基于虚幻引擎与三维点云的列车障碍物检测仿真系统设计

摘要：

随着轨道技术的高速发展,列车安全的主动防护技术在列车行驶的过程中极为重要,例如非接触式障碍物检测系统.然而在真实列车运行的铁路环境中难以采集到带有障碍物的场景,并存在采集实验数据效率低的问题,如图像和点云数据.本文设计了一种具有虚拟激光雷达的轨道列车障碍物检测仿真系统,为轨道列车非接触式障碍物检测的研究提供可靠的实验环境和点云采集传感器.为了精确识别列车前方轨道位置,提出一种基于体素分割和稀疏卷积算子构建点云语义分割网络识别轨道点云的方法.基于最小二乘法拟合离散的轨道点云获得连续的安全行车区域,并且基于平面分割和点云聚类确定了障碍物的三维位置.通过采集仿真环境中3 种轨道场景的点云,制作数据集用于训练网络模型,并通过采集带有障碍物场景的点云测试所提出的障碍物检测方法.实验结果验证了仿真系统可行性以及障碍物检测算法的有效性.

关键词：虚幻引擎、列车仿真环境、三维点云、障碍物检测、神经网络

所属期刊栏目：33

分类号：TP391.9;TP273;TN958.98

资助基金：国家重点研发计划;浙江省自然科学基金资助项目;浙江省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2023-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1077-1089