近年来，国内外轨道交通事故屡有发生，如我国台湾2021年伤亡惨重的太鲁阁号脱轨事件，2013年京广线列车相撞事件，及近期的D2809号动车脱线事故等，这些列车事故的发生大部分与轨道有异物入侵有关。 

我国的轨道交通发展十分迅速，拥有的轨道交通车辆数量庞大。截止2021年底，高铁运营里程超4万公里，普通铁路运营里程超11万公里，地铁运营里程超过0.9万公里。全国铁路机车拥有量为2.17万台，其中内燃机车(速度<160km/h)0.78万台，电力机车(速度<160km/h)1.39万台。全国铁路客车拥有量为7.8万辆，其中动车组4153标准组，其中300~350km/h动车组占比超60%，其余绝大部分为200~250km/h动车组。地铁，轻轨等城市轨道交通车辆（速度<80km/h）数量接近10000辆（一般4-8辆编一组）。

针对轨道交通安全（主要指异物入侵导致的安全问题），各界都在探索各种解决方案，只是大部分停留在研发或者实验室阶段，目前市场上还没有相对成熟的商用的方案。

轨道交通异物检测可用的传感器有毫米波、激光雷达、单目视觉、双目立体视觉等，几种方案的优缺点对比如下：

通过上表的对比可以发现，毫米波和激光雷达比较难适应长距离探测，激光雷达（128甚至更高线数）的成本很高，单目比较难适应对异形障碍物的探测，综合来看，双目立体视觉是一种比较适合进行轨道交通异物探测的传感器。激光雷达在短距离探测方面，也可以根据客户需求和双目立体视觉进行融合互补。

元橡科技作为一家有高度社会责任感的高科技企业，一直在探索如何通过发展科技力量来造福社会，回报社会。如何有效解决轨道交通（高铁，普铁，地铁，有轨电车等）的安全问题，也是元橡科技一直在不断探索的新课题。近几年，元橡科技和轨道交通领域企业（如中车，通号等）合作探索如何利用先进的双目立体视觉技术，有效地检测入侵轨道的异物，进而解决轨道交通的安全痛点问题。

轨道交通异物探测极具技术挑战性。探测的难点很多，归纳起来有：小尺寸和非常规目标（目标不可预知，动物、石头、车辆等都有可能），高速&远距离（速度最快到350km/h，探测距离最大要2-3km），高动态（如频繁进出隧道），低照度（如隧道内部），大角度等，技术难度极大。

元橡科技在双目立体视觉方面有多年的积累，相关技术国内领先，国际一流，在车载领域已经应用于多个国内TOP客户。双目立体视觉基于三角测量原理，具有稠密、精准、及时的感知，全类型目标，不遗漏，极低误报，为用户提供极大的信赖依据。

针对轨道交通领域的难点，基于自身的深厚技术积累，元橡科技创造性地提出了多个焦距双目相机结合的方式，同时采用高性能ISP和Sensor，采用红外和可见光融合等技术来解决面临的技术难题。

针对低照度和高动态问题，通过采用高性能的ISP和Sensor，能够覆盖大部分的客户需求。客户如要更近一步的性能，元橡科技可提供红外和可见光融合的解决方案，适应0.01-1000lux光照环境。

针对远距离的探测问题，选用不同焦距的相机进行搭配，近距离大视场角和远距离小视场角，满足不同范围的探测需求。

如下图，A表示盲区（单位m），B表示视场角（单位为°），C表示对50x50cm截面的小物体最大探测距离（单位m），D表示对火车等大目标的最大探测距离（单位m）。

针对轨道交通需求，可以选用不同的镜头，形成方案1、2、3、4，具体如下：

对于更远的探测距离，如果有需求，可以进一步减小视场角，能够把探测距离拉长到2000m以上。

根据客户需求，可以针对1-4方案进行组合，如下图所示，第一个是方案1和2的组合（有轨电车和地铁推荐），第二个是方案1、2、3、4的组合（动车和高铁推荐方案）。

目前，元橡科技的视觉方案得到了众多客户和合作伙伴的认可与响应，相关工作也在紧锣密鼓地推进。相信在不久的将来，元橡科技的方案能够应用到轨道交通中，为轨道交通安全保驾护航，减少乃至避免相关的安全事故，切切实实地为广大乘客提供安全保障。守护交通安全，元橡科技一直在努力！

（作者：元橡科技  马波）