郑云水，郭双全，董 昱

(兰州交通大学 自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070)

铁路运输系统作为三大主要运输手段中最主要的运输方式，对旅客出行和大宗货物的流通承担着重要的运送使命。而随着社会快节奏的发展，人们对交通运输出行的要求也越来越高，既要求其具备高的时效性和便捷性，又要求其具有高的安全性。这本身就是对现代轨道交通的巨大考验。可以发现，一直以来由于异物入侵铁路限界而引发的列车行车安全事故频有发生，严重损害了轨道交通运输的安全。国际铁路联盟2018年的安全报告就显示，造成铁路运行安全事故的主要原因是铁路线路维修人员非法上道作业及铁路沿线人员抢越道口。但由于异物入侵运行环境具有随机性，且列车只能在特定的轨道线路中运行，无法躲避随机异物的入侵，故在铁路运输时由异物侵入建筑限界造成的安全事故一般都较为严重。因此，迫切需要研究一套列车运行环境监控系统来保证列车的安全运行[1-4]。

目前，国内外相关领域的研究大都基于视觉传感器和雷达传感器，实现对列车运行环境的监控。文献[5]利用机器视觉来对前端检测到的环境信息进行分析，提取出障碍物，并利用嵌入式技术搭建了异物侵限检测系统。文献[6]利用3台视觉传感器构建了机车前方轨道障碍物检测系统。文献[7]利用车载前视摄像机获取环境数据，并采用Hough变换实现障碍物检测。文献[8]采用单目热敏相机进行障碍物检测。……