42、高级传感器系统在车辆与铁路监测中的应用

高级传感器系统在车辆与铁路监测中的应用

1. 传感器系统概述

高级传感器在机器人和自动驾驶车辆应用中起着至关重要的作用。随着数据科学、人工智能、机器学习和物联网（IoT）的发展，为自动驾驶汽车带来了新的机遇。机器人、物联网和人工智能的融合，在车辆控制、交通监测和交通管理等应用中展现出强大的潜力。

在车辆应用方面，传感器设备安装在每辆车上，直接与路边设备通信，并将数据传输到路边设备。所有路边设备再将数据传输到监测站，监测站分析数据并为车辆生成控制信号。这种先进传感器的应用使系统更加高效。车辆的高级传感器可细分为连续监测、事件监测和定期监测传感器。

在铁路监测应用中，这是使铁路列车实现自动化和自主化的重要领域。传感器设备放置在轨道上，通过基站将数据传输到监测站。铁路监测的高级传感器同样可分为连续监测、事件监测和定期监测传感器。

2. 相关研究工作

众多研究人员在高级传感器应用领域开展了大量工作。例如，Victoria等人探讨了高级传感器在铁路轨道状况监测系统中的多种用途，研究人员利用无线传感器网络（WSN）进行过程公差维护、机器验证和保护、维护需求检测、减少停机时间以及预防故障等。Eila等人提出了测量转向架振动的系统，Maly等人提出了集成数据的异构传感器模型。

为了更好地分析研究人员在该领域的贡献，研究论文的筛选基于纳入和排除标准。最初确定了约280篇研究论文，经过筛选，约70%的论文被排除。研究发现，近4 - 5年研究人员在该领域的贡献显著增加，主要原因是人工智能/机器学习和物联网的发展。高级传感器是物联网的基本需求，而人工智能/机器学习方法使物联网系统更强大，因此对高级传感器的需求呈指数级增长。