列车障碍物检测方法的研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位列车障碍物检测方法的研究作者姓名靳尚宇学科专业电气工程指导教师汤钰鹏副教授培养院系电气工程学院二零一五年三月硕士学位论文列车障碍物检测方法的研究作者：靳尚宇导师：汤钰鹏北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务

2、和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名：签字曰期年》月闩签字日期年》月日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文列车障碍物检测方法的研究作者姓名：靳尚宇学号：导师姓名：汤钰鹏职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工工程研究方向：电力电子与电力传动北京交通大学年月致谢时光飞逝，两年半的研究生生活即将结束，在此论文完成之际，特向所有关心和支持我的老师、亲人和同学们表达我衷心的感谢。首先要向我的导师汤钰鹏副教授表达深深的感谢，本文的工作不论在选题、撰写到审阅各个环节都凝聚了汤老师大量的心血。同时

3、，汤老师严谨的治学态度和精益求精的科研精神，给了我极大的影响和帮助，在此衷心感谢这两年来汤老师对我的关心和指导。其次，我要感谢我的另一位导师王保华讲师，在我的硕士学习期间，对我论文的研究工作给予了极大的支持和帮助，在理论和实践中给我传授的知识是我不断进步的源泉，也为本论文奠定了理论基础。在进行科研工作和撰写论文期间，实验室的王来，郑策，赵慧和曲越同学给予我热情的帮助，寝室的齐龙，刘霄瑞同学给予我充分的理解和宽容，在此向他们表达我的感激之情。最后，感谢我的父母和家人，他们对我的无私奉献和关爱，让我能够在拼搏和奋斗的过程中专心投入，让我在学校专心完

4、成学业，我爱你们。中文摘要中文摘要摘要：随着我国经济的蓬勃发展以及城市化进程的不断加快，城市轨道交通凭借其运输能力强、间隔时间短和环保无污染的优点，在我国公共交通事业中发挥着愈发重要的作用。在客运量大幅上升的同时，对城市轨道交通运营安全性的要求也越来越高，由于轨道障碍物的危害性极大，因此障碍物检测的相关研究已经成为轨道交通领域内的热点。本论文研究了国内外列车障碍物检测的方案和相关技术，结合城市轨道交通的特点，提出了一种接触式障碍物检测方法，在此基础上设计并研制了一套适用于无人驾驶地铁列车的新型障碍物及脱轨检测系统。论文首先制定了整个系统的方案设

5、计，对系统的结构组成和工作原理作了说明，详细介绍了机械检测装置传感器的选型和优化设计；主控制机箱的设计以故障导向安全为基本原则，釆用和的双控制核心，确定了带有故障记录单元的双机并联冗余电气结构并采用和法对系统可靠性进行了评估。本文分硬件和软件两部分详细介绍了障碍物及脱轨检测系统的设计过程。硬件部分主要包括电源隔离转换电路设计、信号调理电路设计、芯片和单片机的外围电路设计、数据存储电路设计、通讯接口电路设计和继电器驱动电路设计；软件部分主要包括逻辑控制单元和故障记录单元的程序设计，并且使用软件对逻辑控制部分进行了仿真，初步验证了程序的功能。此外，

6、本文还对障碍物及脱轨检测系统进行了试验，设计了静态和动态试验，分别模拟列车运行过程中脱轨和与障碍物碰撞两种状况，用以验证系统的基本功能。试验结果表明，本文设计并研制的障碍物及脱轨检测系统满足了设计要求，工作稳定可靠，为今后城市轨道交通中的障碍物检测方案设计提供了参考。关键词：城市轨道交通；无人驾驶地铁列车；障碍物及脱轨检测；；ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:WiththerapiddevelopmentofChina'seconomyandacceleratingurbanization,urbanrailtransitpla

7、ysanincreasinglyimportantroleinourpublictransportbyitstransportationcapacity,shortintervalsandnoenvironmentalpollution,Assharpriseinpassengertraffic,therequirementsonurbanrailtransitoperationsafetyarealsoincreasing.Becauseofthehazardoftrackobstacles,obstacledetectionandrelev

8、antresearchhavebecomeahottopicinrailtransportation.Thisthesisstudiesthedome