亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        配砟整形車智能避障系統(tǒng)研究

        2021-04-12 08:24:54徐濟松朱廣平李繼龍高春雷劉尚昆
        鐵道建筑 2021年3期
        關(guān)鍵詞:支柱激光雷達接觸網(wǎng)

        徐濟松 朱廣平 李繼龍 高春雷 劉尚昆

        (1.中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所,北京 100081;2.西安局集團有限公司西安工務(wù)機械段,西安 712400)

        1 配砟整形車存在的問題

        配砟整形車在進行配砟整形作業(yè)時側(cè)犁、翼犁等裝置最大伸展距離距軌道中心線約4 m,極有可能碰到距軌道中心線最近距離不到3 m 的接觸網(wǎng)支柱、里程標等設(shè)施[1]。配砟整形車須開天窗作業(yè),天窗時間短,作業(yè)后線路立即開通運營,因此對施工作業(yè)安全提出了很高的要求[2]。由于施工作業(yè)多在夜間,視野較差,作業(yè)現(xiàn)場的灰塵及噪音大,容易讓司機和防護人員疲勞,更是加大了配砟整形車側(cè)犁與鐵路設(shè)施碰撞的風險[3]。

        目前沒有與SPZ-200型配砟整形車避障相關(guān)的檢測設(shè)備,主要依靠工人實時現(xiàn)場防護(圖1)、駕駛員瞭望等方式來保障作業(yè)安全,存在較大的安全隱患。作業(yè)現(xiàn)場多次發(fā)生側(cè)犁碰撞接觸網(wǎng)支柱等鐵路設(shè)施的意外事故,造成較大經(jīng)濟損失。

        圖1 配砟整形施工人工盯防現(xiàn)場

        DPZ440 型配砟整形車裝備了輔助避障系統(tǒng)。該系統(tǒng)由安裝在車端頂部的單層激光掃描儀對障礙進行掃描,由拉繩傳感器對翼犁外伸量進行測量,從而實現(xiàn)輔助避障[2-3]。

        據(jù)現(xiàn)場應用反饋,該系統(tǒng)存在三點不足:①在車頭、車尾兩端裝備的單層激光掃描儀抗干擾能力較弱。當配砟整形車距道旁待識別目標距離較遠時,測量精度明顯受影響。②測量配砟整形車翼犁外伸量時,須采用拉繩傳感器對伸縮油缸進行位移檢測,進而得出翼犁轉(zhuǎn)角。由于石砟頻繁磨損鋼絲繩,導致翼犁上的拉繩傳感器故障率較高。③系統(tǒng)定位精度低,因此采用了加大避障安全距離的做法,即在距離障礙物較遠時就采取停車措施,這無疑影響了配砟整形車的作業(yè)效率。

        國內(nèi)一些研究人員還采用超聲波傳感器來檢測障礙物,或采用機器視覺技術(shù)識別線路設(shè)施[4-5],但不能適應作業(yè)現(xiàn)場惡劣的環(huán)境。國外主要采用激光雷達對障礙物進行檢測,檢測精度高,實時性好[6]。鑒于此,本文基于激光雷達檢測技術(shù),研發(fā)了配砟整形車智能避障系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)配砟整形車作業(yè)過程中側(cè)犁對接觸網(wǎng)立柱、里程標等設(shè)施的智能實時識別與避讓,有效解決配砟整形車作業(yè)過程中的安全問題。

        2 配砟整形車智能避障系統(tǒng)的設(shè)計

        智能避障系統(tǒng)主要由硬件部分和上位機軟件組成。

        2.1 避障系統(tǒng)硬件

        智能避障系統(tǒng)的硬件主要由左右側(cè)激光雷達傳感器、左右側(cè)翼犁板位置測量裝置、測控箱、處理主機、報警器等組成,如圖2所示。

        圖2 智能避障系統(tǒng)組成示意

        受連接翼犁板與主側(cè)犁板的鉸接軸尺寸限制[7],無法直接在鉸接軸上安裝轉(zhuǎn)角測量裝置,因此設(shè)計了四邊形連桿機構(gòu)對鉸接軸的轉(zhuǎn)角進行間接測量。與DPZ-440 型配砟整形車中采用拉繩傳感器測量翼犁位置[8]不同的是,該機構(gòu)不僅可以實現(xiàn)翼犁外伸量的可靠測量,有效解決空間尺寸問題,還提高了測量機構(gòu)的抗干擾能力。

        智能避障系統(tǒng)采用布置在配砟整形車兩側(cè)的側(cè)犁上的多層激光雷達對兩側(cè)接觸網(wǎng)支柱、里程標等鐵路設(shè)施進行實時掃描,獲取掃描范圍內(nèi)的三維點云數(shù)據(jù)。多層激光雷達工作原理如圖3所示。

        圖3 多層激光雷達工作原理示意

        2.2 避障系統(tǒng)軟件

        系統(tǒng)在獲取激光雷達三維點云數(shù)據(jù)后,通過計算機數(shù)字處理技術(shù)對原始數(shù)據(jù)進行濾波、分割和聚類處理,再提取所測物體的形態(tài)特征,最后對每幀斷面信息進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),從而實現(xiàn)障礙物精確定位。本系統(tǒng)優(yōu)化了傳統(tǒng)的中值濾波算法[9],可以在減少干擾點的同時盡可能保留有效點。

        智能避障系統(tǒng)軟件采用Visual Studio 2017 編寫,可在Windows 平臺上運行,界面交互性友好,穩(wěn)定性強。軟件界面如圖4 所示,主要呈現(xiàn)左右側(cè)翼犁板外端與接觸網(wǎng)支柱、里程標等鐵路設(shè)施之間的位置關(guān)系,以及車輛運行和報警信息。

        圖4 軟件界面

        2.3 配砟整形車智能避障系統(tǒng)的工作流程

        智能避障系統(tǒng)具體工作流程為:①由安裝在配砟整形車左右側(cè)的激光雷達對軌道線路左右側(cè)接觸網(wǎng)支柱、里程標等鐵路設(shè)施進行掃描。②由安裝在左右兩側(cè)的4 個翼犁轉(zhuǎn)角測量裝置對翼犁轉(zhuǎn)角進行測量。根據(jù)測量值計算得出翼犁8 個關(guān)鍵點的坐標,并判斷出左右兩側(cè)最先可能會發(fā)生碰撞的危險點。③在兩側(cè)激光雷達傳感器安裝座上分別設(shè)置姿態(tài)傳感器,對激光雷達的橫滾角和俯仰角進行測量,用于激光雷達數(shù)據(jù)的坐標系變換。④在車體上設(shè)置速度傳感器對車輛走行速度進行測量,根據(jù)行車速度確定避障安全距離[10]。⑤司機室內(nèi)的嵌入式處理平臺對傳感器數(shù)據(jù)進行在線采集與處理,實時計算側(cè)犁外端與障礙物之間的橫向和縱向距離,并進行碰撞風險監(jiān)測與評估。監(jiān)測結(jié)果在司機室內(nèi)的顯示屏顯示,如有碰撞風險,則通過聲光報警器進行報警提示。智能避障系統(tǒng)工作原理如圖5所示。

        圖5 智能避障系統(tǒng)工作原理示意

        3 樣機的研制與現(xiàn)場試驗

        根據(jù)對配砟整形車智能避障系統(tǒng)的設(shè)計,2020年9月研制出了由左右側(cè)激光掃描傳感器、左右側(cè)翼犁板端部位置測量單元、測控箱、處理主機、報警器等組成的樣機。2020年11月在西安工務(wù)機械段,將樣機安裝在SPZ200 型配砟整形車上進行了現(xiàn)場試驗,見圖6。

        圖6 樣機試驗現(xiàn)場

        在作業(yè)現(xiàn)場對接觸網(wǎng)支柱、里程標等鐵路設(shè)施和避障系統(tǒng)性能進行了檢測。試驗過程中某一時刻的三維點云圖見圖7。方框中圈出的為檢測出的接觸網(wǎng)支柱。使用卷尺測量翼犁外端關(guān)鍵點(圖4 中P1—P8)在各自一側(cè)指定坐標系中的位置,同時測量出障礙物距離翼犁危險點(翼犁外端關(guān)鍵點中最先可能會發(fā)生碰撞的點)的橫向和縱向距離。檢測結(jié)果見表1。

        圖7 試驗過程中某一時刻的三維點云圖

        表1 智能避障系統(tǒng)檢測值與實際值對比 mm

        由表1 可知:智能避障系統(tǒng)對翼犁板外端位置定位誤差小于50 mm,接觸網(wǎng)支柱和里程標與危險點距離檢測誤差小于100 mm,可滿足現(xiàn)場作業(yè)時的智能避障需求。

        出現(xiàn)碰撞風險時,智能避障系統(tǒng)能按報警等級輸出報警信號或停車信號。輸出報警信號提醒司機前方有障礙物,輸出停車信號提醒司機停止作業(yè),有效降低了司機的工作強度,提高了安全性。

        4 結(jié)語

        針對配砟整形車在施工作業(yè)過程中存在側(cè)犁碰撞接觸網(wǎng)支柱、里程標等鐵路設(shè)施的風險,研發(fā)了一套智能避障系統(tǒng)。

        該系統(tǒng)采用四邊形連桿機構(gòu)對鉸接軸的轉(zhuǎn)角進行間接測量,采用多層激光雷達對兩側(cè)接觸網(wǎng)支柱、里程標等鐵路設(shè)施進行實時掃描,通過對檢測數(shù)據(jù)進行濾波、分割和聚類處理,再提取形態(tài)特征,最后對每幀斷面信息進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),從而實現(xiàn)障礙物精確定位。

        根據(jù)對智能避障系統(tǒng)的設(shè)計研制了樣機,并在SPZ200 型配砟整形車上進行了裝車試驗。經(jīng)現(xiàn)場測試,該智能避障系統(tǒng)檢測精度可滿足配砟整形車側(cè)犁避障需求,有效解決了現(xiàn)有技術(shù)手段抗干擾能力差、故障率高的問題。

        猜你喜歡
        支柱激光雷達接觸網(wǎng)
        手持激光雷達應用解決方案
        北京測繪(2022年5期)2022-11-22 06:57:43
        為開通打下基礎(chǔ)!這條國際鐵路完成接觸網(wǎng)平推驗收
        云南畫報(2021年10期)2021-11-24 01:06:38
        法雷奧第二代SCALA?激光雷達
        汽車觀察(2021年8期)2021-09-01 10:12:41
        基于激光雷達通信的地面特征識別技術(shù)
        基于激光雷達的多旋翼無人機室內(nèi)定位與避障研究
        電子制作(2018年16期)2018-09-26 03:27:00
        接觸網(wǎng)設(shè)備“運、檢、修”分離改革的探討
        國電數(shù)字物資的三大支柱
        能源(2017年7期)2018-01-19 05:05:05
        高速鐵路接觸網(wǎng)研究進展
        接觸網(wǎng)避雷器接地系統(tǒng)分析
        實施五大支柱 落實五大任務(wù)
        亚洲av三级黄色在线观看| 精品高朝久久久久9999| 久久精品99国产精品日本 | 高清精品一区二区三区| 亚洲av日韩av永久无码下载| 青草内射中出高潮| 中文无码日韩欧| 国产精品国产三级国产av′| 亚洲制服中文字幕第一区| 在线成人tv天堂中文字幕| 99亚洲乱人伦精品| 亚洲精品女同在线观看| 国产精品成人自拍在线观看| 国产内射爽爽大片| 欧美国产激情18| 中文字幕一区二区人妻秘书 | 久久久免费看少妇高潮| 97精品一区二区三区| 免费国产a国产片高清网站| 国产免费艾彩sm调教视频| 精品亚洲成a人片在线观看| 美女视频黄的全免费的| аⅴ天堂国产最新版在线中文| 日本精品人妻在线观看| 女主播啪啪大秀免费观看| 亚洲天堂av三区四区不卡| 欧美一区二区三区视频在线观看 | 中文无码日韩欧免费视频| 亚洲国产精品色一区二区| 成熟妇女毛茸茸性视频| 国产无遮挡又黄又爽高潮| 亚洲 精品 综合 精品 自拍| 国产中文制服丝袜另类| 中文字幕Aⅴ人妻一区二区苍井空 亚洲中文字幕久久精品蜜桃 | 狠狠亚洲婷婷综合色香五月| 欧美国产伦久久久久久久| 日韩精品视频av在线观看| 久久精品国产亚洲av麻豆会员| 丁字裤少妇露黑毛| 9lporm自拍视频区| 无码电影在线观看一区二区三区|