日本长野电铁部分区间完成GoA2.5自动驾驶试验

　　由于日本普速铁路线路间信号制式有一定差异，推行同一等级（GoA2.5级标准）自动驾驶需解决的技术问题、投入的改造成本存在很大不同，例如，JR九州公司管内香椎线的GoA2.5级自动驾驶通过列车自动停车（ATS-DK）系统及在增设地面应答器密度来实现，而东芝基础设施公司研发的GoA2.5级自动驾驶系统（东芝系统）无需增设地面应答器，可以削减设备改造投资和维护成本。东芝基础设施公司从2015年开始着手研发自动驾驶系统，并从2021年开始在长野电铁须坂—信州中野段实施了验证试验。试验区间长度约13公里，设有7站，有54处平交道口，且可以满足降雪、逆光等多场景试验需求。

　　东芝系统利用设置在车辆前面的3D摄像机和近红外激光雷达（LiDAR）的测距技术，分别解决白天和夜间列车与障碍物的测距问题。同时，利用泛地球定位导航卫星系统（GNSS）对列车当前精确位置、车上拍摄到的侵界物位置及两者的位置关系进行核对，在隧道内或高架桥下等GNSS难以测量情况下则利用车载惯性传感器推定列车位置，且地图数据库内置了每个位置的最佳速度信息以自动进行速度控制。接近车站时，东芝系统通过3D摄像机识别停车标，利用GNSS和车载惯性传感器判断列车位置，同时利用速度信息，由自动驾驶辅助装置控制列车加减速，在停靠站的正确位置自动对位停车。经验证试验，确认停车位置精度为±50厘米以内。

　　自动驾驶首要是实现人和侵界物的检测，且至少需要具备与司机瞭望等同的侵界物检测系统。东芝系统的侵界物检测系统将3D摄像机、近红外激光雷达信息与数据库地理信息进行对照，并识别运行空间，检测有无人或侵界物的结构。若检测到有人或侵界物，则发出声光报警，提示司机采取紧急停车措施。在夜间，人们通常能看到的距离被认为是110～130米。经过验证试验，3D摄像机在夜间也能成功检测到线路上200米以外行走的人，近红外激光雷达的测距在下雨和雾天优于司机瞭望的能见度。

　　完成基本性能验证试验后，东芝系统将提高前方监视和测距的精度，将测距有效距离延长至300米以上，将近红外激光雷达由车头外侧移设至车头内侧。总体来看，东芝系统无需大规模设备改造，适用于司机人力资源和运维资金短缺的地方铁路。

　　（来源：中国铁道科学研究院集团有限公司科学技术信息研究所）