铁路远程瞭望系统研究与应用

本文提出一种铁路远程瞭望系统,该系统通过在铁路沿线安装相机和现场图像处理单元对线路现场图像进行采集和处理,识别是否存在异物等状态。现场图像处理单元将图像和状态发送给远程瞭望服务器进行存储。列车上安装的车载终端或工作人员的手持终端可以自主定位,并根据当前位置向远程瞭望服务器请求列车前方较远距离的线路图像和线路状态并进行显示。该系统可以扩展司机视野,作为现有行车控制系统的补充,保障列车运行安全。同时,本文提出一种基于Markov随机场的异物识别算法,该算法通过Markov随机场建立动态背景模型,可以有效提高异物识别的准确性。现场实验表明该系统可以有效实现限界内线路异物的识别,并能够实现系统预定功能。     

基于深度学习的铁路限界快速检测算法

列车行驶环境快速、可靠、精准感知是列车安全、高效运行的前提和关键支撑技术。列车若无法提前感知非法侵入铁路限界范围内的异物,并在短时间内有效制动,将会导致严重的安全事故。为解决列车运行环境内影响运行安全的异物侵限问题,基于深度学习算法,提出一种铁路轨道限界快速检测算法。该方法首先采用预设行锚框的方式对图像进行划分,将传统分割算法的逐像素预测,转变为对每个行锚框进行逐网格预测,以达到显著降低算法计算量,并提高检测速度的目的。同时,通过快速识别图像中属于轨道部分的像素,结合轨道线的连续特征进行追踪,达到铁路轨道坐标的智能快速识别。最后根据标准轨距下限界的定义,对识别出的轨道线坐标和侵限区域进行扩充,以确定铁路异物入侵限界的范围。通过在真实轨道数据集上的对比实验,验证所提算法能以172FPS的速度快速检测铁路限界,且轨道线和限界区域的识别精度分别达到98.96%和98.12%,F1值分别达到99.68%和98.95%,限界区域检测的平均交并比MIoU达到96.88%,各类指标均取得当前最好的准确率和性能,满足高速列车对环境感知精度和速度要求,可以为异物侵限检测、目标跟踪和列车控制等环境感知及运...     

基于多传感器融合的轨道识别方法探究

随着地铁列车无人驾驶技术的发展,有必要增加线路障碍物监测系统功能,对列车运行前方障碍物进行主动探测、识别和预警。列车前方轨道识别及构建限界空间是列车车前障碍物监测的关键技术之一,只有在准确识别出轨道限界的条件下才能够判断列车前方检测到的目标的危险性。为解决单个传感器进行轨道识别存在的缺陷,提出一种融合可见光相机和激光雷达传感器,并借助深度卷积神经网络和点云特征,实现轨道识别的新方法。     

基于轮轴和雷达传感器的列车测速测距系统设计与仿真

设计了一种轮轴速度传感器和雷达速度传感器相结合的列车测速测距系统。该系统针对测速轮对空转/滑行造成的轮轴速度传感器测速测距误差问题,建立了空转/滑行检测判断模型和空转/滑行过程中的列车速度和走行距离误差校正模型。在实验室环境下搭建了该测速测距仿真系统,通过仿真试验验证了模型的有效性。该系统提高了列车测速测距的精度和可靠性。     

地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的可靠性分析

车辆限界与设备限界间安全裕量对地铁列车安全运营有直接影响.根据高斯误差传播理论,推导出服从正态分布的累计误差计算公武,确定不同可靠度下地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的取值,为地铁车辆轮廓线设计、验收以及地铁隧道设备安装等提供参考.     

360°激光扫描技术在城市轨道交通限界检测中的应用

新开通线路不断增多无疑对限界检测的速度和质量提出更高的要求.为确保行车安全,在城市轨道交通列车上线调试前必须对全线的实际限界状况进行全面检测.传统限界工程测量方法效率低、作业周期长,为更快、更好的进行限界检测,文章提出一种基于360°激光扫描技术的车载式限界测试系统,该测试系统更加安全、高效,并在北京地铁某线路限界检测...     

一种受电弓安全状态检测方法

受电弓的安全状态直接影响到地铁列车运行的安全可靠。针对受电弓在列车运行过程中容易出现的故障问题，文中介绍了一种受电弓安全状态检测方法。通过在列车顶部安装受电弓安全状态检测系统，采用相机成像、紫外探测、光纤MEMS技术、红外热成像等多种技术手段，对受电弓羊角断裂、升弓位置异常、弓头滑板倾斜、燃弧、弓网压力、硬点等状态进行识别，并对获取的图像和数据信息进行检测分析，最终实现全天候在线对受电弓进行安全性能检测及异常检测的需求。     

基于机器视觉的地铁站台门与列车门间异物检测方法研究

基于机器视觉的地铁站台门与列车门间异物检测方法对保障地铁安全运营,甚至对列车自动驾驶都具有较强的指导意义。为此,文章就此类方法所涉及的检测设备安装和核心检测流程进行综述。首先对用于拍摄站台门与列车门间灯带的摄像机的安装位置及成像角度进行归纳总结;然后根据检测异物时参照对象的不同将现有方法进行分类分析;最后对基于机器视觉的地铁站台门与列车门间异物检测方法进行展望。     

货物列车充风过程中空气流量变化的试验研究

在货物列车制动系统充风过程中，列车管空气流量的变化可分为节流充风、稳态充风和漏泄补风（充满风）3个阶段。基于流体力学的理论，利用高精度气体流量计构成的数据采集系统，测量货物列车不同编组辆数、不同减压量条件下充风时列车管空气流量的变化过程。结果表明：根据机车上检测到的列车管空气流量可以准确判断出折角塞门的关闭位置，而依据列车管空气压力变化和充风时间则很难做到这一点；由于各车连接的制动软管的空气漏泄量各不相同，且空气漏泄流量又非常小，因此很难根据空气漏泄流量检测并判断列车的编组辆数。建议在机车上广泛安装使用由气体流量计构成的列车管空气流量智能检测装置。     

下一代列车控制系统ATACS的现状

日本铁路东日本公司从1995年起着手开发利用移动通信和计算机的列车控制系统ATACS(Advanced Train Administration and Communications System).ATACS系统用数字无线电检测列车自身位置,从车上向地面传送位置信息,地面将根据先行列车的位置和路线制订出停车限界信息传送给列车,心控制列车间隔,本文介绍该系统于2000年在仙石线进行现场试验的情况.     

一种基于车载相机的车轮位移检测新方法

提出了一种车载式双相机的车轨位移检测方法。该方法将相机安装在车轮内外两侧,通过相机从图像中获取车轮内外信息,结合计算机视觉技术从图像中获取车轮中心轴线两端点,进一步确定车轮中心轴线的空间位置以得到轮轨位移量。实验结果表明,该方法实现了列车车轮位移的非接触检测,且精度高、实现简单,该方法的提出为后续进一步开展列车运行安全状态监测与评价研究奠定了基础。     

高速轮对外形尺寸检测系统

车轮外形几何尺寸的测量对列车的安全运行非常重要。激光图像法是当前主流的检测运行列车车轮外形几何尺寸的检测技术,然而在列车高速通过的情况下,传统的轮对外形尺寸检测系统在系统布局、机械设计和相机成像质量等方面无法满足车速的要求,激光图像法的检测精度会受到车速的影响,因此在系统方案及标定方法等方面对传统的轮对外形尺寸检测系统进行了改进,从而保证了在列车高速通过条件下,系统对车轮各个参数的测量精度达到要求。     

基于线阵相机的铁路货车装载状态高清视频监控系统设计

针对铁路货检的实际需要,设计出基于线阵相机的铁路货车装载状态高清视频监控系统。本文介绍了相机及光源布局设计、主控、采集软件的设计,并给出硬件部分框图。经应用证明,该系统可实现在列车高速通过时获取高清图像。     

TFDS抗阳光干扰系统的研究与应用

现有货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)存在的阳光干扰这一技术难题的系统解决原理和构成,以及现场试验分析。该系统首先采用LED频闪光源及精确控制技术增加补偿光源瞬时亮度,其次通过偏振滤光技术削弱阳光直射对相机拍摄的影响,同时通过精确控制策略消除对光干扰,然后采用CMOS Linlog技术提高图像的对比度,最后采用图像恢复技术对图像进行处理。现场试验结果表明,该系统能够很好的解决TFDS阳光干扰问题以及设备侧架的光源对射干扰,拍摄出来的图像清晰、有效。     

地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的可靠性再分析——地铁列车与屏蔽门间隙测试

根据地铁限界标准,列车与屏蔽门之间必须保留一定间隙,以保证列车在规定条件下能安全通过该设备区域。乘客上下车安全与行车设备安全同样是地铁运营中的核心问题。实际测试了地铁列车进出车站和通过车站时与屏蔽门间的动态间隙,在正态分布假设下对试验数据进行了拟合,预计了车辆随机晃动下与屏蔽门间的间隙值,从乘客上下车安全角度对现行的地铁车辆限界与设备限界间的安全裕量值进行再评估,为将来地铁车站屏蔽门设计及站台设备安装提供参考。     

铁路建筑限界检测系统及应用

论述横断面法、综合断面法和轨迹法等铁路建筑限界早期检测技术,分析已在线路运营维护中应用的激光扫描和断面摄像检测技术和原理。铁路建筑限界检测系统以激光扫描技术为基础,由数据采集模块、数据分析模块和数据管理模块组成,阐述并分析各模块组成和功能。通过现场实际运用,铁路建筑限界检测系统安装快捷方便、运用可靠稳定,能够快速高效地检测铁路建筑限界状态,为铁路运营维护单位提供准确、可靠的限界状态数据,具有广阔的应用前景。     

接触轨系统在道岔区可能存在列车失电问题的原因分析及解决方案

根据广州地铁6号线道岔区接触轨布置方案,结合车辆编组方式、限界、线路、信号等专业的要求,分析了接触轨系统在道岔区存在的列车失电问题的原因,提出了解决列车失电问题的两个方案:一是调整列车集电靴布置方案,二是在列车上部增加架空接触网.     

基于深度学习的地铁列车走行部关键部件温度检测系统

地铁列车走行部的良好运行状态是列车安全运行的保障。针对其关键部件发热故障的检测问题，研发了基于深度学习的地铁列车走行部关键部件温度检测系统。该系统采用红外热像仪获取走行部热成像图，引入注意力机制模块和CIoU损失函数，改进YOLOv5目标检测模型，识别、定位出关键部件；对关键部件图像进行灰度化处理和自适应阈值分割等操作，提取温度。基于实验室的Pytorch深度学习平台，在南京地铁运营公司马群车辆段对所研发的系统进行实验。实验结果表明，该系统可以获取走行部热成像图，准确定位关键部件并提取其温度信息。     

地铁车站防踏空胶条安装探讨

防踏空胶条用于减小地铁站台与列车车体轮廓间的间隙,保障乘客人身安全及地铁运营安全。按不同车型,以车辆限界为基础对直线车站和曲线车站的防踏空胶条安装进行分析,并提出防踏空胶条安装应注意的问题,可用于规范防踏空胶条的选型及安装。     

基于区域控制器的列车安全位置计算

由于通信延时和测距误差的存在，ZC(区域控制器)需根据列车汇报的位置，综合考虑列车当前运行速度和通信延时等因素，进行列车安全位置的准确计算。介绍了ZC计算列车安全距离的前提，详细阐述了列车安全位置计算的原理，分别探讨了本ZC管辖范围与相邻ZC共管区范围的列车安全位置计算原理和计算原则，并总结了不同异常情况的处理原则。