轨道障碍物识别方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种轨道障碍物识别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

轨道交通系统因其智能、经济、实用、环保等优势在我国已得到广泛的应用，且仍然处于快速发展中，轨道交通系统也始终向着更智能、更安全的方向不断升级更新。车车互联通信、列车紧密追踪、车车救援是轨道交通向更智能化迈进的重要一环，在这些应用场景中，识别前车并获取列车间的实时距离是其中的关键点。另外，列车运行界限内的障碍物入侵是保障列车运行安全和稳定的重大隐患，因此需要提前感知列车运行前方是否存在影响列车安全的障碍物。

车辆识别和障碍物识别需要对列车运行前方的物体进行实时探测，在传统的轨道交通列车驾驶体系中，主要依靠列车上驾驶人员的目视观测来判断列车前方是否存在物体以及物体种类，这对列车驾驶人员综合素质要求比较高，并且列车驾驶人员容易受到环境的干扰；在有些更智能化的轨道交通体系中，采用主动探测设备如雷达，图像检测设备等来感知列车运行范围内的环境物体。

列车运行轨迹根据综合线路线形、列车结构和列车当前位置确定，由于轨道线路中存在大量曲线设计，并且随着列车的移动，列车前方的线路线形也在不断改变，要准确判断出探测到物体是否处于列车运行界限范围内是重点也是难点。

现有轨道障碍物识别方法中多以列车界限为对象，先计算列车限界范围，然后用列车界限的边界截取列车周边物体，在此边界内的物体为需要关注的对象。该种情形下，需要应用程序实时计算出列车运行前方界限范围，计算量大，对硬件设备的算力要求较高，并且在有些曲线较多的复杂路段，难以精确计算列车的界限范围，无法做到精确描述，容易造成误判，因此，识别精准性不高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种轨道障碍物识别方法、装置、电子设备及存储介质。

本发明提出的一种轨道障碍物识别方法，包括以下步骤：

获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息；

根据所述坐标信息确定所述障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段；

确定所述目标区段的类型，所述目标区段的类型包括直线区段或曲线区段；

根据所述目标区段的类型，确定所述障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物。

另外，根据本发明实施例的轨道障碍物识别方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息之前，还包括：

设置所述雷达的探测长度和探测宽度，以确定所述雷达的探测范围。

进一步地，所述设置所述雷达的探测长度，包括：

确定所述列车在最大车速下对应的紧急安全制动距离为所述探测长度；或者，

确定所述雷达的最远探测距离为所述探测长度。

进一步地，所述设置所述雷达的探测宽度，包括：

确定所述雷达对应的最严格曲线，所述最严格曲线为直线段垂线方向上偏移量最大的曲线；

将所述最严格曲线的起点和终点在纵轴方向上的坐标差值作为所述探测宽度。

进一步地，在根据所述坐标信息确定所述障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段之前，还包括：

在所述雷达的探测范围内，按照所述轨道线路的直线和曲线状态，将所述轨道线路划分为多个所述线路区段。

进一步地，根据所述坐标信息确定所述障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段，包括：

获取每个所述线路区段的起点坐标和终点坐标，确定每个所述线路区段在横轴上的坐标范围；

确定所述障碍物在所述横轴上的坐标所在的坐标范围对应的线路区段为所述目标区段。

进一步地，根据所述目标区段的类型，确定所述障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物，包括：

若所述目标区段为直线区段，则根据所述列车的宽度、所述障碍物当前位置相对于所述雷达坐标系的横轴的夹角、所述障碍物的坐标信息对应的轨道中心点在纵轴方向上的坐标确定所述目标区段对应的第一列车运行界限坐标范围，并在所述障碍物在纵轴方向上的坐标处于所述第一列车运行界限坐标范围内时，确定所述障碍物为所述列车前进路线上的有效障碍物，否则，确定所述障碍物不为所述列车前进线路上的有效障碍物；

若所述目标区段为曲线区段，则根据所述曲线区段的半径和所述列车的宽度确定所述目标区段对应的第二列车运行界限坐标范围，并在所述障碍物在转换坐标系中的横轴方向上的坐标与纵轴方向上的坐标之和的平方值处于所述第二列车运行界限坐标范围时，确定所述障碍物为所述列车前进路线上的有效障碍物，否则，确定所述障碍物不为所述列车前进路线上的有效障碍物，其中，所述转换坐标系为以所述曲线区段的圆心为原点的坐标系。

进一步地，根据所述障碍物在所述横轴方向上的坐标、所述目标区段在所述横轴方向上的增量、所述目标区段在所述纵轴方向上的增量及所述障碍物当前位置相对于所述雷达坐标系的横轴的夹角，确定所述障碍物的坐标信息对应的轨道中心点在所述纵轴方向上的坐标。

进一步地，根据所述障碍物在所述横轴方向上的坐标及所述雷达坐标系相对于所述转换坐标系在横轴方向上的横轴偏移量确定所述障碍物在转换坐标系中的横轴方向上的坐标，其中，根据所述目标区段在所述横轴方向上的增量、所述曲线区段的半径和所述障碍物当前位置相对于所述雷达坐标系的横轴的夹角确定所述横轴偏移量；

根据所述障碍物在所述纵轴方向上的坐标及所述雷达坐标系相对于所述转换坐标系在纵轴方向上的纵轴偏移量确定所述障碍物在转换坐标系中的纵轴方向上的坐标，其中，根据所述目标区段在所述纵轴方向上的增量、所述曲线区段的半径和所述障碍物当前位置相对于所述雷达坐标系的纵轴的夹角确定所述纵轴偏移量。

进一步地，若所述目标区段为直线区段，则根据所述直线区段的长度及所述障碍物当前位置相对于所述雷达坐标系的横轴的夹角，确定所述目标区段在所述横轴方向上的增量及所述目标区段在所述纵轴方向上的增量；

若所述目标区段为曲线区段，则根据所述曲线区段的半径、所述障碍物当前位置相对于所述雷达坐标系的横轴的夹角及所述曲线区段的圆心角确定所述目标区段在所述横轴方向上的增量及所述目标区段在所述纵轴方向上的增量。

进一步地，在确定所述障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物之后，还包括：

获取所述有效障碍物的特征属性信息，所述特征属性信息包括所述有效障碍物的类别、尺寸及车间交互信息中的至少一种；

根据所述有效障碍物的特征属性信息确定所述障碍物的类型，所述障碍物的类型包括物体或前方列车。

根据本发明实施例的轨道障碍物识别方法，该方法以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

针对上述存在的问题，本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括：

处理器、存储器；以及

存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的轨道障碍物识别程序，所述轨道障碍物识别程序被所述处理器执行时实现如上述任一实施例所述的轨道障碍物识别方法。

根据本发明实施例的电子设备，该设备以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

针对上述存在的问题，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有轨道障碍物识别程序，所述轨道障碍物识别程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的轨道障碍物识别方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储的轨道障碍物识别程序被处理器执行时，以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的轨道障碍物识别方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的设置雷达的探测范围的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的轨道线路区段划分的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的障碍物在直线区段对应的列车运行界限范围确定的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的确定障碍物在横轴上增量的示意图；

图6是根据本发明一个实施例的障碍物在曲线区段对应的列车运行界限范围确定的示意图；

图7是根据本发明一个实施例的轨道障碍物识别装置的结构示意图；

图8是根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的轨道障碍物识别方法、装置、电子设备及存储介质。

图1是根据本发明一个实施例的轨道障碍物识别方法的流程图。如图1所示，一种轨道障碍物识别方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1:获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息。

具体的，雷达可为毫米波雷达，其可设置在列车头部位置，从而准确检测列车前方的障碍物。在检测到障碍物后，可将障碍物所处位置转换为雷达坐标系中的坐标信息。其中，坐标信息包括障碍物在雷达坐标系中横轴方向的坐标，即x轴坐标，以及障碍物在雷达坐标系中纵轴方向的坐标，即y轴坐标。

步骤S2:根据障碍物的坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段。

具体而言，即将列车行进的轨道线路划分为多个线路区段，具体可根据轨道路线的状态，如直线或曲线来将轨道线路划分为多个线路区段，可以理解的是，相邻线路区段的状态是不同的，如直线区段和曲线区段相邻。进而，根据障碍物的坐标信息，判断障碍物所处位置属于多个线路区段中的哪个线路区段，即确定目标区段。

步骤S3:确定目标区段的类型，目标区段的类型包括直线区段或曲线区段。即，判断目标区段是直线区段还是曲线区段，进而根据不同状态的线路区段来进行障碍物识别，利于提高识别结果的准确性和可靠性。

步骤S4:根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物。即，可根据直线区段和曲线区段采取不同的障碍物识别策略，从而提高识别结果的准确性和可靠性。

具体而言，轨道交通线路由大量的直线和曲线组成，即包括直线区段或曲线区段，雷达跟随列车一起运动，列车前方线路处于不断变换之中，导致障碍物的坐标转换受线路影响较大，且对直线区段与曲线区段的坐标处理存在差异，因此需要实时获取列车前方线路的线路情况，根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的会影响列车运行的有效障碍物，进而利于提高列车运行的安全性和可靠性。

在本发明的一个实施例中，在获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息之前，还包括：

设置雷达的探测长度和探测宽度，以确定雷达的探测范围。由此，对障碍物进行初步过滤，去除无效目标，从而减少应用层的计算量。

具体而言，雷达(例如毫米波雷达)探测范围较广，对于轨道交通来说，只需重点关注轨道附近的障碍物信息，因此可以对雷达的探测范围进行初始设置，如设置雷达探测的最远距离(即探测长度)、探测宽度等，从而初步过滤无效目标，减少应用层的计算量，但也不能因为初步过滤设置，降低雷达的探测性能，即雷达不能因为设置过滤而丢失探测范围内的重要信息(如前方车辆等)。

在本发明的一个实施例中，设置雷达的探测长度，包括：

确定列车在最大车速下对应的紧急安全制动距离为探测长度；或者，

确定雷达的最远探测距离为探测长度。

具体而言，本发明实施例提出两种探测长度的确定方法。一种方法是以车辆的制动性能为依据，以列车从线路允许速度紧急制动至停稳所需的制动距离为搜索距离，即确定列车在最大车速下对应的紧急安全制动距离为探测长度，如此能保证列车在最不利情况下能在探测到的障碍物前方停车，保障运行安全。另一种方法是以雷达最远探测距离为搜索距离，即探测长度，以充分利用雷达探测性能。

在本发明的一个实施例中，设置所述雷达的探测宽度，包括：

确定雷达对应的最严格曲线，最严格曲线为直线段垂线方向上偏移量最大的曲线。

将最严格曲线的起点和终点在纵轴方向上的坐标差值作为探测宽度。

具体而言，雷达的探测范围是雷达前方的一块扇形区域，例如最远探测距离为X，最大探测宽度为Y(如图2所示)。在具体实施例中，本发明提出一种初步过滤设置原则，即雷达需在最严格曲线上覆盖尽可能多的范围，并采用设置雷达探测宽度作为初步过滤方案，此处最严格曲线是指在直线段垂线方向偏移量最大的曲线。示例性地，如图2所示，雷达的探测宽度的设置如下：

将最严格曲线的起点和终点在纵轴方向上的坐标差值作为探测宽度，其中，最严格曲线起点坐标为(x

在本发明的一个实施例中，在根据坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段之前，还包括：

在雷达的探测范围内，按照轨道线路的直线和曲线状态，将轨道线路划分为多个线路区段。

在具体实施例中，确定雷达的探测范围之后，在雷达的探测范围内，将线路按直线和曲线划分为多个不同的线路区段(S

在本发明的一个实施例中，根据坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段，包括：

获取每个线路区段的起点坐标和终点坐标，确定每个线路区段在横轴上的坐标范围。

确定障碍物在横轴上的坐标所在的坐标范围对应的线路区段为目标区段。

在具体实施例中，雷达将探测到的障碍物的坐标信息发送给列车，列车将障碍物在横轴上的坐标所在的坐标范围对应的线路区段作为目标区段。示例性地，障碍物的坐标信息记作(x

在本发明的一个实施例中，根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物，包括：

若目标区段为直线区段，则根据列车的宽度、障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角、障碍物的坐标信息对应的轨道中心点在纵轴方向上的坐标确定目标区段对应的第一列车运行界限坐标范围，并在障碍物在纵轴方向上的坐标处于第一列车运行界限坐标范围内时，确定障碍物为列车前进线路上的有效障碍物，否则，确定障碍物不为列车前进路线上的有效障碍物。

在具体实施例中，当目标区段j为直线区段时，即满足y

y

y

其中W为列车的宽度，y

若目标区段为曲线区段，则根据曲线区段的半径和列车的宽度确定目标区段对应的第二列车运行界限坐标范围，并在障碍物在转换坐标系中的横轴方向上的坐标与纵轴方向上的坐标之和的平方值处于第二列车运行界限坐标范围时，确定障碍物为列车前进路线上的有效障碍物，否则，确定障碍物不为列车前进路线上的有效障碍物，其中，转换坐标系为以曲线区段的圆心为原点的坐标系。

在具体实施例中，当目标区段j为曲线区段时，即满足(R-W/2)

具体而言，本发明实施例以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

在本发明的一个实施例中，根据障碍物在横轴方向上的坐标、目标区段在横轴方向上的增量、目标区段在纵轴方向上的增量及障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角，确定障碍物的坐标信息对应的轨道中心点在纵轴方向上的坐标。

在具体实施例中，当目标区段j为直线区段时，当障碍物的x坐标为x

其中，Δx

在本发明的一个实施例中，根据障碍物在横轴方向上的坐标及雷达坐标系相对于转换坐标系在横轴方向上的横轴偏移量确定障碍物在转换坐标系中的横轴方向上的坐标，其中，根据目标区段在横轴方向上的增量、曲线区段的半径和障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角确定横轴偏移量。

根据障碍物在纵轴方向上的坐标及雷达坐标系相对于转换坐标系在纵轴方向上的纵轴偏移量确定障碍物在转换坐标系中的纵轴方向上的坐标，其中，根据目标区段在纵轴方向上的增量、曲线区段的半径和障碍物当前位置相对于雷达坐标系的纵轴的夹角确定纵轴偏移量。

在具体实施例中，当目标区段j为曲线区段时，障碍物的坐标信息例如为(x

x

y

其中，x

其中，Δx

在本发明的一个实施例中，若目标区段为直线区段，则根据直线区段的长度及障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角，确定目标区段在横轴方向上的增量及目标区段在纵轴方向上的增量。

若目标区段为曲线区段，则根据曲线区段的半径、障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角及曲线区段的圆心角确定目标区段在横轴方向上的增量及目标区段在纵轴方向上的增量。

在具体实施例中，当目标区段为直线区段时，目标区段在横轴方向上的增量Δx

其中，l为直线区段的长度，α为障碍物当前位置相对于雷达坐标系x轴的夹角。

当目标区段为曲线区段时，目标区段在横轴方向上的增量

其中，R为曲线的半径，α为障碍物当前位置相对于雷达坐标系x轴的夹角，β为当前曲线的圆心角，即：

β＝l/R

其中，l为曲线区段的长度，R为曲线的半径。目标区段在纵轴方向上的增量的计算方法类比计算x轴上的增量。

在本发明的一个实施例中，在确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物之后，还包括：

步骤S5：获取有效障碍物的特征属性信息，特征属性信息包括有效障碍物的类别、尺寸及车间交互信息中的至少一种。

具体而言，障碍物的特征属性信息，例如障碍物的类型、尺寸等数据，可以通过试验收集，用于辅助列车区分普通障碍物和前方列车。即，区分列车和普通障碍物。

步骤S6：根据有效障碍物的特征属性信息确定障碍物的类型，障碍物的类型包括物体或前方列车。

在具体实施例中，例如在车车通信场景下，前后车之间会互相传输列车位置、速度、雷达测距等信息，列车可通过车车交互的信息以及本车雷达的探测信息，准确及时的从众多障碍物中较为精确的区分出前方列车。由此，列车在行车线路上可以较为精确的识别运行前方的障碍物以及列车，为列车安全稳定运行以及车车近距离追踪、车车救援等场景提供支持。

作为具体的实施例，以下结合图4-图6对具体实施例中轨道障碍物识别方法进行示例性描述，以便用于更好地理解本发明实施例的轨道障碍物识别方法。

在具体实施例中，轨道障碍物识别方法，包括以下步骤：

S01：获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息，例如障碍物的坐标信息为(x

S02：将轨道线路按直线和曲线划分为不同的线路区段，例如(S

S03：确定障碍物所在的目标区段，例如障碍物在第j区段。

S04：根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物，以进一步精确判断障碍物是否会干扰列车运行。

(1)若第j区段为直线区段，如图4所示，当满足y

y

y

其中，W为列车宽；α为障碍物当前位置相对于雷达x轴的夹角；y

其中，每个区段在x轴上的增量Δx

(2)若第j区段为曲线区段，如图6所示，当满足(R-W/2)

x

y

其中，x

其中，

S05：列车特征属性提取。毫米波雷达除每周期输出障碍物的坐标之外，还输出障碍物的特征属性(如类别、尺寸等)，列车利用特征属性区分普通障碍物和前方列车。

S06：根据有效障碍物的特征属性信息确定障碍物的类型。即列车通过车车交互的信息以及本车雷达的探测信息，能准确及时的从众多障碍物中较为精确区分出前方列车。

根据以上步骤，列车在轨道线路上可以较为精确的识别运行前方的障碍物以及列车，为列车安全稳定运行以及车车近距离追踪、车车救援等场景提供支持。

根据本发明实施例的轨道障碍物识别方法，该方法以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

本发明的进一步实施例还公开了一种轨道障碍物识别装置。图7是根据本发明一个实施例的轨道障碍物识别装置的结构示意图，如图7所示，该装置10包括：获取模块11、第一确定模块12、第二确定模块13、第三确定模块14。

其中，获取模块11，用于获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息。

第一确定模块12，用于根据坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段。

第二确定模块13，用于确定目标区段的类型，目标区段的类型包括直线区段或曲线区段。

第三确定模块14，用于根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物。

在本发明的一个实施例中，该装置10还包括设置模块(图中未示出)，用于在获取模块11获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息之前，设置雷达的探测长度和探测宽度，以确定雷达的探测范围。

在本发明的一个实施例中，设置模块设置雷达的探测长度，包括：

确定列车在最大车速下对应的紧急安全制动距离为探测长度；或者，

确定雷达的最远探测距离为探测长度。

在本发明的一个实施例中，设置模块设置所述雷达的探测宽度，包括：

确定雷达对应的最严格曲线，最严格曲线为直线段垂线方向上偏移量最大的曲线。

将最严格曲线的起点和终点在纵轴方向上的坐标差值作为探测宽度。

在本发明的一个实施例中，在第一确定模块12根据坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段之前，还用于：

在雷达的探测范围内，按照轨道线路的直线和曲线状态，将轨道路线划分为多个线路区段。

在本发明的一个实施例中，第一确定模块12根据坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段，包括：

获取每个线路区段的起点坐标和终点坐标，确定每个线路区段在横轴上的坐标范围；

确定障碍物在横轴上的坐标所在的坐标范围对应的线路区段为目标区段。

在本发明的一个实施例中，第三确定模块14根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物，包括：

若目标区段为直线区段，则根据列车的宽度、障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角、障碍物的坐标信息对应的轨道中心点在纵轴方向上的坐标确定目标区段对应的第一列车运行界限坐标范围，并在障碍物在纵轴方向上的坐标处于第一列车运行界限坐标范围内时，确定障碍物为列车前进路线上的有效障碍物，否则，确定障碍物不为列车前进路线上的有效障碍物。

若目标区段为曲线区段，则根据曲线区段的半径和列车的宽度确定目标区段对应的第二列车运行界限坐标范围，并在障碍物在转换坐标系中的横轴方向上的坐标与纵轴方向上的坐标之和的平方值处于第二列车运行界限坐标范围时，确定障碍物为列车前进路线上的有效障碍物，否则，确定障碍物不为列车前进路线上的有效障碍物，其中，转换坐标系为以曲线区段的圆心为原点的坐标系。

在本发明的一个实施例中，第三确定模块14根据障碍物在横轴方向上的坐标、目标区段在横轴方向上的增量、目标区段在纵轴方向上的增量及障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角，确定障碍物的坐标信息对应的轨道中心点在纵轴方向上的坐标。

在本发明的一个实施例中，第三确定模块14根据障碍物在横轴方向上的坐标及雷达坐标系相对于转换坐标系在横轴方向上的横轴偏移量确定障碍物在转换坐标系中的横轴方向上的坐标，其中，根据目标区段在横轴方向上的增量、曲线区段的半径和障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角确定横轴偏移量。

第三确定模块14根据障碍物在纵轴方向上的坐标及雷达坐标系相对于转换坐标系在纵轴方向上的纵轴偏移量确定障碍物在转换坐标系中的纵轴方向上的坐标，其中，根据目标区段在纵轴方向上的增量、曲线区段的半径和障碍物当前位置相对于雷达坐标系的纵轴的夹角确定纵轴偏移量。

在本发明的一个实施例中，若目标区段为直线区段，则第三确定模块14根据直线区段的长度及障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角，确定目标区段在横轴方向上的增量及目标区段在纵轴方向上的增量。

若目标区段为曲线区段，则第三确定模块14根据曲线区段的半径、障碍物当前位置相对于雷达坐标系的横轴的夹角及曲线区段的圆心角确定目标区段在横轴方向上的增量及目标区段在纵轴方向上的增量。

在本发明的一个实施例中，第三确定模块14在确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物之后，获取模块11还用于获取有效障碍物的特征属性信息，特征属性信息包括有效障碍物的类别、尺寸及车间交互信息中的至少一种。

第三确定模块14根据有效障碍物的特征属性信息确定障碍物的类型，障碍物的类型包括物体或前方列车。

需要说明的是，本发明实施例的轨道障碍物识别装置10在进行轨道障碍物识别时，其具体实现方式与本发明实施例的轨道障碍物识别方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。

根据本发明实施例的轨道障碍物识别装置10，该装置10以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

本发明的进一步实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有轨道障碍物识别程序，轨道障碍物识别程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的轨道障碍物识别方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储的轨道障碍物识别程序被处理器执行时，以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

本发明的进一步实施例还公开了一种电子设备。

在一些实施例中，该电子设备包括如上述任一实施例所述的轨道障碍物识别装置10。即该电子设备可包括：用于获取雷达探测到的障碍物在雷达坐标系中的坐标信息的获取模块11；以及用于根据坐标信息确定障碍物在轨道线路划分的多个线路区段中的目标区段的第一确定模块12；以及用于确定所述目标区段的类型的第二确定模块13，目标区段的类型包括直线区段或曲线区段，以及用于根据目标区段的类型，确定障碍物是否为列车前进路线上的有效障碍物的第三确定模块14。由此，在一些实施例中，当该电子设备用于轨道障碍物识别时，其具体实现方式与本发明上述任意一个实施例所描述的轨道障碍物识别装置10类似，具体可参见前述关于该装置10部分的描述，为减少冗余，此处不再赘述。

在另一些实施例中，如图8所示，该电子设备包括：处理器1000、存储器2000；以及存储在存储器2000上并可在处理器1000上运行的轨道障碍物识别程序，所述轨道障碍物识别程序被处理器1000执行时实现如上述任一实施例所述的轨道障碍物识别方法。

根据本发明实施例的电子设备，该设备以障碍物为对象，将每个障碍物的初始坐标，即在雷达坐标系下的坐标，转换映射到基于列车位置和轨道线路构建的坐标系中，并根据轨道线路的直线和曲线状态，采用不同的判断识别方法，能够较为快速且精确的判断障碍物是否存在于列车运行前方的界限范围内，利于提高列车行驶安全性和稳定性；并且，该方法无需计算出列车运行前方界限范围，计算量小，对硬件设备算力要求不高，节约了算法资源，且易于实现。

其中，上述的处理器1000可以为一个或多个，图8中以一个处理器1000为例。

如图8所示，该电子设备还可以包括通信接口(Communication Interface)3000和总线4000。其中，处理器1000、存储器2000、通信接口3000可以通过总线4000完成相互间的通信。通信接口3000可以用于信息传输。处理器1000可以调用存储器2000中的逻辑指令，以执行上述实施例的轨道障碍物识别方法。

此外，上述的存储器2000中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器2000作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本发明实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器1000通过运行存储在存储器2000中的软件程序、指令以及模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的轨道障碍物识别方法。

存储器2000可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器2000可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。

本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

当用于本发明中时，虽然术语“第一”、“第二”等可能会在本发明中使用以描述各元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区别开。比如，在不改变描述的含义的情况下，第一元件可以叫做第二元件，并且同样第，第二元件可以叫做第一元件，只要所有出现的“第一元件”一致重命名并且所有出现的“第二元件”一致重命名即可。第一元件和第二元件都是元件，但可以不是相同的元件。

所描述的实施例中的各方面、实施方式、实现或特征能够单独使用或以任意组合的方式使用。所描述的实施例中的各方面可由软件、硬件或软硬件的结合实现。所描述的实施例也可以由存储有计算机可读代码的计算机可读介质体现，该计算机可读代码包括可由至少一个计算装置执行的指令。所述计算机可读介质可与任何能够存储数据的数据存储装置相关联，该数据可由计算机系统读取。用于举例的计算机可读介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带以及光数据存储装置等。所述计算机可读介质还可以分布于通过网络联接的计算机系统中，这样计算机可读代码就可以分布式存储并执行。

上述技术描述可参照附图，这些附图形成了本发明的一部分，并且通过描述在附图中示出了依照所描述的实施例的实施方式。虽然这些实施例描述的足够详细以使本领域技术人员能够实现这些实施例，但这些实施例是非限制性的；这样就可以使用其它的实施例，并且在不脱离所描述的实施例的范围的情况下还可以做出变化。比如，流程图中所描述的操作顺序是非限制性的，因此在流程图中阐释并且根据流程图描述的两个或两个以上操作的顺序可以根据若干实施例进行改变。作为另一个例子，在若干实施例中，在流程图中阐释并且根据流程图描述的一个或一个以上操作是可选的，或是可删除的。另外，某些步骤或功能可以添加到所公开的实施例中，或两个以上的步骤顺序被置换。所有这些变化被认为包含在所公开的实施例以及权利要求中。

另外，上述技术描述中使用术语以提供所描述的实施例的透彻理解。然而，并不需要过于详细的细节以实现所描述的实施例。因此，实施例的上述描述是为了阐释和描述而呈现的。上述描述中所呈现的实施例以及根据这些实施例所公开的例子是单独提供的，以添加上下文并有助于理解所描述的实施例。上述说明书不用于做到无遗漏或将所描述的实施例限制到本发明的精确形式。根据上述教导，若干修改、选择适用以及变化是可行的。在某些情况下，没有详细描述为人所熟知的处理步骤以避免不必要地影响所描述的实施例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。