本發(fā)明屬于軌道交通安全，更為具體地講，涉及一種城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
1、異物特指：任何物體(如工具、材料、設(shè)備部件、外來物品等)或非軌道車輛/機(jī)械進(jìn)入軌道交通線路的行車限界范圍，超出安全運(yùn)行空間，并可能引發(fā)碰撞、脫軌或其他事故的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。近年來，由異物侵限引發(fā)的城市軌道交通事故屢見不鮮。
2、城市軌道交通線路高架區(qū)段易受外來物品被風(fēng)吹入軌道(如包裝袋、廣告牌、樹枝等)，路外施工或車輛墜物侵入軌道安全保護(hù)區(qū)(如建筑工地未封閉管理)；隧道內(nèi)及車輛基地易受施工遺留工具或材料未清理干凈、工作人員操作失誤遺留異物等構(gòu)成行車安全威脅。而列車在直線段運(yùn)行速度快，若缺少高效準(zhǔn)確的異物侵限檢測(cè)識(shí)別方法，難以保障列車的行車安全。現(xiàn)有的城市軌道交通路線的多通過地面安裝毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)或視覺傳感器、聲波傳感器等進(jìn)行障礙物侵限檢測(cè)，雖然能減少障礙物漏檢的情況發(fā)生，但其有效檢測(cè)距離較短，且存在盲區(qū)，在障礙物識(shí)別和定位時(shí)仍存在準(zhǔn)確性和效率不足的問題。若考慮線路全覆蓋地面安裝異物侵限檢測(cè)裝置，建設(shè)成本也會(huì)大幅增加。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，解決了現(xiàn)有城市軌道交通異物侵限檢測(cè)不夠全面準(zhǔn)確的問題，同時(shí)提升系統(tǒng)裝置的經(jīng)濟(jì)性。
2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種城市軌道交通線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，包括如下步驟：
3、(1)、在城市軌道交通線路控制中心設(shè)置直線段的異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)，在異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)與列車控制系統(tǒng)間設(shè)置列車位置信息專用接口，實(shí)時(shí)獲取列車位置信息k；
4、(2)、將圖像探測(cè)裝置和雷達(dá)探測(cè)裝置設(shè)置到機(jī)車端部，用于拍攝列車行進(jìn)方向的實(shí)時(shí)視野圖像，并探測(cè)得到列車在直線段行進(jìn)方向的實(shí)時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)；
5、(3)、利用列車車載計(jì)算裝置中的視野圖像異物檢測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)時(shí)視野圖像進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，得到視野圖像特征檢測(cè)結(jié)果；
6、(4)、根據(jù)卡爾曼濾波算法，利用列車車載計(jì)算裝置對(duì)實(shí)時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別監(jiān)測(cè)，得到當(dāng)前雷達(dá)探測(cè)物體與機(jī)車端部距離δx，然后利用車地?zé)o線通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)向異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)上傳雷達(dá)探測(cè)物體距離δx；
7、(5)、根據(jù)數(shù)據(jù)同步頻率，利用列車車載計(jì)算裝置將當(dāng)前雷達(dá)探測(cè)物體位置和視野圖像特征檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行目標(biāo)位置融合，得到異物侵限探測(cè)結(jié)果；
8、(6)、異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)根據(jù)軌道交通線路里程特征創(chuàng)建中心系統(tǒng)線路圖，然后將列車行進(jìn)位置映射到線路圖中，建立列車實(shí)時(shí)位置顯示，并實(shí)時(shí)對(duì)列車位置信息k與雷達(dá)探測(cè)物體距離δx進(jìn)行求和，計(jì)算出異物位置信息，然后在異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)的線路圖上進(jìn)行映射告警。
9、本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
10、本發(fā)明一種城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，首先建立直線段線路異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)和車載異物侵限檢測(cè)子系統(tǒng)組成，其中車載異物侵限檢測(cè)子系統(tǒng)包括：圖像探測(cè)裝置、雷達(dá)探測(cè)裝置、列車車載計(jì)算裝置。在城市軌道交通機(jī)車端部設(shè)置圖像探測(cè)裝置和雷達(dá)探測(cè)裝置，用于數(shù)據(jù)采集；然后利用列車車載計(jì)算裝置對(duì)采集數(shù)據(jù)中的實(shí)時(shí)視野圖像進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，得到視野圖像特征檢測(cè)結(jié)果；對(duì)實(shí)時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別監(jiān)測(cè)，得到當(dāng)前雷達(dá)探測(cè)異物位置；根據(jù)數(shù)據(jù)同步頻率，將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的當(dāng)前雷達(dá)探測(cè)物體位置和視野圖像特征檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行目標(biāo)位置融合，得到車載異物侵限探測(cè)結(jié)果；通過城市軌道交通既有的車地?zé)o線通信系統(tǒng)將車載侵限探測(cè)結(jié)果上傳到異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)，異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)列車位置信息k與雷達(dá)探測(cè)物體距離δx進(jìn)行求和，計(jì)算出異物位置信息k+δx，結(jié)合異物侵限探測(cè)結(jié)果，在異物侵限檢測(cè)中心系統(tǒng)的線路圖上進(jìn)行映射告警。
11、同時(shí)，本發(fā)明一種城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法方還具有以下有益效果：
12、(1)、本發(fā)明采用車載與地面中心結(jié)合方式構(gòu)建城市軌道交通異物侵限檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要應(yīng)用場(chǎng)景為城市軌道交通直線段線路，通過列車主動(dòng)探測(cè)方式，有效減少地面異物探測(cè)裝置安裝數(shù)量，進(jìn)而節(jié)省線路沿線設(shè)備投入。為城市軌道交通直線段線路異物檢測(cè)提出經(jīng)濟(jì)高效的檢測(cè)方法。
13、(2)、本發(fā)明利用視野圖像異物檢測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)時(shí)視野圖像進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，卡爾曼濾波算法對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以及基于數(shù)據(jù)同步頻率，將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的雷達(dá)探測(cè)物體位置與視野圖像特征檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行目標(biāo)位置融合，提高了異物檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精度；
14、(3)、本發(fā)明利用城市軌道交通既有車地?zé)o線通信系統(tǒng)及列車控制系統(tǒng)，通過模擬構(gòu)建了軌道線路圖，在線路圖上可映射告警信息及列車位置信息，實(shí)現(xiàn)了異物侵限的可視化管理，便于直觀地了解異物侵限的情況，迅速做出決策并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，有效提高了應(yīng)急響應(yīng)速度和管理效率。
1.一種城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟(1)包括如下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟(2)包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟(3)包括如下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟(4)包括如下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟(5)包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通直線段線路異物侵限的識(shí)別方法，其特征在于，所述步驟(6)包括如下步驟：