تساعد مستشعرات الليزر ليدار في رقمنة عمليات قطارات الشحن

نظرة عامة

لمراقبة مناطق المسار أثناء مناورة قطارات الشحن، حتى عند الرجوع للخلف، يعمل فريق مكون من خمسة شركاء، بما في ذلك جامعة فينبرغ آخن (FH Aachen)، على تطوير نظام مراقبة للمسار—نظام المساعدة على المناورات SAMIRA. يتضمن ذلك دمج سحابات نقاط الليدار مع بيانات الكاميرات للكشف بدقة عن الأجسام في المسار. توفر هذه الخطوة الرقمية الموارد البشرية وتضع الأساس للعمليات السككية الآلية، مما يتيح مناورة آمنة وفعالة لقطارات الشحن.

01 نظام مساعدة مناورة قطار الشحن

تحدي المشروع

轨道区域的手动监控越来越难以执行。迄今为止，调动货运列车一直是两人的工作。如果列车向后移动，调车助手必须站在最后一节车厢上，通过无线电通知机车司机轨道区域是否有任何障碍物。这项任务必须在风和日丽的天气中执行，而且存在一定的风险，因此很难找到从事此项工作的人员。虽然列车司机可以通过远程控制自己承担这项任务，需要他们在改变方向时必须走遍列车的整个长度，这非常耗时。也不是最佳解决方案。

حل متكامل

نظام المساعدة على مناورة قطار البضائع الذي طوّره فريق المشروع يتولى مراقبة المسارات ويقدّم الدعم لسائقي القاطرات. يراقب نظام المساعدة كامل منطقة المسار أثناء المناورات ويكتشف العوائق . يُثبّت هذا الجهاز المحمول المزوّد ببطارية في مؤخرة القطار. يحتوي على مجموعة من أجهزة الاستشعار لكشف البيئة وكمبيوتر لمعالجة البيانات.

تشمل المستشعرات المدمجة مستشعرين ليدار من شركة Blickfeld لكشف العوائق ثلاثية الأبعاد ، وكاميرا مجسمة للكشف عن المسافات القريبة، وكاميرتين إضافيتين توفران الأساس البياناتي للكشف عن الكائنات القائم على الخوارزميات، بالإضافة إلى مستشعر رادار. علاوة على ذلك، يحتوي النظام على إشارة تحذير صوتية. يُجهّز سائق القاطرة بوحدة لوحيّة في مقصورة القيادة تعرض منطقة السكة خلف القطار في الوقت الفعلي وتُشير إلى الكائنات والأفراد والإشارات أو المركبات الأخرى ضمن منطقة المراقبة.

يتم اكتشاف هذه الأجسام من خلال دمج صور الكاميرا وسحب النقاط ثلاثية الأبعاد. تحدد خوارزميات التعرف على الصور مناطق المسار والأجسام بناءً على صور الكاميرا، لكنها لا تستطيع تحديد الموقع الدقيق للأجسام؛ فقط الدمج مع سحب النقاط يحقق هذه الخطوة. تأكد من أن مسار القطار يظل خاليًا من العوائق أثناء الرجوع دون مساعد المناورة.

02 دمج صور الكاميرا مع سحابات النقاط ثلاثية الأبعاد من الليدار

在列车调动应用中，Cube1的70°水平视野非常适合密切关注轨道区域，即使在轻微转弯时也是如此。因为铁路运营中的振动非常大，传感器技术必须保证非常稳健 。Blickfeld 传感器的固态特性能够满足以上要求，并且以低廉的价格提供高分辨率的点云数据也很突出。因此，负责LiDAR和摄像头系统的FH Aachen决定将 Blickfeld传感器技术集成到系统中。

قال ماتياس بلومينشتاين (مساعد باحث في هندسة مركبات السكك الحديدية، جامعة العلوم التطبيقية FH آخن): "تقنية مستشعرات الليدار من Blickfield هي بالضبط ما كنا نتوقعه من حيث السعر والدقة ومجال الرؤية . "

03 آفاق

لحماية عمليات مناورة القطارات بشكل أكثر شمولاً، ستكون الخطوة التالية هي إدخال مفهوم مشروع لوحدات ثابتة تُستخدم في فحص المسارات. خلف المنعطفات أو الأقسام الأخرى التي يصعب فيها رؤية السائق، يمكن للنظام إرسال معلومات فورية إلى مقصورة القيادة لتمكين الفرملة في الوقت المناسب عند الضرورة. في المرحلة الثانية، يمكن أن تكون هذه التقنية خطوة أولى نحو تحقيق التشغيل الآلي.