详情

原文传递一种基于毫米波雷达的列车防撞方法及装置

专利名称：	一种基于毫米波雷达的列车防撞方法及装置
摘要：	本发明涉及一种基于毫米波雷达的列车防撞方法及装置，属于雷达技术领域，解决地铁列车的防撞问题，方法包括对地铁机车车头前方反射的雷达回波信号进行预处理，得到目标回波信号；采用训练好的SVM模型对所述目标回波信号进行分类，滤除虚假目标回波信号，得到真实目标回波信号；根据所述真实目标回波信号计算地铁机车车头与目标物体的相对距离和速度，判断是否超出防撞阈值，是则进行列车防撞预警。本发明能够在地铁隧道特殊环境下解决雷达信号的接收处理问题，对地铁列车前方障碍物做出预警；剔除了干扰信号和虚假目标，避免虚假报警影响列车行进；并且无需设置轨旁设备，成本低，维护方便。
专利类型：	发明专利
申请人：	中铁电气化局集团有限公司
发明人：	林云志;范建伟;罗金;杨阳;南非;唐侃
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T18:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T05:00:00+0805
申请号：	CN201911309157.1
公开号：	CN111098890A
代理机构：	北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李明里
分类号：	B61L23/00;B61L23/04;B;B61;B61L;B61L23;B61L23/00;B61L23/04
申请人地址：	100039 北京市丰台区丰台路口139号202室
主权项：	1.一种基于毫米波雷达的列车防撞方法，其特征在于，包括：对地铁机车车头前方反射的雷达回波信号进行预处理，得到目标回波信号；采用训练好的SVM模型对所述目标回波信号进行分类，滤除虚假目标回波信号，得到真实目标回波信号；根据所述真实目标回波信号计算地铁机车车头与目标物体的相对距离和速度，判断是否超出防撞阈值，是，则进行列车防撞预警。 2.根据权利提要求1所述的列车防撞方法，其特征在于，所述预处理方法包括：对所述雷达回波信号进行数据初筛，剔除横向干扰信号；估算目标所处位置的杂波功率值；以所述杂波功率值作为阈值，与初筛后的雷达回波信号的功率进行比对，剔除雷达回波信号中只包括杂波信号的目标单元，得到目标回波信号。 3.根据权利提要求2所述的列车防撞方法，其特征在于，在所述数据初筛中，设置横向距离阈值，剔除横向距离超过横向距离阈值雷达回波信号。 4.根据权利提要求3所述的列车防撞方法，其特征在于，所述横向距离阈值与地铁隧道的宽度相匹配。 5.根据权利提要求2所述的列车防撞方法，其特征在于，所述估算的目标所处位置的杂波功率为当前回波信号中所包括的所有目标单元的功率的算术平均值。 6.根据权利提要求2所述的列车防撞方法，其特征在于，所述SVM模型的训练方法包括：构建训练数据集，所述训练数据为雷达回波信号；构建SVM分类器；对于训练数据集进行预处理，得到目标回波信号；处理目标回波信号，提取特征向量组；并将目标回波信号中的虚假目标的数据标签贴为+1，真实障碍物的数据标签贴为-1；将提取的特征向量组和对应数据标签作为输入送入SVM训练器进行模型训练。 7.根据权利提要求6所述的列车防撞方法，其特征在于，所述SVM分类器采用的是线性核函数。 8.根据权利提要求6所述的列车防撞方法，其特征在于，所述训练数据集包括在没有障碍物的情况下列车运行时，收集的雷达回波信号，以及将特定障碍物放置在列车行进前方时，收集的雷达回波信号。 9.根据权利提要求6所述的列车防撞方法，其特征在于，所述特征向量组包括目标的距离、速度以及目标回波功率数据。 10.一种基于毫米波雷达的列车防撞装置，其特征在于，包括雷达发射机、雷达接收机、防撞处理机；所述雷达发射机安装于列车机车的车头处，用于向车头前方发射雷达信号；所述雷达接收机安装于列车机车的车头处，用于接收车头前方反射的雷达回波信号；所述防撞处理机分别与所述雷达发射机和雷达接收机连接，采用如权利要求1-9任一所述的列车防撞方法，处理所述雷达回波信号，发现障碍物，进行列车防撞预警。
所属类别：	发明专利