测距避障传感器在城市轨道障碍物探测系统中的应用技术方案

在交通行业中城市轨道交通作为载客量大、运营环境相对封闭的公共交通系统，在我国人口向中心城市聚集获得了较大的发展，发展的同时也伴随着安全问题，根据统计，轨道交通车辆事故主要原因有车辆故障、轨道故障、行车界限内出现障碍物、信号故障等。而随着无人驾驶技术的应用越来越广泛，轨道交通车辆也在从人工驾驶向着智能化更高的无人驾驶方向迈进。日益严重的城市交通拥堵问题的运营安全更加备受到重视。所以轨道上障碍物探测是保证车辆运行安全的重要措施。

车辆需要障碍物探测系统可代替司机对行驶区域内的异物进行识别并控制车辆实施必要动作，从而实现线路运行的安全性和可靠性。障碍物探测系统已经成为了城市轨道交通中各种车辆的必备功能之一。轨道障碍物检测包括检测列车是否碰撞到轨道上障碍物的被动检测，和检测列车运行前方轨行区限界范围内障碍物的主动检测。其工作方式为车辆走行方向前端预设一个探测头 ，当车辆行驶区域内出现障碍物时，探测头最先触碰到障碍物。此时车辆主机判断车辆发生碰撞，并将此信号发送给调度中心。同时车辆发生紧急制动。

而随着传感、通信、信息技术等的发展不断进步，轨道交通环境感知技术可通过传感器获取当前铁路线路的环境信息，然后通过相应的识别算法或构建检测位置模型，确定环境是否异常或直接通过位置信息确定异物是否侵入铁路机车限制，完成轨道线路异物侵权检测。目前，由于传感器技术的快速发展和匹配的智能检测识别算法理论基础的日益成熟，传感器技术在国内外学者中得到了广泛的应用。对于传感器在轨道障碍物检测工采网推荐日本Sharp距离测量传感器模块- GP2Y0A41SK0F，激光雷达长距离传感器TF03-180。

日本Sharp GP2Y0A41SK0F是一款距离测量传感器模块，它由PSD(position sensitive detecton)和IRED（infrared eitting diode)以及信号处理电路三部分组成。由于采用了三角测量方法，被测物体的材质，环境温度以及测量时间都不会影响传感器的测量精准度。传感器输出电压值对应探测的距离。通过测量电压值就可以得出所探测物体的距离，所以这款传感器可以用于距离测量，避障等场合。

激光雷达长距离传感器TF03-180是一款工业级高速测量的激光雷达，且量程可达180m，对室外强光和雨雪雾环境 的补偿算法，使其在强光和雨雪雾环境下依然可以正常工作，它还具有多种测量模式和参数供客户自主选择配置，以满足不同客户的测距需求。