上一篇文章中，我們淺談了D2809次列車事故引發的汛期鐵路安全思考和鐵路隱患預防的重要性。

思考過后，綜合軌道交通存在的隱患問題，提供怎樣的解決方案，是今天的主要內容。

當前軌道環境存在以下問題：

• 公路跨鐵路地段、公路與鐵路并行緊鄰地段、施工路段附近、鐵路正線以及山區中常有可能發生坍塌落石和泥石流等情況。

• 隧道是交通事故多發的路段之一，受制于地理條件限制，隧道內彎道多、彎道大、彎道急，燈光條件有限的情況下，當遇到落石情況時，極大影響行車安全。

• 軌道中突發闖入的人、動物等異物侵限情況時有發生。

• 高鐵站內鋼架結構的風雨棚，在長期運行、使用過程中，歷經季節氣候變化，尤其是近些年強風、強降雨等極端氣候屢屢頻發，其鋼架結構難免出現各種變形、損傷，成為了行車和旅客安全的重大隱患。

以上情況具有突發性、無規律性和不可預測性。

為了解決上述隱患，基于3D激光雷達實時探測技術，鐳神智能自主研發軌道交通異物侵限智能監測系統，從硬件到算法提供整體解決方案，依據需求分別有定點式安裝和車載式安裝兩種方案，具有快速響應、精準識別異物、穩定可靠等工作特點。

定點式方案

激光雷達軌道異物侵限智能監測定點式方案，采用3D激光雷達，安裝于軌道異物侵限多發地段、隧道、易塌方山體及月臺周邊，全天時智能監測，及時對軌道異物入侵進行預警。

定點監測軌道侵限情況

同時，也能轉換監控視場，針對易滑坡山體，進行泥石流等突發災害的實時監測預警。

定點監測易塌方路段的山體情況

定點式的軌道異物侵限智能監測方案，具有120°×25°的超廣視場角，通過組合安裝方法，可全方位無死角覆蓋特殊路段，做到監測無盲區。

對于20×20cm的小物體，即使在200米的探測距離，激光雷達依舊有效感知，分辨率可達至0.03°×0.05°，呈現5~6個穩定的點云像素點，清晰準確識別異物。

小物體的有效感知

根據路側監測的需求，鐳神智能激光雷達可實時監控軌道意外情況的發生，真正做到快速響應。

如果說定點式方案是在已知隱患路段進行多地多點的監測預防 ，那車載式方案則是基于更無法預測到的險情進行的第二道防線布置。

車載式方案

鐳神智能車載式方案所用激光雷達擁有905nm及1550nm兩種光源配置可選。均采用車規標準設計，且在尺寸、功耗、功能安全、成本等進行了全面整合優化，通過一系列嚴苛測試，上車應用具有現實意義。

905nm激光雷達




1550nm光纖車規混合固態激光雷達

此次車載式方案需要特別介紹的是，以鐳神智能自研自產的1550nm光纖激光器做光源的混合固態激光雷達，它抗光強度高，不受自然光以及高亮度的對射光影響，探測更穩定、探測距離更遠，對小物體的探測能力更優秀。

車載式方案通過安裝在車頭表面的激光雷達，無接觸式實時探測前方道路情況，精準抓取入侵軌道的異物，有效識別人、動物、車輛、滾石、落物等不同目標屬性，并輸出距離、3D輪廓等信息。

車端軌道異物侵限智能監測系統

系統搭載了慣性測量單元（IMU），即使在信號衰減的隧道內，也不會影響列車前方環境的三維建模和列車行駛的實時定位。

地鐵實測效果

一旦監測異常數據，算法單位將會啟動信息分發傳輸模塊，將設置監控范圍內有異常的目標告警信息及時提醒司機制動或其他上報處理。

點云效果

1550nm光纖車規混合固態激光雷達，探測距離1.5m~300m(250m@10%)，探測精度±3cm，幀率10~20FPS，漏報率極低，給予列車司機或交通大后臺更多的安全冗余時間。

由于不同列車的速度不同，車端激光雷達的探測距離與刷新頻率自然也需要匹配不同車進行方案定制。

根據以下高鐵、動車、貨車、輕軌的時速，可得知不同列車的運行狀態是不一樣的。

• 高鐵的最高速度是300km/h~350km/h

• 動車的最高速度是200km/h~250km/h

• 火車的最高速度是120km/h、140km/h和160km/h

• 輕軌的最高速度是80km/h或者100km/h

由于高鐵的運行速度最快，為了提高系統的響應速度，對激光雷達的探測距離和探測幀率要求最高。為此，在探測過程無玻璃隔擋的前提下，鐳神智能可根據不同列車需求定制公里級探測量程的激光雷達。

當前，鐳神智能激光雷達軌道異物侵限智能監測方案，已成功在北京、深圳、蘇州等城市落地應用，有效提高了軌道運行安全系數。

而未來，鐳神智能也希望助力更多城市的軌道應用，減少軌道事故的發生。

     深圳市鐳神智能系統有限公司成立于 2015 年 2 月，是一家純內資的國家級高新技術企業，以強大 的自主研發實力成為全球領先的全場景激光雷達及整體解決方案提供商，致力于打造全國產化的高性能 激光雷達及行業應用方案，以高端、穩定、可靠的激光雷達環境感知技術賦能產業升級，服務覆蓋自動 駕駛、智慧交通、軌道交通、通用航空、機器人、智慧物流、高端安防、港口、測繪及工業自動化等十 大產業生態圈。秉持著“讓駕駛更安全，讓機器更智能，讓生活更美好”的使命，鐳神智能始終堅守“專 業 · 創新 · 品質”，以卓而不同的感知精品為客戶創造價值，立足全球構建智能感知的黃金時代。 

      鐳神智能以自主創新的核心技術樹立了多個業界里程碑：是全球唯一一家同時掌握了 TOF 時間飛 行法、相位法、三角法和調頻連續波等四種測量原理的激光雷達公司，同時具備 1550nm 及 905nm 車規激光雷達的量產能力，打造了市面最齊全的激光雷達產品矩陣; 是國內最早開始進行垂直產業鏈資 源集成與整合戰略布局的公司，已具備從關鍵核心器件到整機全鏈條的設計、研發、工藝、制造、測試 能力，均達到行業領先水平。鐳神智能已實現自研自產激光雷達專用芯片、光纖激光器、十多種高功率 核心光器件及生產光纖核心器件的自動化設備，以及半導體激光器和探測器封裝工藝，徹底攻克我國被 “卡脖子”的 35 項關鍵技術之一的激光雷達技術問題，并獲《人民日報》報道。

     鐳神智能憑借雄厚實力和優秀業績，得到了國家及地方政府部門的一致認可：榮獲 2020 年國家科 技進步二等獎；成功入選“國家工信部新一代人工智能產業創新重點任務優勝揭榜單位”；獲廣東省科 技廳認定為“廣東省激光雷達工程技術研究中心”； 實力斬獲 2019 廣東省重點領域研發計劃“新能 源汽車”重大科技專項；成功入選國家級專精特新“小巨人”企業。