一种基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法，为列车运行环境设置相应的传感器，以采集三维空间和视觉的多模式数据；对采集到的多模式数据进行融合，将所有传感器的输入转换到鸟瞰图表征空间中；基于融合后的多模式数据，采用基于深度神经网络的目标检测算法对轨道限界进行提取，并进行列车运行环境障碍物的实时检测；基于检测结果输出基于鸟瞰图的列车运行环境障碍物感知预警信息。该方法将雷达和图像等多传感器的多模态数据融合，采用基于深度神经网络的目标检测算法进行轨道识别与3D障碍物检测，可提高复杂场景识别和远距离小目标的检测准确率。景识别和远距离小目标的检测准确率。景识别和远距离小目标的检测准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法


[0001]本专利技术涉及铁路障碍物识别
，尤其涉及一种基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法。

技术介绍

[0002]目前，由山体滑坡、塌方、崩石、泥石流等自然灾害，前方车列、人、畜、物等随机障碍物造成的限界入侵行为，严重威胁着列车行车安全。面对运输过程中不可预知的异物侵限，目前主要采取的监测防护手段为：在特殊地段安装防护网，对桥隧关键点架设视觉监控设备或相关监测设备，同时采用巡道工和司机瞭望的人工检查方式共同来完成侵限异物的监控。该传统监控防护系统对工作人员要求高，工作量大效率低，在列车高速长时间的运行状态下，俨然无法完成实时连续的监测任务。城市轨道交通方面，全自动运行的地铁列车控制系统已经成功应用，是今后城市轨道交通的发展方向。无人驾驶技术是全自动运行的标志性技术，达到GoA4的列车可以实现列车全过程无需人工操作，但是无人驾驶列车的安全运行依赖对轨道前方障碍物的自动检测以及精准识别，实现列车前方障碍物的主动智能检测是实现无人驾驶的前提。目前投入运营的接触式障碍物检测系统存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、为列车运行环境设置相应的传感器，以采集三维空间和视觉的多模式数据；步骤2、对采集到的多模式数据进行融合，将所有传感器的输入转换到鸟瞰图表征空间中；步骤3、基于融合后的多模式数据，采用基于深度神经网络的目标检测算法对轨道限界进行提取，并进行列车运行环境障碍物的实时检测；步骤4、基于检测结果输出基于鸟瞰图的列车运行环境障碍物感知预警信息。2.根据权利要求1所述基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法，其特征在于，在步骤1中，所述多模式数据包括：固态激光雷达和可见光相机采集的多传感器数据；可见光相机和固态激光雷达分别生成可见光图像表征视觉信息和点云数据表征三维空间信息。3.根据权利要求1所述基于多模式融合识别的列车运行环境障碍物感知方法，其特征在于，所述步骤2的过程具体为：利用基于轨枕鸟瞰视角的多模态传感器特征统一表征方法，将所有传感器的输入转换到鸟瞰图表征空间中，以融合各传感器的特点，并保留几何和语义信息，具体来说：针对点云数据转换模块，通过特征编码器、特征转换器的处理得到点云特征，点云鸟瞰图由激光雷达点云在XY坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晶雪，范楷，郑泽熙，刘皓玮，沈翔，郭崇民，欧阳籽勃，王萌，白广争，魏博，冯浩楠，李博，黄苏苏，王超，张德明，王琳，李铮，李亮，方力一，段鹏宇，邓晓鹏，易志刚，王相晖，杜萌，张景栋，李鹏，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司北京华铁信息技术有限公司北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：