一、 應用背景
當軌道車輛遇到落石、闖入人員或牲畜等情況時，極大影響行車安全。目前的鐵路和公路隧道系統主要是通過各種監測手段，判斷是否有異物侵入，進行防災報警。為乘客提供安全、平穩、健康的出行服務。
軌道侵入監測系統示意圖
Apollo 2軌道侵入系統
以長距高清3D激光雷達為核心傳感器的軌道入侵監測系統，在惡劣環境下全天候對隧道進行全方位實時監控。監測內交通流量，準確快速判斷障礙物大小及位置信息，及時發出告警信號，最大限度降低安全隱患。
二、應用介紹
1. 防區設置第一步，利用MAS-Apollo三維激光雷達對隧道需要監測的范圍進行防區設置。MAS-Apollo量程最遠可達500米以上，適合昏暗和完全無環境光的較長隧道環境。同時，MAS-Apollo擁有較寬的視場角，高清密度點云可準確還原區域內三維圖像信息，從而準確地設置防區。如：針對鐵路隧道，可沿軌道設置以軌道中心1875mm寬的標準防區，并且適應彎道，上下坡的情況。準確的防區設置使得系統指監控防區域內的障礙物，而不會被信號燈或其他防區外目標觸發虛警。
有別于傳統激光雷達普遍采用的重復線性掃描方式，MAS-Apollo激光雷達采用獨特的非重復掃描方式。視場中被激光照射到的區域面積會隨時間增大，可降低視場內物體被漏檢的概率，有助于探測視場中的更多細節。如下圖所示，隨著時間增加，MAS-Apollo 激光雷達幾乎可掃描到視場內所有區域。
經過多次測試可以看出，當積分時間為 0.1s 時，Apollo系列傳感器的視場覆蓋率與傳統 32 線激光雷達傳感器相近。當積分時間為 0.1s 時，Apollo的視場覆蓋率即可達到 60%，與傳統 64 線激光雷達相當。Apollo2在積分時間為 0.1s 時，視場覆蓋率高達 99.8%，甚至優于 128 線機械激光雷達傳感器。
2. 觸發報警第二步，MAS-Apollo對防區內出現的障礙物按照報警邏輯進行報警。
MAS-Apollo，分辨率最高可達0.03°，因此即使是較遠處的障礙物也可以準確探測出位置和障礙物大小。在檢測到目標以后，判斷障礙物確實在防區內，且大于設定的報警尺寸，觸發報警信號。例如，軌道異物入侵解決方案，可以依據MAS-Apollo監測的點云數據，發現320m 外的車輛、行人、乃至20cm*20cm*20cm的障礙物，并觸發聲光報警和輸出報警信號等措施。
隧道點云示意圖
3. 功能升級
基于MAS-Apollo的異物入侵解決方案可以進一步進行功能升級，例如：
①. 方案可以配置攝像頭球機，進行雷球聯動，實現抓拍或錄制視頻，方便進一步確認入侵險情和完善報警記錄。
②. 方案可以結合AI算法設置非障礙物信息，緩存非障礙物特征，從而實現排除一些防區內的正常運動目標，減少虛警。Apollo還將提供標注數據集，包含車輛，行人，自行車等自動駕駛場景中常見物體標記信息，方便用戶快速驗證算法，提高效率。
③. 方案還應該包含客戶端用戶界面、系統日志、通信協議等，方便系統集成。
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三、應用優勢
1. 無漏報、低漏報率：MAS-Apollo視場角范圍大，適合覆蓋較寬隧道場景。高清密度3D點云和智能AI算法，提高障礙物監測及識別的準確率
2. 可靠、全天候自動監測：MAS-Apollo產品已通過國標級抗震動、EMI、人眼安全等測試，并通過軌道交通行業第三方測試檢驗，可靠性強，全天侯工作，不受惡劣環境及光照影響
3. 全方位、無死角覆蓋：MAS-Apollo三百米長距離探測，無論是隧道直道、彎道、岔道，均可預留出較長的探測距離，為車輛制動預留響應時間
4. 智能化判斷、告警：MAS-Apollo車輛進入監測區域即可生成有效數據，只要配合匹配智能算法，能有效過濾車輛、無關行人等運動目標對系統的干擾，可聯動攝像頭抓怕上傳圖像，并實時生成告警，稽查信息
5. 施工便捷、周期短：MAS-Apollo非接觸式監測系統，現有基礎設施即可部署，施工快捷，不影響行車
Apollo
2 安裝示意圖
Apollo
三維激光雷達參數圖
