تشخيص و شناسايي موانع در گذرگاه همسطح ريل و جاده با استفاده از تكنيك هاي پردازش تصوير

كارشناسي ارشد

تقاطع همسطح ريل و جاده از نقاط مهم و سانحه¬خيز راه¬آهن است. به همين دليل ارتقاء ايمني در اين نقاط از اهميت ويژه¬اي برخوردار است. با توجه به اينكه تبديل همه گذرگاه¬هاي همسطح به غير¬هم¬سطح نيازمند صرف وقت و هزينه بسيار است، بهتر است از تجهيزات مكانيزه¬اي تحت عنوان سيستم راهبند هوشمند براي كنترل ايمن اين تقاطع ها استفاده شود تا خطرات ناشي از خطاي انساني از سيستم حذف گردد. در چنين سيستمي، وجود يك ابزار تشخيص دهنده موانع مورد نياز است. در اين پروژه از "تكنيك¬هاي پردازش تصوير" به عنوان ابزار هوشمند بهره گرفته شده است. بدين منظور در محيط برنامه نويسي پايتون و با استفاده از ابزار¬هايي از جمله كتابخانه Open cv و الگوريتم تشخيص حركت KNN، موانع به خوبي آشكار گرديدند به گونه¬ايي كه ويژگي¬هاي مانع اعم از جنس، اندازه و رنگ آن¬ها سبب اختلال در عملكرد سيستم نمي¬شود. در ادامه تلاش براي حذف خطا¬ها در شرايط نوري(شب و روز) و شرايط جوي مختلف ( برف و باران) انجام پذيرفت و برنامه با قابليت تشخيص موانع در شرايط مختلف، توسعه داده شد. محدوده گذرگاه به عنوان ناحيه خطر تعريف گرديد، اين امر موجب شد كه الگوريتم نسبت به حركات ذاتي پس¬زمينه مثل حركت راهبند¬ها و حركت شاخ و برگ درختان مقاوم شود. همچنين با پردازش قسمتي از تصوير، حجم داده¬ها كاهش و سرعت تشخيص افزايش يافت. در قسمت دوم برنامه با استفاده از ورژن چهارم شبكه¬ عصبي عميق YOLO ، نوع مانع (انسان، حيوان، وسيله نقليه و...) مشخص شد كه اين امر منجر به تقسيم موانع به دو گروه موانع خطرناك و موانع بي¬خطر مي¬شود و همچنين موجب مي-شود اطلاعات خام به راهبر قطار و يا اتاق كنترل ارسال نگردد. در ادامه با تعريف و مقدار¬دهي حدود آستانه مختلف، وضعيت¬هاي مختلف گذرگاه تعريف شد. در پايان عملكرد برنامه در دو بخش مورد بررسي قرار گرفت و الگوريتمي با متوسط معيار F1، 93 درصد ارائه شد .

206852

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي راه آهن- كنترل علائم

دكتر ميرآبادي