三维激光异物侵限监测系统研究

时佳斌

中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081

随着我国铁路的快速发展，铁路网不断加密，列车速度不断提高，铁路事故的危害程度也在大大增加。铁路网与公路网有着大量的交叉点，其中不乏有公跨铁地段、公铁并行地段。另外，随着铁路向西南发展，山岭隧道增多，易发生异物侵限的区段增加。当发生异物侵限时，高速行驶的列车若无法及时得知运行前方的异物侵限信息，不能在到达异物侵限点之前停车，可能导致人员伤亡和经济损失。异物侵限事件的突发性和难以预测凸显了对其进行实时监控的必要性。

既有的二维激光异物侵限监测技术，存在误报率高、监测参数单一、特殊地段监测困难等问题，监测时需投入较多人力与物力，难以满足铁路异物侵限监测的实时性和准确性［1-2］。为解决该问题，开展了基于三维激光扫描技术的异物侵限监测系统研究。本文对异物侵限监测技术的研究现状、三维激光异物侵限监测系统的组成及应用予以介绍。

1 研究现状

现有的异物侵限监测技术主要分为非接触式与接触式两种。非接触式监测技术主要包括激光扫描技术［3］、红外探测技术、智能视频分析技术等［4-5］。接触式监测主要包括双电网监测技术和光纤光栅探测技术。非接触式监测技术具有受地形影响小、监测范围广、易于安装维护、可对落入监测区域的异物进行特征识别等优点［6-8］。

非接触式监测技术中二维激光扫描技术比较成熟，识别算法相对简单［9-11］，故其应用较为广泛。……