出物体接近警报。若任何Obstr_Objects距离列车距离大于220m，但以一定相对速度接近列车时，危险级别判别器对驾驶员提出物体接近警报。若任何Obstr_Objects距离列车距离小于220m，危险级别判别器对驾驶员提出刹车报警。若任何Obstr_Objects距离列车距离小于120m，危险级别判别器对报警同时对列车制动。见图1，本专利技术还提供一种用于有轨电车检测异物的系统，包括红外热成像仪、毫米波雷达、逻辑分析单元、危险级别判别器、报警装置。所述红外热成像仪用于获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；所述毫米波雷达用于对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；所述逻辑分析单元用于将红外热成像仪以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；所述危险级别判别器用于将逻辑分析单元分析后的结果进行危险级别判定；所述报警装置用于根据危险级别判别器的危险级别结果发出相应的警报。本专利技术红外热成像仪成像特点：是采用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接受被测目标的红外辐射能量分布图形之后反映到红外探测器的光敏元件上，再者，在光学系统和红外探测器之间，采用一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。热像图与物体表面的热分布场相对应，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。本专利技术中采用的红外热成像仪具有以下优点：(1)由于红外热成像技术是一种对目标的被动式的非接触的检测与识别，因而可靠性更高，更安全有效。(2)红外热成像仪不受电磁干扰，能远距离精确跟踪热目标。由于红外热成像技术利用的是热红外线，因而不受电磁干扰。(3)红外热成像仪能做到24h全天候监控。红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射，而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线，但是对3～5μm和8～14μm的红外线却是透明的。利用这两个窗口，红外热成像仪可以在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到所需监控的目标。正是由于这个特点，红外热成像技术能真正做到24h全天候监控。(4)红外热成像仪的探测能力强，作用距离远。利用红外热成像技术进行探测的能力强，目前手持式及装于车辆上的热成像仪可让使用者看清800m以上的人体以及距离为2～3km以上的物体。(5)红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场，不受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于有轨电车检测异物的方法，其特征在于：步骤1：红外扫描形成图像以获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；步骤2：采用毫米波雷达对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；步骤3：将红外扫描获取的信息以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；步骤4：将步骤3分析的结果进行危险级别分析；步骤5：根据危险级别分析结果输出警报信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于有轨电车检测异物的方法，其特征在于：步骤1：红外扫描形成图像以获取轨道的位置和列车行进的方向的信息；步骤2：采用毫米波雷达对异物探测，测量异物与车头的距离、异物大小、异物移动速度信息；步骤3：将红外扫描获取的信息以及毫米波雷达获取的信息进行计算分析；步骤4：将步骤3分析的结果进行危险级别分析；步骤5：根据危险级别分析结果输出警报信息。2.一种用于有轨电车检测异物的系统，其特征在于：包括红...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达明，李强，孙辉，丘立君，
申请(专利权)人：深圳众维轨道交通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44