城轨列车非接触式障碍物检测系统的研究.pdf

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1、；遍：一学校代码：１０００４密级案系《聲专肇靜＂ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧｕＮＩＶＥＲＳＩＴＹ＾ｊｊ＾＾硕ｚｂ学位论：Ｓ齡＾城轨辭機触式臟麵纖的辆１？＾Ｍｍｍ賺师職瞧ｙ’顆麵心園，羣！咽Ｂ嗎邊如＇么Ｉ乂聲硕击学位论文城轨列车非接触式障碍物检测系统的研究Ｔｈｅ民ｅｓｅａｒｃｈ－ｔｏｆＮｏｎｃｏｎｔａｃｔＯｂｓｔａｃｌｅＤｅｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｏｒＵｒｂａｎ民ａｉｌＶｅｈｉｃｌｅ作者：曲越导师：邱瑞昌北京交通大学２０１

2、７年３月学位论文版权使用授权书了解北京交通大学有关保留。特授本学位论文作者完全、使用学位论文的规定权北京交通大学可Ｗ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、汇编供查阅和借阅。同供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可Ｗ为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（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：靴遊导师签名＾月ａ曰签字曰期：＞年月曰签字曰期口＾７年１｜］

3、个｜＾／学校代码：１０００４密级：公开北京交通大学硕±学位论文城轨列车非接触式障碍物检测系统的研巧ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆ－ＮｏｎｃｏｎｔａｃｔＯｂｓｔａｃｌｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｆｂｒＵｒｂａｎ民ａ。Ｖｅｈｉｃｌｅ作者姓名：曲越学号：１４１２１４５２导师姓名：邱瑞昌职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕ｉ学科专业：电气工程研究方向：电力电子与电力传动北京交通大学２０１７年３月ｉ致谢、本论文是在我的导师邱瑞昌老师的悉屯

4、指导下完成的，邱瑞昌老师在科研学、习中方法科学、态度严谨，为人处事方式得当。在我步入实验室后，邱老师在科研、学习和生活上给予我极大的支持和帮助，当我遇到困难时，耐屯的教导我、开导我，、理两方面为我提供了无私的帮助从学习和屯。在此非常感谢邱瑞昌老师对我的关、屯和指导！＇感谢实验室的王保华老师在学习和科研工作上对我的悉。培养，经常主动关、屯、，我的生活情况，在科研学习中遇到问题时总是为我耐屯解答给予了我无微不至！、王的关怀和启发，在此向他表示最真诚的感谢深深的感谢实验室的郝志强老师！

5、昕老师为了学生们辛勤地奉献，让我们在学习的同时感受到家的温暖感谢实验室的田广阔师弟、夏永欣师妹在我论文的研究和撰写过程中给予我实验调试上的巨大帮助，正是他们的无私帮助促使我有效地完成基础理论和实验调试，进而顺利完成论文！，感谢我敬爱的父母，是他们赐予了我宝贵的生命并含辛茹苦地将我养大成人。，给予了教我人生的哲理，做人的方法，为我遮风挡雨当我处在逆境和困难中时我最大鼓励和支持，推动我勇往直前。感谢我最爱的同学们让我在短短几年内收获了知识的同时也收获了珍贵的友一一谊，他们对我给予的无私帮助和

6、关怀将是我这生中非常宝贵的笔财富。川？摘要随着现代化进程不断加快，越来越多的城市开始发展城市轨道交通行业。无人驾驶城轨列车作为现代化轨道交通的热口领域，轨道障碍物及脱轨检测技术是其需要解决的难点。本文在对比现有接触式障碍物检测系统及参考国内外对智能车的障碍物检测方法的基础上一，研巧了种非接触式障碍物检测方法，并设计了适用于无人驾驶城轨列车的非接触障碍物及脱轨检测系统。论文首先根据无人驾驶城轨列车运行的特点，提出系统的整体设计方案：选用多线制激光雷达与摄像机作为无人驾驶列车

7、障碍物检测的工具，用脱轨检测模块检测列车脱轨一。根据激光雷达与视频图像处理的特点，提出种适用于轨面障碍物的检测方法，。当列车行驶于直线轨道时系统将轨道边界与激光雷达的相对位置作为检测限定条件，去除干扰点，实现障碍物的检测当列车行驶于弯道时，利用视；频处理技术提取图像中的铁轨边界，并依据摄像机的内参数矩阵化及单目测距模型将激光雷达扫描到的点转换为图像上对应的投影点，最后依据投影点是否落在图像上轨道边界区域内外来确定是否为障碍物。一依据理论分析结果，并结合城轨列车制动原理，设计了套非接触障碍

8、物检测系统，。该系统由车载主机与脱轨检测模块组成其中车载主机内部含有工业计算机、激光雷达接口板和主控板。系统的硬件设计主要包括ＷＳＴＭ３２为核也控制主控板的各个硬件设计和脱轨检测模块的硬件设计；软件设计由用于处理激光雷达与摄像机采集的数据的上位机软件和用于控制主控板及脱轨检测模块的下位机软件组成。最后，本文搭建了城轨列车非接触障碍物