【摘　要】随着人们生活水平的不断提高，地铁越来越成为人们出行选择的重要轨道交通工具，进而也就对地铁的运行质量提出了更高的要求。而信息技术的不断更新，使得无人驾驶列车成为可能。但是，如何让无人驾驶列车在运行时自动的识别以及检测前方的障碍物是当前所要研究的主要问题。而通过将红外摄像机、3D摄像机以及无线电雷达等多种技术进行融合，就可以确保列车能够在不受天气、气候等外界环境影响的状况下，实现对障碍物的精准检测，以此就能有效的保障列车的行驶安全。
 
【关键词】多技术融合；地铁列车；障碍物检测系统
 
当前我国地铁列车的行驶主要采用的是有人驾运的方式，对于障碍物的检测主要就是通过列车司机的瞭望，来确保列车能够无障碍的落入到轨道区间，保障列车运行的安全。而地铁列车障碍物检测系统的实现，就可代替列车司机来完成前方线路的瞭望功能，这样不仅可以保障列车的行驶安全，而且还能减轻列车司机的工作量。本文就针对基于多技术融合的地铁列车障碍物检测系统设计与分析展开具体的分析与讨论。
 
一、多技术融合地铁列车障碍物检测系统使用的必要性 

通过对多技术融合地铁列车障碍物检测系统使用必要性的分析与了解，可在一定程度上有效的帮助我们更好的将其运用在地铁列车行驶的过程中，帮助列车司机实时的分析路况信息，充分的发挥出其的应用价值，保障乘客的安全出行。下面，就针对多技术融合地铁列车障碍物检测系统使用的必要性展开具体的分析与讨论。
 
随着城市发展规模的不断增大以及人口数量的不断增多，给城市轨道交通发展带来了巨大的压力。而地铁列车不仅运行速度较快，而且载客量较多，其所具备的优势也使其逐渐成为了人们出行的必要选择。而地铁的运行环境一般都较为封闭，且人口密度较大，这也在一定程度引发了一定的人流聚集问题，以此也就不利于列车的运行安全。因此，为了保障人们的安全出行，就应首先认识影响地铁列车安全运行的因素，并采取相应的解决措施，来提高地铁列车运行可靠性和安全性。其中，管理水平、装备可靠性以及轨道路障都是影响列车行驶安全的主要因素。而轨道路障主要就是指：在铁轨上影响地铁列车行车安全的障碍物，像在轨道上非法放置障碍物等都属于轨道路障。而地铁一般行车速度较快，又由于行驶在较为密闭的区域，这样就导致光照的瞭望的条件较差，单纯的依靠列车司肉眼进行瞭望和识别，无法保障列车的行驶安全。因此，基于多技术融合的地铁列车障碍物检测系统的使用就能够有效的解决这一问题，通过红外线技术或者其他技术来代替人眼实现对障碍物的识别和检测，避免轨道路障对列车的安全行驶造成影响。因此，该系统在地铁列车运行过程中的应用具有较强的社会价值、经济价值和学术理论价值。
 
二、障碍物检测系统的构成

就针对当前的障碍物检测系统而言，其主要由五个模块组成，即：传感器融合模块、行为分析模块、用户接口模块、列车接口模块和全局服务模块。其中，传感器融合模块主要就是实时的采集和整合列车运行前方的环境数据信息，确保为列车的安全运行提供可靠的理论依据。对于所采集到的信息还可根据障碍物的类型、参照物以及无关物等分门别类的存储到数据库中。地铁城市轨道交通较其他交通方式不同的是：其运行环境较为复杂，对于环境的运行安全性要求较高。而通过使用多融合的传感技术就可帮助地铁列车实时的判断前方的运行环境，确保能够充分的发挥出整个系统的检测效果。而行为分析模块主要就是根据传感器融合模块所采集到的障碍物信息，来良好的控制列车的运行。譬如：当检测当前方有障碍物时，就应控制列车做减速操作，而当前方没有障碍物时，列车就可做适当的加速操作，确保能够提高列车的运行质量。用户接口模块主要就是指一台触摸显示器，在该显示器中可以显示列车运行的实时状态信息，并根据前几个模块的反馈信息，将列车前方可能遇到的障碍物以及相关信息以清单的方式显示出来，这样就能方便调度人员实现列车的良好调度。列车接口模块可良好的控制车辆的牵引单元号和列车的制动停车单元，确保列车在遇到紧急情况时，能够及时的刹车，避免出现危险情况的发生。而全局服务模块可以良好的管理障碍物检测系统的上位管理主机，并对相关障碍物信息进行有效存储，确保给整个系统的安全稳定运行提供服务。
 
三、系统软件设计 

多技术融合障碍物检测系统的主要采用的是Java语言完成开发工作，这样就减少了不同模块之间的耦合性。对于每一个传感器而言，其都属于一个独立的线程，而每个传感器数字信号处理及数据融合点也设有一个独立的线程，这样每个线程之间在运行时互不影响。此外，每个障碍物的触发处理也设置了一个独立的线程。线程与线程之间进行数据交换以及传递主要就是通过一个共享的全局模型数据结构来实现数据的交流，这样既能将各个线程有效的连接起来，做好沟通与交流工作，而且还能避免一个线程出现问题而影响另一个线程运行状况的现象，以此就能为列车的安全稳定运行奠定坚实的基础。
 
四、试验结果 

当研究完该系统之后，将该系统运用在了地铁列车的正常运行中，可知基于多技术融合检测系统的使用，能够及时的识别出列车轨道内的异常物体，并且还能识别并计算出列车轨道旁边电线杆之间的距离，这也在一定程度上表明了该系统的使用对整个列车轨道障碍物的识别和检测具有十分必要的作用。
 
五、结论 

不断的将基于多技术融合的地铁列车障碍物检测系统运用在地铁列车的行驶过程中，对于实现对轨道障碍物的有效识别和检测，降低安全事故的发生率以及有效的保障列车的行驶安全都具有至关重要的作用。因此，我们应首先认识与了解多技术融合地铁列车障碍物检测系统使用的必要性，进而从障碍物检测系统的构成、障碍物检测系统的构成、系统软件设计以及试验结果四个方面对整个系统进行分析，确保能够充分的发挥出系统的应用优势，实现列车前方障碍物的实时检测，以此来有效的提高列车运行的安全性。
 
参考文献：

[1]王维,梁汝军,黄涛.地铁列车障碍物视频识别系统设计[J].城市轨道交通研究,2018,22(06).
 
[2]黄涛,吕红强,王维.基于多技术融合的地铁列车障碍物检测系统设计[J].制造业自动化,2016,38(08).