【技术实现步骤摘要】
一种列车自动驾驶感知方法和系统
本专利技术属于轨道交通
,具体涉及一种列车自动驾驶感知方法和系统。
技术介绍
铁路运输为钢铁、煤炭等各领域提供了重要的货物运送保障,是一种重要的运输方式。列车的高效、安全运行直接影响着各个行业的发展,而在铁路运输过程中铁路线会有侵入物或障碍物出现的现象,影响了铁路运输的安全性和高效性。为避免重大事故的发生,需要对列车前方侵入物或障碍物进行检测。列车运行前方轨道上侵入物或障碍物的检测具有距离长、岔道多和区域复杂的难点。传统的入侵物或障碍物检测手段是在列车运行时采用瞭望员进行侵入物或障碍物的发现和报警,但这样的方式检测具有可靠性低、报警不及时,也不符合铁路运输无人化的发展要求。相对于传统的检测方式,现今铁路线路入侵物或障碍物检测采用铁路轨道识别方式,轨道识别方式的识别区域限定在两根铁轨区域内,识别方式通常采用相机采集图像,运用图像处理方法对轨道进行提取。这样的检测方式对于多路岔道时,无法确定出列车行进方向的轨道区域,且相机成像受天气和光线的影响,造成区域限界不稳定、成像不高或无法成像的问题。此外,列车运行前方侵入物或障碍物识别目前采用平面分割及聚类算法,将限界内的点云进行高度筛选及聚类分割,这样只能判断侵入物或障碍物的有无及大小,难以进行侵入物的分类,并且由于点云属于三维空间数据,不具备拓扑关系,处理速度相对较慢。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供一种列车自动驾驶感知方法和系统,具有界限区域稳定获取、线路定位精度高和障碍物识 ...
【技术保护点】
1.一种列车自动驾驶感知方法,其特征在于:包括如下步骤,/n步骤一:采集铁路线数据点构建高精度地图并存入车载主机;/n步骤二:车载主机启动列车上的激光雷达设备;/n步骤三:车载主机校正列车的初始位置与高精度地图的初始位置相一致 ;/n步骤四:车载主机在高精度地图中提取列车前方的多个数据点作为界限区域中心点集,并根据界限区域中心点集绘制列车前方轨道在地图中的平面区域;所述界限区域中心点集为列车运行前方待感知区域的中心数据点集合;/n步骤五:激光雷达开始进行数据采集,将采集数据形成激光雷达点云数据,车载主机将采集的激光雷达点云数据与轨道平面区域在水平面内做交集得到第二点云数据集;/n步骤六:将第二点云数据集进行深度图像转换并采用轮廓匹配算法进行障碍物识别分类,并将分类结果发送到外部车控系统。/n
【技术特征摘要】
1.一种列车自动驾驶感知方法,其特征在于:包括如下步骤,
步骤一:采集铁路线数据点构建高精度地图并存入车载主机;
步骤二:车载主机启动列车上的激光雷达设备;
步骤三:车载主机校正列车的初始位置与高精度地图的初始位置相一致;
步骤四:车载主机在高精度地图中提取列车前方的多个数据点作为界限区域中心点集,并根据界限区域中心点集绘制列车前方轨道在地图中的平面区域;所述界限区域中心点集为列车运行前方待感知区域的中心数据点集合;
步骤五:激光雷达开始进行数据采集,将采集数据形成激光雷达点云数据,车载主机将采集的激光雷达点云数据与轨道平面区域在水平面内做交集得到第二点云数据集;
步骤六:将第二点云数据集进行深度图像转换并采用轮廓匹配算法进行障碍物识别分类,并将分类结果发送到外部车控系统。
2.根据权利要求1所述的列车自动驾驶感知方法,其特征在于:步骤一中,构建高精度地图包括如下步骤:
a1):将采集的铁路线数据点根据列车联锁信号,划分为不同的线路数据点子集,所述线路数据点子集为轨道线路中各岔道上的数据点,所述列车联锁信号包括信号机编号和岔道号;
a2):设置线路数据点子集各数据点之间的距离,所述数据点之间的距离满足列车速度传感器每输出两个脉冲信号,列车驶过地图上的一个数据点;
a3):将设置好的各线路数据点子集进行存储。
3.根据权利要求2所述的列车自动驾驶感知方法,其特征在于:步骤一中,所述铁路线数据点为先验数据,所述先验数据利用RTK差分系统和IMU惯性测量单元进行采集,所述先验数据包含信标位置编号、经纬度、海拔高度、航向角、俯仰角和横滚角,所述信标位置编号与铁路轨道上间隔设置的磁钢位置相对应。
4.根据权利要求2所述的列车自动驾驶感知方法,其特征在于:步骤三中,车载主机校正列车的初始位置和地图初始位置相一致包括如下步骤:
b1):车载主机检测列车联锁信号中是否接收有轨道中任一磁钢输出的脉冲信号;若有,则转入步骤b2),否则,继续检测;所述磁钢为间隔设置在轨道上的列车传感设备,所述磁钢均按一定次序进行编号,且所述磁钢在列车车轮经过时输出脉冲信号;
b2):车载主机根据磁钢所在轨道的线路确定当前列车所在的岔道号,并根据岔道号读取高精度地图中与所述岔道号所对应的线路数据点子集;...
【专利技术属性】
技术研发人员:邢渊博,张开法,
申请(专利权)人:河南思维轨道交通技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:河南;41
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