[发明专利]一种基于SDF的长大货物铁路运输智能辅助选线方法

摘要

本发明公开了一种基于SDF的长大货物铁路运输智能辅助选线方法，首先获取铁路沿线地段的真实环境点云；然后，构建装载长大货物的货车的AABB包围盒；再对AABB包围盒进行体素化处理，计算各个体素顶点到货车包络模型的有向距离场值；最后，将真实环境点云和AABB包围盒置于同一坐标系下，并判断各个环境点相对于AABB包围盒的位置，若在AABB包围盒内，则基于其所在体素各个顶点的有向距离场值，计算该环境点的有向距离场值；根据计算得到的有向距离场值的符号判断各个环境点与货车包络模型的限界关系，从而判断装载长大货物的货车能够通过该铁路沿线地段。本发明大幅度降低长大货物铁路运输选线成本，提高了检测精度。

主权项

1.一种基于SDF的长大货物铁路运输智能辅助选线方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取包含障碍物的铁路沿线地段的真实环境点云；步骤2、建立装载长大货物的货车的包络模型的AABB包围盒，及其有向距离场属性；步骤2.1、基于装载长大货物的货车的原始模型，构建装载长大货物的货车的包络模型；然后确定包络模型上的最大横截面，纵向拉伸该最大横截面，得到与原货车包络模型等长的新的货车包络模型；步骤2.2、对货车包络模型进行外扩，生成AABB包围盒，然后对AABB包围盒进行体素化处理；步骤2.3、分别计算AABB包围盒中各个体素的顶点到货车包络模型的有向距离场值，有向距离场值为正代表该体素顶点在货车包络模型外部，为负数代表该体素顶点在货车包络模型内部，为0代表该体素顶点在货车包络模型上；由各个体素顶点到货车包络模型的有向距离场值，建立该AABB包围盒的有向距离场属性；步骤3、基于铁路沿线地段的真实环境点云和AABB包围盒的有向距离场属性判断真实环境中的各个环境点与货车包络模型的限界关系；步骤3.1、将真实环境点云和AABB包围盒置于同一坐标系下，且两者根据实际运输过程中铁轨与货车转向架的位置关系进行摆放；步骤3.2、依次判断真实环境点云中的各个环境点相对于AABB包围盒的位置，若在AABB包围盒外则认为该环境点对装载长大货物的货车的运输无影响，若在AABB包围盒内，则判断其处于AABB包围盒哪个体素中，基于其所在体素各个顶点的有向距离场值，计算该环境点的有向距离场值；若计算得到的有向距离场值为正，说明该环境点在货车包络模型外部，若为负说明该环境点在货车包络模型内部，若为0说明该环境点在货车包络模型上；若存在位于货车包络模型内部的环境点，则装载长大货物的货车无法通过该铁路沿线地段，否则能通过该铁路沿线地段，从而实现辅助选线。