主動障礙物系統(tǒng)
主動障礙物系統(tǒng)
國內(nèi)的地鐵列車大多采用有人駕駛運(yùn)行方式,由司機(jī)操作列車并負(fù)責(zé)瞭望列車運(yùn)行前方軌道確保無障礙物落入軌道區(qū)間。近些年來,國內(nèi)的無人駕駛項(xiàng)目逐漸增多,國內(nèi)首條全自動無人駕駛線路上海10號線于2014年8月開通運(yùn)營,車輛配置了基于機(jī)械觸發(fā)原理的被動式障礙物檢測系統(tǒng),在后續(xù)的國內(nèi)各無人駕駛項(xiàng)目上,被動式障礙物檢測系統(tǒng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置。但被動式障礙物檢測的方案不能對列車前進(jìn)方向內(nèi)的障礙物實(shí)現(xiàn)提前檢測與預(yù)警,不可避免地會對車輛設(shè)備安全、行車安全有一定影響。為應(yīng)對被動式障礙物檢測的不足,國內(nèi)外開始對主動式障礙物檢測技術(shù)開始進(jìn)行研究。如采用基于激光、紅外信號的檢測,該方法主要通過安裝在列車前方的激光或紅外設(shè)備發(fā)射的信號進(jìn)行障礙物的檢測,可以獲得障礙物的方位和距離等信息。但該方法所需設(shè)備的體積大且昂貴,對障礙物的檢測具有一定的局限性,只能實(shí)現(xiàn)體積較大障礙物的檢測。近年來,隨著視頻圖像技術(shù)以及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展,通過雷達(dá)、機(jī)器視覺、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及深度學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)主動障礙物檢測成為了當(dāng)前該系統(tǒng)的主流技術(shù)手段。系統(tǒng)通過高清攝像機(jī)拍攝列車前方軌行區(qū)是否存在滯留人員、丟棄物或超限異物等障礙物,對視頻通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行處理和自動分析;同時使用微波雷達(dá)對前方軌行區(qū)進(jìn)行探測,自動測量本車與同一股道或同一道岔區(qū)段、存在沖突風(fēng)險(xiǎn)的前車之間的距離,參照預(yù)先設(shè)定的車距閾值,評估追尾風(fēng)險(xiǎn);一旦發(fā)現(xiàn)障礙物或存在追尾風(fēng)險(xiǎn)則立刻自動觸發(fā)聲光警示,提醒司機(jī)或無人駕駛系統(tǒng)及時采取應(yīng)對措施,避免災(zāi)害或降低災(zāi)害的危害程度。視頻和雷達(dá)探測記錄被同步存儲在探測預(yù)警系統(tǒng)中,保存時間足夠長度,可供事后分析。
TONREN?所設(shè)計(jì)的嵌入式主動式障礙物系統(tǒng)是基于深度學(xué)習(xí)以及神經(jīng)算法的一個行業(yè)應(yīng)用,該系統(tǒng)涉及大氣分析、視覺分析、雷達(dá)分析三位一體,在嵌入式平臺上進(jìn)行200米、500米的測距測算。本按以視覺方向?yàn)橹鳌?/span>
實(shí)物如下:
系統(tǒng)技術(shù)方案
環(huán)境條件
最高海拔度:最高海拔度1200m
環(huán)境溫度:環(huán)境溫度 -25℃ ~+65℃
相對濕度:相對濕度 95 %
氣候:風(fēng)、雨、霧、冰、霜、沙塵
空氣中雜質(zhì):酸雨、碳、銅、臭氧、硫化物、二氧硫化硫
系統(tǒng)概述
列車主動障礙物系統(tǒng)檢測裝置,利用高可靠、高安全的軟硬件平臺配合傳感器,實(shí)現(xiàn)安全、可靠的障礙物檢測。在遠(yuǎn)、中、近距離上對營運(yùn)車輛形成多重立體的安全保護(hù)。系統(tǒng)獨(dú)立于列車信號控制系統(tǒng),是全自動駕駛列車的新一代安全防護(hù)裝備。
本系統(tǒng)主動檢測采用遠(yuǎn)焦攝像機(jī)+近焦攝像機(jī)的視頻傳感器組合,在大范圍實(shí)現(xiàn)了圖像采集的有效覆蓋,輔以雷達(dá)的高清點(diǎn)云數(shù)據(jù),通過異構(gòu)數(shù)據(jù)融合,依托車載探測主機(jī)強(qiáng)大的人工智能深度學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)對軌行區(qū)各類障礙物的精準(zhǔn)檢測和主動提前預(yù)警。系統(tǒng)經(jīng)深度學(xué)習(xí)后,漏報(bào)率不高于0.1%,誤報(bào)率不高于0.1%,可檢測行進(jìn)前方軌道上可視范圍內(nèi)500米距離處的侵界障礙物(例如人、行李箱等投影面積不小于0.5m2,高度不低于0.5m),并在車距小于一定的安全閾值時,提供碰撞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,避免與軌道上的障礙物碰撞事故。
系統(tǒng)車載設(shè)備主要由以下組成部分:
? 車載控制主機(jī)、視覺傳感器、雷達(dá)傳感器
系統(tǒng)提供如下接口:
? 提供與TCMS 的雙以太網(wǎng)接口、提供與PIS 的以太網(wǎng)接口
TONREN?管控邏輯圖:
明確了管控邏輯方向,我們的主動障礙物系統(tǒng)方案如下圖:
*未經(jīng)書面許可 嚴(yán)禁用圖