[发明专利]一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法

说明书

本发明涉及一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法，包括以下步骤：1)辅助安全防护系统获取雷达数据和列车实时定位信息数据；2)采用障碍物绝对位置算法确定障碍物的绝对位置；3)分别确定紧急制动曲线EBD、紧急制动触发曲线EBI、最大常用制动曲线SBD及其触发曲线SBI；4)根据触发曲线SBI设置报警提示曲线，并且在报警提示曲线上设置提示点I与警告点W，并据此进行辅助安全防护。与现有技术相比，本发明具有考虑运营环境、考虑反应时间和定位测速误差、完善有效，可行性强等优点。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法。

背景技术

现代有轨电车作为一种绿色环保、运量及成本均适中的轨道交通方式，近两年广受欢迎，在我国许多城市进行了规划和建设。有轨电车由于运行线路并不是完全封闭，较其他形式的轨道交通方式存在更多的安全隐患，有轨电车系统由驾驶员进行操作，安全责任重大，基于发现障碍物——常用制动(或紧急制动)的安全驾驶模式，驾驶员视野距离限制了列车在某些区段的行驶速度上限。同时在夜晚或者雨、雪、雾等恶劣天气条件下，驾驶员的视野范围受到极大的限制和削弱，难以发现潜在的障碍物，一旦不能够及时制动，将会产生碰撞甚至脱轨的严重后果。因此为现代有轨电车研究开发一套具有视觉增强效果的辅助安全防护系统，具有很大的意义。

异态检测技术一般指利用传感器获取周围环境中目标的信息。用于有轨电车的异态检测技术是一种车载检测技术。目前车载检测技术多应用于智能车领域，主要分为主动检测和被动检测两种技术，其中主动检测需要向待测区域发射一定功率、频段的电磁波，利用回波分析完成障碍物目标的检测，代表技术为各类雷达技术；被动检测主要指视觉检测技术，利用CCD摄像机一类的设备，直接从环境中接收信息，并通过相关算法处理得出感兴趣数据。被动检测是非侵犯式检测，不增加环境噪声，功耗低，获取信息量大，但其信息来源完全依靠外界，在恶劣环境如夜晚或大风、雨、雪、雾的条件下将基本失效。

有轨电车应用环境一般在城市内部，在某些区段与城市道路交通共享路权，因此可能入侵有轨电车轨道限界的障碍物一般包括社会车辆、行人以及落入轨道并停留的其他目标。应选取前向检测器，对列车前方的障碍物情况进行检测，根据EN13452-1中的标准，现代有轨电车运营速度一般取50km/h，对于钢轨钢轮制式有轨电车，常规制动减速度取1.2m/s²，紧急制动减速度要求达到至少2.8m/s²(胶轮导轨制式减速度更高)。若列车以50km/h速度运行，一般常规制动的制动距离100m以内，紧急制动距离50m左右，因此所选取检测器需要探测前方至少200m。同时检测器需要一定的水平角及俯仰角，能够探测车身高度内的障碍物。

现有技术中缺少一种完善、有效、可行的有轨电车辅助安全防护方法，实现实时计算列车防护曲线，提前向驾驶员提供避撞预警信息。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于异态检测的有轨电车辅助安全防护方法，包括以下步骤：

1)辅助安全防护系统获取雷达数据和列车实时定位信息数据；

2)采用障碍物绝对位置算法确定障碍物的绝对位置；

3)分别确定紧急制动曲线EBD、紧急制动触发曲线EBI、最大常用制动曲线SBD及其触发曲线SBI；

4)根据触发曲线SBI设置报警提示曲线，并且在报警提示曲线上设置提示点I与警告点W，并据此进行辅助安全防护。

所述的步骤1)中，辅助安全防护系统通过设置在有轨电车上作为前向检测器的毫米波雷达获取雷达数据[α,θ,ρ]，并对其进行极坐标变换剔除高度范围在车辆高度之外的目标获取目标障碍物的二维平面坐标则有：