《表1 侵限异物种类与危害》

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《铁路侵限异物检测方法综述》

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铁路运输具有运输能力强、效率高、运营成本低等优点，近年来在我国得到了飞速发展[1]。据国家统计局统计，截至2018年底，我国铁路营业里程达13.1万km，其中高铁2.9万km，占世界高铁总量的66.6%，铁路电气化率和复线率分别居世界第1和第2位。铁路已成为我国交通基础设施的重要组成部分，对我国经济发展起着关键作用。在此情况下，如何保证列车运行的安全、快速、可靠也成为铁路运营单位必须面对的问题。异物侵入铁路安全限界（异物侵限）可能引发交通事故，危害铁路交通的安全与稳定，已引起社会的高度重视。铁路限界是为了保证运输安全而制定的建筑物和设备在铁路线路上与机车车辆相互间不能逾越的轮廓尺寸线。所有侵入铁路限界、妨碍铁路系统正常运行的物体都可视为侵限异物。异物的种类有很多，对铁路安全构成较大影响和安全威胁，表1列举了不同种类的侵限异物给铁路运输带来的安全危害。异物侵限事件具有突发性和随机性，发生的时间和地点往往很难预测。因此，先进实用、稳定可靠的异物检测技术是保障列车运行安全的重要前提。传统异物检测工作由人工完成，这种方法费时费力、效率较低。为了提高检测效率、降低人工劳动量，多种自动化的异物检测技术已应用于铁路行业。目前常见的自动化异物检测方法有：电网检测法、光纤光栅检测法、视频检测法、雷达检测法、超声检测法和红外线屏障检测法。这些方法都结合先进检测算法和计算机技术进行异物检测，在一定程度上能提高异物检测效率并降低工作人员的工作量。然而，异物检测技术还面临着以下挑战：侵限异物种类众多且形态特征各异；铁路全线路异物检测任务量大；现有异物检测技术的时效性不理想。结合所面临的挑战与研究现状，本文将常见的异物检测方法归纳为接触式检测法和非接触式检测法两大类，对各种检测方法的技术特点和应用范畴进行分析和总结，并对发展趋势进行展望。