刘尚昆 朱广平 王波 高春雷 徐济松

1.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；2.中国铁路西安局集团有限公司，西安712400；3.中国铁建高新装备股份有限公司，昆明650215

养路机械如配砟车等在线路上作业过程中，其侧犁、翼犁等工作装置最大伸展位置极有可能碰到接触网支柱从而造成事故。目前铁路工务施工安全管理主要由操作人员进行人工监控，维修任务繁重时人员容易倦怠疏忽，极易引起事故。因此迫切需要自动化程度更高、安全性和稳定性更好的智能化辅助避障系统，确保铁路运营线路的设备安全［1］。

避障系统的核心问题是接触网支柱的识别与定位。国内外主要使用超声波技术、毫米波雷达技术、机器视觉技术、激光雷达技术等进行障碍物识别［2］。考虑到养路机械施工时间多为夜间，视野差，本文选取激光雷达传感器进行环境感知，开发数据处理软件，以实现接触网支柱的识别和准确定位。

1 系统总体方案

接触网支柱的识别及定位系统如图1所示。该系统主要包括左右两个激光雷达、倾角传感器、数据采集卡以及安装在司机室的处理主机。激光雷达安装在左右侧犁的主犁板上，用于获取空间三维点云数据。倾角传感器安装在雷达支座上，倾角值通过RS485串口传输到上位机中，实时校正激光雷达倾角。数据采集卡通过百兆以太网口与处理主机连接，将采集到的点云数据实时传输到处理主机。处理主机安装在司机室操作台上方，通过运行编写的数据处理软件进行障碍物的识别与定位，并显示障碍物信息。……