地铁接触式障碍物检测与防脱轨装置的设计开题报告

全文总字数：3752字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1研究目的及意义

随着轨道交通的不断发展，地铁事故逐渐增多。其中，行车路线上撞到障碍物和列车脱轨是轨道交通事故多发原因。列车在行驶途中撞到障碍物，极易造成车体受损，甚至造成列车脱轨。目前已有的障碍物检测系统多是针对地铁隧道中的大型障碍物，且以非接触式障碍物检测系统为主，即通过列车上携带的摄像机、激光、雷达等和特定轨道段的红外线、激光、影响等检测系统以及列车驾驶员的肉眼来综合判断行驶轨道的环境状况。而这种障碍物检测系统一般对路轨表面的小型障碍物存在检测盲区，且无法判断障碍物的材质和威胁程度，需要靠驾驶员的经验来判断处理方法。随着无人驾驶地铁系统逐渐成为轨道交通的发展趋势，非接触式障碍物检测系统已无法有效地判障碍物的威胁程度。造成列车脱轨的原因是复杂的且难以预测，目前对于列车脱轨检测研究多是通过测量某些参数进行监测和推测潜在的脱轨风险。这些研究尚处在理论和实验阶段，目前并没有一种成熟有效的脱轨检测系统。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本课题提出一种适用于普通轨道交通的机械接触式障碍物与脱轨检测装置，该装置能够有效检测轨道表面的小型障碍物，对于威胁程度较低的，还具有清理作用；当列车发生脱轨时，该装置能够及时检测到脱轨状态，反映给控制系统。相较于传统障碍物与脱轨检测装置，其具有成本低，安全可靠性高的特点。

2.2具体实施方案

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] juan jesús,lvaro hernández,jesúsurea,enrique garcía. fpga-based architecture for a multisensorybarrier toenhance railway safety [j]. ieee transactions on instrumentation andmeasurement, vol. 65, no. 6, june.

[2] jinhui lan , dongyang yu , yaoliang jiang.a new automatic obstacle detection method based on selective updating ofgaussian mixture model[c]. the 3rdinternational conference on transportation information and safety, june 25 –june 28, 2015.

[3] sipho xungu, lwando, notununu, asanda mbizeni, john dickens. design of railway obstacle detection prototype[c]. 2017 patternrecognition association of south africa and robotics and mechatronicsinternational conference (prasa-robmech) bloemfontein, south africa, november29 - december 1, 2017.