本申请涉及一种列车自动联挂方法、系统、设备和存储介质。该方法包括：通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测；基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别；根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正；待对被联挂列车的运动状态修正完成后，对被联挂列车进行跟踪，将跟踪得到的被联挂列车位置坐标转换到联挂列车坐标系中，通过ATO控制联挂列车完成挂车作业。挂车过程无需人工干预，作业效率高，安全性好，冲击小。冲击小。冲击小。
【技术实现步骤摘要】
一种列车自动联挂方法、系统、设备和存储介质
[0001]本申请涉及列车领域，特别是涉及一种列车自动联挂方法、系统、设备和存储介质。
技术介绍
[0002]列车自动联挂过程中需要实时检测前方的被联挂列车。在联挂过程中，可能存在行人等障碍物侵限的情形，现有技术公开了车辆连挂的部分技术。例如，公开号为CN112606788A公开了一种车辆异动保护方法，包括实时获取车辆的当前位姿；基于预建地图判断所述当前位姿是否属于风险区域，所述预建地图上标注有风险区域；响应于所述当前位姿属于风险区域，判断所述当前位姿是否存在异动可能；以及响应于所述当前位姿存在异动可能，产生异动报警。但是，上述公开文件中列车自动联挂系统无法有效的准确检测前方目标，更没法判断目标的属性为列车或侵限障碍物。
技术实现思路
[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种列车自动联挂方法、系统、设备和存储介质。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种列车自动联挂方法，该方法包括：
[0005]通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测；
[0006]基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别；
[0007]根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正；
[0008]待对被联挂列车的运动状态修正完成后，对被联挂列车进行跟踪，将跟踪得到的被联挂列车位置坐标转换到联挂列车坐标系中，通过ATO控制联挂列车完成挂车作业。
[0009]进一步的，所述通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测，包括：
[0010]在联挂列车上安装GNSS/INS组合导航设备、激光雷达和毫米波雷达；
[0011]在挂车作业前，进行若干次人工挂车，采集激光点云数据，从采集的激光点云数据中分离出被联挂列车的点云，建立列车模板库；
[0012]预先采集挂车作业场地内的轨道信息，包括了轨道中心线、轨道的左右边界；
[0013]根据联挂列车的航向和位置，确定联挂列车前方的轨道信息，并将轨道信息转换到联挂列车坐标系中。
[0014]进一步的，所述基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别，包括：
[0015]根据障碍物具有的高度，设定高程阈值，取高程在阈值范围内的点云进行聚类，得
到若干个独立的检测目标；
[0016]将检测目标的坐标从雷达坐标系转换到联挂列车坐标系中，并判断检测目标是否在联挂列车前方的轨道区域；
[0017]根据被联挂列车和侵限障碍物识别完成的结果，确定联挂列车的下一步运行状态。
[0018]进一步的，所述根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正，包括：
[0019]毫米波雷达输出一系列被联挂列车目标的位置和速度信息，将所述位置和速度信息从毫米波雷达坐标系转换到联挂列车坐标系中；
[0020]将列车目标与毫米波雷达输出的多个目标进行匹配，确定毫米波雷达的哪一个目标为被联挂列车目标，并选择距离最小的列车目标作为毫米波雷达检测到的被联挂列车；
[0021]匹配成功后，被联挂列车的位置取作激光雷达检测到的被联挂列车位置，被联挂列车的速度取作毫米波雷达检测到的被联挂列车速度；
[0022]将被联挂列车运动状态与预建地图融合。
[0023]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种列车自动联挂系统，包括：
[0024]列车定位模块，用于通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测；
[0025]目标识别模块，用于基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别；
[0026]状态修正模块，用于根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正；
[0027]挂车作业模块，用于待对被联挂列车的运动状态修正完成后，对被联挂列车进行跟踪，将跟踪得到的被联挂列车位置坐标转换到联挂列车坐标系中，通过ATO控制联挂列车完成挂车作业。
[0028]进一步的，所述列车定位模块包括预设定位单元，所述预设定位单元用于：
[0029]在联挂列车上安装GNSS/INS组合导航设备、激光雷达和毫米波雷达；
[0030]在挂车作业前，进行若干次人工挂车，采集激光点云数据，从采集的激光点云数据中分离出被联挂列车的点云，建立列车模板库；
[0031]预先采集挂车作业场地内的轨道信息，包括了轨道中心线、轨道的左右边界；
[0032]根据联挂列车的航向和位置，确定联挂列车前方的轨道信息，并将轨道信息转换到联挂列车坐标系中。
[0033]进一步的，所述目标识别模块包括目标判断单元，所述目标判断单元用于：
[0034]根据障碍物具有的高度，设定高程阈值，取高程在阈值范围内的点云进行聚类，得到若干个独立的检测目标；
[0035]将检测目标的坐标从雷达坐标系转换到联挂列车坐标系中，并判断检测目标是否在联挂列车前方的轨道区域；
[0036]根据被联挂列车和侵限障碍物识别完成的结果，确定联挂列车的下一步运行状态。
[0037]进一步的，所述状态修正模块包括报警分类单元，所述报警分类单元用于：
[0038]毫米波雷达输出一系列被联挂列车目标的位置和速度信息，将所述位置和速度信息从毫米波雷达坐标系转换到联挂列车坐标系中；
[0039]将列车目标与毫米波雷达输出的多个目标进行匹配，确定毫米波雷达的哪一个目标为被联挂列车目标，并选择距离最小的列车目标作为毫米波雷达检测到的被联挂列车；
[0040]匹配成功后，被联挂列车的位置取作激光雷达检测到的被联挂列车位置，被联挂列车的速度取作毫米波雷达检测到的被联挂列车速度；
[0041]将被联挂列车运动状态与预建地图融合。
[0042]本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0043]通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测；
[0044]基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别；
[0045]根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正；
[0046]待对被联挂列车的运动状态修正完成后，对被联挂列车进行跟踪，将跟踪得到的被联挂列车位置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种列车自动联挂方法，其特征在于，所述方法包括：通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测；基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别；根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正；待对被联挂列车的运动状态修正完成后，对被联挂列车进行跟踪，将跟踪得到的被联挂列车位置坐标转换到联挂列车坐标系中，通过ATO控制联挂列车完成挂车作业。2.根据权利要求1所述的列车自动联挂方法，其特征在于，所述通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，对被联挂列车进行实时检测，包括：在联挂列车上安装GNSS/INS组合导航设备、激光雷达和毫米波雷达；在挂车作业前，进行若干次人工挂车，采集激光点云数据，从采集的激光点云数据中分离出被联挂列车的点云，建立列车模板库；预先采集挂车作业场地内的轨道信息，包括了轨道中心线、轨道的左右边界；根据联挂列车的航向和位置，确定联挂列车前方的轨道信息，并将轨道信息转换到联挂列车坐标系中。3.根据权利要求1所述的列车自动联挂方法，其特征在于，所述基于导航信息，确定联挂列车的航向和在预建地图中的位置，并基于激光点云对被联挂列车和侵限障碍物进行识别，包括：根据障碍物具有的高度，设定高程阈值，取高程在阈值范围内的点云进行聚类，得到若干个独立的检测目标；将检测目标的坐标从雷达坐标系转换到联挂列车坐标系中，并判断检测目标是否在联挂列车前方的轨道区域；根据被联挂列车和侵限障碍物识别完成的结果，确定联挂列车的下一步运行状态。4.根据权利要求1所述的列车自动联挂方法，其特征在于，所述根据识别的结果，当联挂列车前方仅存在被联挂列车时，通知ATO以不同速度向前行驶，并对被联挂列车的运动状态进行修正，包括：毫米波雷达输出一系列被联挂列车目标的位置和速度信息，将所述位置和速度信息从毫米波雷达坐标系转换到联挂列车坐标系中；将列车目标与毫米波雷达输出的多个目标进行匹配，确定毫米波雷达的哪一个目标为被联挂列车目标，并选择距离最小的列车目标作为毫米波雷达检测到的被联挂列车；匹配成功后，被联挂列车的位置取作激光雷达检测到的被联挂列车位置，被联挂列车的速度取作毫米波雷达检测到的被联挂列车速度；将被联挂列车运动状态与预建地图融合。5.一种列车自动联挂系统，其特征在于，包括：列车定位模块，用于通过列车上导航和雷达设备，并根据预建的列车模板库和地图，...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥，冷冰涵，刘邦繁，陈贵滨，皮志超，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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