基于雙目立體視覺的列車目標識別和測距技術

原培新, 蔡 炟, 曹文偉, 陳 超

(東北大學 機械工程與自動化學院, 遼寧 沈陽 110819)

隨著世界流通領域的高速發展,以及鐵路運輸的業務量大幅度增長,諸多因素對我國鐵路貨物運輸提出了嚴峻考驗.由于鐵路貨運到達的目的地不同,列車的編組解體作業成為不可缺少的環節,編組站便成為重要的樞紐.編組站的主要任務是貨物列車的解體與編組作業,駝峰是編組站的主要特征.駝峰的形狀和駱駝背類似,因此而得名.在駝峰上鋪設鐵軌,當列車經過駝峰時,利用列車自身的重力和駝峰坡度產生的勢能使兩個車鉤的拉力為零,工作人員提起連接車鉤的把手,將車鉤分解.此時分解后的列車順坡自動溜放到編組場的預定線路上,根據要求進行最后的編組.現今,列車在編組站上的溜車調度、信息接收等操作均已實現自動化,但是人工操作仍然是駝峰處列車摘鉤的唯一方式,這不僅增加工作人員的勞動強度,也威脅其人身安全.

早在20世紀70年代,德國的KB公司就開始進行鐵路運輸自動摘鉤相關技術的研究.該公司研發了摘鉤機械手,并在列車旁鋪設軌道,機械手在軌道上根據自動化綜合系統對目標車廂進行追蹤,利用雷達測出列車此時的運行速度并傳輸給機械臂,機械臂根據之前得到的位置信息感知車鉤目標的距離,對車鉤手柄進行抓取,完成摘鉤作業.但是,由于當時的實驗環境困難和技術落后等因素,造成對目標的識……