[发明专利]一种基于多传感器融合的辅助列车车皮挂接的便携式测距仪及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于多传感器融合的辅助列车车皮挂接的便携式测距仪及其工作方法，包括传感器模块、处理器模块和显示器模块，处理器模块分别与传感器模块和显示器模块连接，其中，处理器模块包括：毫米波雷达传感器单元和单目RGB图像传感器单元，毫米波雷达传感器单元，用于实时采集前方目标物的定位数据；单目RGB图像传感器单元，用于实时采集前方目标区域的彩色图像。本发明通过使用传感器，能够科学准确地计算目标车皮的距离而不是操作人员仅凭经验与肉眼观察得到的模糊判断，从而大大消除了人工控制低效不稳定的缺陷，且不受恶劣天气影响，两种传感器单元优势互补，减小了人力资源成本。

技术领域

本发明属于交通控制系统技术领域，具体涉及一种基于多传感器融合的辅助列车车皮挂接的便携式测距仪及其工作方法。

背景技术

火车货物运输是一种重要的运输手段，货车在货场进行货物车皮的挂接是最为频繁的作业之一。除极端情况下，无论冬夏、早晚、雨、雾、霾等季节和气象条件下，该作业都不能中断。

目前，火车货物列车在货厂与待挂车皮挂接作业时通常是由地面人员配合货车司机人工实现，地面人员主要是负责用肉眼判断货车末端与待挂车皮之间距离，并利用无线步话机不断将该距离参数报告给机车司机，机车司机根据该距离参数不断调整货车速度，在距离较远时(大于50m)使机车保持较快的行驶速度，节省挂接时间；当距离较近(小于等于50m)时，将机车逐渐调整到合适的速度，直到挂接成功。

车皮挂接采用碰撞方式实现，挂接时的速度通常为5km/h。若大于该速度，当列车与待挂车皮相撞时，由于列车惯性较大，会对车体造成不可恢复性损伤；若小于该速度，由于冲撞力度过小，使得车皮挂接不上。因此，控制机车速度是该作业可靠、快速完成的关键，司机控制车速是通过列车尾部与待挂车皮的距离信息调整的，因此该距离参数的准确测量是该作业过程的重点。但由于该作业由人工完成，受人员本身自身、季节、气候等条件的影响，对测量结果有较大的影响，具体如下：

(1)利用肉眼观察测量，误差极大，不同人员测量的结果也有很大的差异，另外，受到光线、遮挡物的影响，会对测量造成更大的误差；

(2)受天气影响严重，例如夜间或雨雾天气条件下，在微弱光线下人眼的识别能力收到限制，人工调度能力会大大降低，失误发生概率提高，造成作业事故(车速过快(大于5km/h)时，发生车皮碰撞，造成车皮本体变形；车速过慢(小于5km/h)时，推力不足，造成车皮挂接不上)。

(3)人工作业可控性低，易产生误判与疏忽，例如调度图中能确定车皮分布于哪个车道，且在车道上各个车皮的顺序，但无法获得车皮停靠的具体位置，操作流程全凭工人经验与肉眼判断。

为此，为保证作业的成功率，通常通过增加地面配合人员的数量(通常为3-4人)，多人配合的方式完成作业。

发明内容

本发明公开了一种基于多传感器融合的辅助列车车皮挂接的便携式测距仪及其工作方法，目的是解决现有火车货运列车挂接车皮时采用的人工方法测距的缺陷，且人力资源浪费多的问题。

本发明通过以下技术方案实现：一种基于多传感器融合的辅助列车车皮挂接的便携式测距仪，包括传感器模块、处理器模块和显示器模块，所述处理器模块分别与传感器模块和显示器模块连接，

所述传感器模块，用于采集前方目标区域的相关数据，并传输至所述处理器模块进行处理；

所述处理器模块，用于处理所述传感器模块传输来的数据，并将处理出的判断信息与目标距离信息发送至所述显示器模块；

所述显示器模块，用于接收来自所述处理器模块发出的判断信息与目标距离信息，并显示于工作人员，

其中，所述传感器模块包括：毫米波雷达传感器单元和单目RGB图像传感器单元，

所述毫米波雷达传感器单元，用于实时采集前方目标物的定位数据；