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激光与双目视觉融合的电动火车自动安全防护系统架构设计与实现

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完成单位:日照港集装箱发展有限公司第一港务分公司,日照港技术创新中心,北京领识舜动科技有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2026-J-2-***

登记年份:2026

发布时间:2026-07-16

成果主要完成人

孙岩,张守波,杨玉刚,陈浩,徐振奇,马跃,江南,姜栋耀,刘晓港,崔赫

项目概况

本项目面向港口铁路电动火车远程调车作业中存在的安全痛点,针对“充电点距土挡近、远控视线易受干扰、道岔状态难判断”等管理技术难点,创新性地提出并实现了一套激光与双目视觉融合的自动安全防护系统。 成果的核心先进性在于:突破单一传感器局限,首次将3D激光雷达与双目视觉深度融合,构建了“冗余感知+协同决策”的主动安全架构。通过自主研发的点云处理与视觉识别算法,实现了对轨道障碍物(准确率≥98%)、道岔状态(准确率≥99%)及信号灯语(准确率≥99%)的精准、实时感知,并在多源数据冲突时建立短时持续观测机制,极大提升了复杂工况下的决策可靠性。 创新性主要体现在:一是构建了软硬件一体化的模块化系统,支持机车双向行驶无缝切换与7x24小时稳定运行;二是实现了核心硬件与软件平台的全面国产化,形成了自主可控的技术体系;三是设计了分级响应机制,实现了从环境感知到控制执行的闭环安全防护。 该系统已在国内领先的智慧绿色干散货码头——山东港口日照港石臼南区完成首台套应用,经历了完整生产周期的严苛验证,系统稳定可靠。其技术通用性强,可快速推广至铁路编组站、工矿企业铁路线及物流园区等有轨运输场景,具备显著的产业化前景。 项目经济效益显著,有效避免了脱轨、碰撞等重大安全事故,大幅降低了设备维修与人力成本,提升了调车作业效率。社会效益突出,通过“科技兴安”提升了港口本质安全水平,是推动传统工业智能化升级的典范,为轨道交通领域自主安全防护技术的发展提供了可复制、可推广的先进方案,有力支撑了行业向绿色、智能方向的转型升级。