Mithilfe unseres Andrahtsystems für Trolleybusse ist ein voll-automatisches Eindrahten an der Oberleitung möglich. Dazu ist es notwendig die Position der beiden Fahrdrähte der Oberleitung mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern zu bestimmen.
Wie kann das Andrahtsystem erkennen, wo sich die Oberleitung befindet?
Dazu wird ein Laserscanner eingesetzt. Diese kennt man etwa vom Staubsaugerroboter – hier nur etwas größer. Der Laser ist auf dem Busdach installiert und tastet mit einer Serie von Lichtimpulsen den Bereich über dem Busdach ab. Trifft dabei ein Impuls ein Objekt (etwa die Oberleitung) wird dieses Ereignis gespeichert. Nachdem der Bereich vollständig durch Impulse gescannt wurde, entsteht eine große Ansammlung von Messpunkten, die nachfolgend per Software ausgewertet wird. Dabei erkennt der Laserscanner bei einem Scanvorgang nicht nur die Oberleitung, sondern auch Bäume, Straßenlaternen und andere Objekte, die nicht von Relevanz für das Eindrahten sind.
Welche Herausforderung muss gelöst werden?
In den Messpunkten sind somit neben der Oberleitung noch viele weitere Objekte zu finden. Die Herausforderung ist nun aus den Messpunkten diejenigen Punkte herauszusuchen, die die Oberleitung repräsentieren. Die Fahrdrähte der Oberleitung müssen von anderen Objekten (Ampelanlagen, Straßenschilder) unterschieden werden, um ein präzises Eindrahten zu ermöglichen.
Wie gelangen wir von den Messdaten zur Oberleitungs-Position?
Dazu wird eine Unterdisziplin des Data-Minings genutzt, die Clusteranalyse. So ist es möglich, Ähnlichkeitsstrukturen in den Messpunkten zu finden. Fahrdrähte in den Messdaten besitzen bestimmte Kriterien, die sich von Ampeln, Straßenlaternen und anderen Objekten unterscheiden. So kann die Position der Fahrdrähte mit hoher Sicherheit bestimmt werden.
Im Video ist das Ergebnis visuell erkennbar. Im linken Bildabschnitt sieht man die Fahrt des Busses durch die Frontscheibe auf der Eberswalder Trolleybusstrecke. Rechts sind die erkannten Fahrdrähte aus der Vogelperspektive zu sehen. Punkte gleicher Farbe in dieser Visualisierung gehören zum selben Fahrdraht.
Der Scanner ist auf dem Busdach installiert, tastet die Umgebung oberhalb des Busses ab und erkennt das Oberleitungspaar. (Die Abbildung zeigt den Bus im eingedrahteten Zustand.)
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Ein Gedanke zu “Fahrdrahterkennung”