2D-LiDAR を用いた距離情報のばらつきに基づく誤差低減法の提案

抄録

鉄道設備メーカーは，鉄道建築限界の支障の有無や，線路内沿線環境の変化の確認などといった国土交通省の省令による技術基準を維持する設備の設計及び製作業務を実施している。鉄道建築限界は確認・点検されているが，過去には運転中の列車が架線柱と接触した事例がある。これは鉄道建築限界と構造物との距離を測定する際，見誤ったため発生した事例である。上述のような事故を 未然に防ぐために，線路中心から鉄道内構造物まで距離 を正確に測定する必要がある。そこで，我々は2D-LiDAR を用いて鉄道内形状を測定し，2次元図面を作成するシステムを開発した。しかし，このシステムでは鉄道内形状を測定した際に対象の材質や形状による誤差を含んだ値が測定される。これは物体検知や図面作成の妨げとなるため，測定値の誤差を検知及び除去するための手法が研究されている。手法の一つに測定対象を直線と仮定し，推定直線から一定以上離れた測定値を測定誤差とするものがある。この手法では周囲の環境が直線で構成されていないと検知できない。そこで，本論文では距離情報のばらつきから，測定環境に依存せず自動で測定誤差の検知・低減する手法を提案する。