由于日本普速鐵路線路間信號(hào)制式有一定差異，推行同一等級(jí)（GoA2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）自動(dòng)駕駛需解決的技術(shù)問(wèn)題、投入的改造成本存在很大不同，例如，JR九州公司管內(nèi)香椎線的GoA2.5級(jí)自動(dòng)駕駛通過(guò)列車(chē)自動(dòng)停車(chē)（ATS-DK）系統(tǒng)及在增設(shè)地面應(yīng)答器密度來(lái)實(shí)現(xiàn)，而東芝基礎(chǔ)設(shè)施公司研發(fā)的GoA2.5級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（東芝系統(tǒng)）無(wú)需增設(shè)地面應(yīng)答器，可以削減設(shè)備改造投資和維護(hù)成本。東芝基礎(chǔ)設(shè)施公司從2015年開(kāi)始著手研發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，并從2021年開(kāi)始在長(zhǎng)野電鐵須坂—信州中野段實(shí)施了驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)間長(zhǎng)度約13公里，設(shè)有7站，有54處平交道口，且可以滿足降雪、逆光等多場(chǎng)景試驗(yàn)需求。

　　東芝系統(tǒng)利用設(shè)置在車(chē)輛前面的3D攝像機(jī)和近紅外激光雷達(dá)（LiDAR）的測(cè)距技術(shù)，分別解決白天和夜間列車(chē)與障礙物的測(cè)距問(wèn)題。同時(shí)，利用泛地球定位導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）對(duì)列車(chē)當(dāng)前精確位置、車(chē)上拍攝到的侵界物位置及兩者的位置關(guān)系進(jìn)行核對(duì)，在隧道內(nèi)或高架橋下等GNSS難以測(cè)量情況下則利用車(chē)載慣性傳感器推定列車(chē)位置，且地圖數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)置了每個(gè)位置的最佳速度信息以自動(dòng)進(jìn)行速度控制。接近車(chē)站時(shí)，東芝系統(tǒng)通過(guò)3D攝像機(jī)識(shí)別停車(chē)標(biāo)，利用GNSS和車(chē)載慣性傳感器判斷列車(chē)位置，同時(shí)利用速度信息，由自動(dòng)駕駛輔助裝置控制列車(chē)加減速，在?？空镜恼_位置自動(dòng)對(duì)位停車(chē)。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，確認(rèn)停車(chē)位置精度為±50厘米以內(nèi)。

　　自動(dòng)駕駛首要是實(shí)現(xiàn)人和侵界物的檢測(cè)，且至少需要具備與司機(jī)瞭望等同的侵界物檢測(cè)系統(tǒng)。東芝系統(tǒng)的侵界物檢測(cè)系統(tǒng)將3D攝像機(jī)、近紅外激光雷達(dá)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)地理信息進(jìn)行對(duì)照，并識(shí)別運(yùn)行空間，檢測(cè)有無(wú)人或侵界物的結(jié)構(gòu)。若檢測(cè)到有人或侵界物，則發(fā)出聲光報(bào)警，提示司機(jī)采取緊急停車(chē)措施。在夜間，人們通常能看到的距離被認(rèn)為是110～130米。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)，3D攝像機(jī)在夜間也能成功檢測(cè)到線路上200米以外行走的人，近紅外激光雷達(dá)的測(cè)距在下雨和霧天優(yōu)于司機(jī)瞭望的能見(jiàn)度。

　　完成基本性能驗(yàn)證試驗(yàn)后，東芝系統(tǒng)將提高前方監(jiān)視和測(cè)距的精度，將測(cè)距有效距離延長(zhǎng)至300米以上，將近紅外激光雷達(dá)由車(chē)頭外側(cè)移設(shè)至車(chē)頭內(nèi)側(cè)?？傮w來(lái)看，東芝系統(tǒng)無(wú)需大規(guī)模設(shè)備改造，適用于司機(jī)人力資源和運(yùn)維資金短缺的地方鐵路。

　　（來(lái)源：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)信息研究所）