Görüntü İşleme Yoluyla Otonom Tren-Hayvan Kazası Önleme Sistemi

Abstract

Çalışmada tren yolu ulaşımlarında yol güzergâhı üzerinde bulunan hayvan ölümlerinin önlenmesi üzerine odak sağlanmıştır. Hemzemin geçitlerde bulunan bariyer sistemleri raylı ulaşım araçlarının çarpışma kazalarını önleyici unsur olarak görülse de kırsal bölgelerde yolculuk güvenliklerinin sağlanması ve maddi kayıpların önlenmesi için alternatif çözümler gerekmektedir. Çalışma kapsamında prototip ölçeklerde tasarlanan bir araç üzerine sesli uyarı sistemi, yavaşlama mesafesinde menzile sahip su püskürtme mekanizması, kamera ve lazer mesafe sensörleri konumlandırılmıştır. Aracın enerji gereksinimleri 11.1 Volt Lipo-Batarya ile desteklenmektedir. Kameradan alınan veriler doğrultusunda görüntü işleme prosesleri gerçekleştirilerek yol üzerinde bulunan engelin türü %80’den daha büyük oranlarda belirlenebilmektedir. Ayrıca araç engeli gördüğü andan itibaren 20 cm/s hızla giderken öncelikle hızını 11,75 cm/s seviyelerine düşürerek sesli uyarı sistemini devreye almaktadır. Eğer hala engel yol üzerinde ise araç hızını 7,85 cm/s seviyelerine düşürmekte ve engele 30 cm mesafede durarak su püskürtme sistemini çalıştırmaktadır. Engel yoldan çekildiği taktirde hareketine devam etmektedir. Sonuç olarak aracın hız kontrolleri, görüntü işleme analizleri ve uyarı sistemlerinin gerçek ölçeklerde araç özelliklerine göre düzenlenmesi ve geliştirilmesi gelecekte çarpışma kazalarının önlenmesinde önemli çıktıları ortaya koyabilir.

In the study, the focus is prevention of animal deaths on the road route in railway transportation. Although the barrier systems at level crossings are seen as a preventive factor for impact accidents of rail transportation vehicles, alternative solutions are needed to ensure travel safety and prevent financial losses in rural areas. Within the scope of the study, an audible warning system, a water spray mechanism with a range in the deceleration distance, a camera and laser distance sensors are positioned on a vehicle designed in prototype scales. The vehicle's energy requirements are supplied by 11.1 Volt Lipo-Battery. By performing image processing in line with the data received from the camera, the type of obstacle on the road can be determined at rates greater than 80%. In addition, from the moment the vehicle sees the obstacle, it activates the audible warning system by first reducing its speed to 11.75 cm/s while traveling at 20 cm/s. If the obstacle is still on the road, it reduces the vehicle speed to 7.85 cm/s and stops 30 cm from the obstacle, activating the water spray system. If the obstacle is out of the way, it continues to nominal movement. As a result, the regulation and development of vehicle speed controls, image processing analysis and warning systems at real scales according to vehicle characteristics may reveal important outputs in the prevention of impact accidents in the future.