基于基波跟踪的电力牵引谐波检测方法

针对电气化铁路牵引系统谐波补偿的实时性要求,提出基于基波跟踪技术的谐波检测新方法.其核心是采用小波变换的Mallat算法提取牵引负荷的基波分量,以1/2周期为采样更新速度,递推地进行基波预报,再无时滞地获取需检测的谐波分量,解决了谐波补偿检测环节中的时滞问题,对于牵引负荷操作中产生的检测误差仅存在1/2个周期,能够满足工程的需要.仿真结果表明,提出的谐波检测方法实现了无时滞谐波检测的预期目标,为谐波补偿的实时信号检测提供了1种有效方法.     

基于机器视觉的轨距检测方法研究

提出了一种基于机器视觉的轨距检测方法,该方法采用4个CCD摄像机和2个红色扇形光源构成检测系统。对检测系统进行了定标分析,采用提取分量的方式对图像的目标区域和背景区域进行分割,利用图像差影法去除噪声,应用自适应迭代阈值法对图像进行二值化处理,并通过膨胀和细化算法得到轨道的截面轮廓线。试验结果表明,该方法能有效地实现轨距参数的高精度动态测量,精度可达到0.07mm。     

基于独立成分分析和支持向量机的交流电机故障诊断

研究了一种结合独立成分分析和支持向量机的方法在交流电机故障诊断中的应用.首先通过检测各种电机振动和定子电流信号得到数据,利用独立成分分析对交流电机原始数据进行特征提取和压缩;主成分分析也同时应用于独立成分分析特征提取过程中,在完成故障识别时应用了支持向量机技术,采用的是连续最小优化算法和基于支持向量机分类的多类统计分类方法.同时分类过程选择了典型的核函数,以达到诊断电机故障的目的.试验分析的结果表明,该方法是一种简单而有效的方法.     

希尔伯特变换在牵引电机转子断条故障诊断中的应用研究

基于希尔伯特变换分析方法,以动车组电机定子电流信号为研究对象,对定子电流信号应用希尔伯特变换后,消去定子电流中包含的直流分量,解决了转子断条故障特征分量容易被基波湮没、难以检测等问题,使故障特征分量的提取更加准确。通过求检测信号的希尔伯特包络谱,更加直观地判断转子是否发生断条的故障。从仿真结果和试验结果分析得知,希尔伯特变换法在动车组牵引电机转子断条故障诊断中应用的正确性和有效性。     

一种改进的铁路扣件图像校正算法

基于HOG特征的铁路扣件检测算法中,各类扣件特征的可辨性易受光照不均匀因素影响,降低了检测准确率.针对此类光照不均匀图像,将二维经验模态分解(BEMD)理论与直方图均衡化相结合,首先利用BEMD变换提取图像的细节分量和照射分量,并通过直方图均衡化增强细节分量;然后进行光照判断,据光照判断对细节增强分量叠加调整后的照射分量,得到光照均匀、细节增强的扣件图像.真实实验表明,与传统方法相比,此方法能有效增强图像对比度,提高铁路扣件检测精度.     

IFA在知识可增殖神经网络中的应用

独立分量分析(ICA)将混合信号看作是相互独立的源信号的线性组合,近年来引起了神经计算和信号处理领域专家的重视.本文提出一种新的基于独立特征分析的知识可增殖人工神经网络模型,从而进一步完善了ICA的功能、增强了嵌入的独立学习人工神经网络功能的完备性.并且针对知识可增殖人工神经网络的要求提出相应的扩展EM算法,增加了运算速度.     

机车车载谐波治理装置的研制

对比有源滤波器和无源滤波器的优缺点后,确定了车载谐波治理装置的设计方案。分析车载谐波治理装置的工作原理,从理论上推导电流无功分量和谐波分量的检测方法,并介绍了三态滞环调制策略的基本原理和实现方法。MATLAB仿真和地面试验结果表明,共一个牵引绕组的有源+无源车载谐波治理装置,可以有效降低机车输入电流的谐波含量,提升电流品质。     

ICA算法及最大熵方法在闸瓦钎丢失故障自动识别中的应用

针对TFDs图像识别问题,提出了一种基于独立分量分析(Independent component Analysis,ICA)算法和最大熵模型的解决方案,该方案首先对图像进行预处理,然后利用独立分量分析(ICA)进行特征提取,最后采用最大熵模型进行闸瓦钎故障的分类识别。     

铁路入侵运动目标实时检测技术

针对铁路场景下入侵异物的特点,采用智能视频技术,对监控视频图像序列中入侵运动目标检测方法进行研究．提出基于参考点的“相对背景差分法”、基于目标特征的跟踪算法和基于透视规律的目标分类方法,实现对多目标场景运动目标的实时检测识别。典型场景实验结果表明：上述算法实现了铁路入侵运动目标的高效检测,与基础背景差分法相比,误检率和漏检率分别减小了24．56％和54．17％;与基于区域的传统目标跟踪方法相比,误匹配率和漏匹配率分别减小了64．78％和22．58％,且算法具有较强的实时性和鲁棒性。     

牵引供电系统电能质量扰动在线检测研究

提出了一种基于改进锁相环(EPLL)系统的电能质量监测方法,该方法可检测目前最常见的一系列电能质量干扰,具有较好的实时性,对检测系统的内部参数微小变动和电力系统频率变化有较强的鲁棒性.文中给出了EPLL的系统结构图,利用Matlab/Simulink对谐波、电压波动、电压下跌和电压上升、有功、无功电流的检测进行了仿真,结果表明,EPLL系统可实时跟踪输入信号的基波分量,分离出谐波分量和无功分量,可以作为电力有源滤波补偿的参考信号,构造多种用途的电能质量补偿装置.     

基于光流法检测来车的轨旁作业安全防护策略

鉴于列车接近时预警缺失会使现场作业人员面临安全风险,并且现存的人工三点防护方法、基于雷达的车辆接近预警方法及其他方法并不完善,同时为实现对现场列车的准确检测,现提出一种基于光流法检测来车的轨旁作业人员安全防护策略。该策略利用光流法的视频检测方法检测铁路现场防护区段车辆的运动情况。算法采用两级判别结构,首先利用光流法捕捉视频中的运动物体,其次根据不同运动物体在视频中同一位置的不同面积占比,辨别视频中的运动物体是否为钢轨上行驶的列车。由铁路现场拍摄的视频实验可得,在现场视线较清晰的条件下,该防护策略能够准确检测到铁路防护区段行驶的列车,可为轨旁作业人员的安全提供技术保障。     

移动式道岔转换设备综合检测车的研究

为了适应高速铁路联调联试的要求,在不影响正常行车的情况下完成对道岔转换设备的相关检测,提出一种移动检测车的设计方案,采用自动测控、计算机网络、视频采集等技术手段,对高速铁路道岔转换设备的应力、振动、位移、电流、同步性能等参数进行全面检测.经实际现场应用,移动检测车在联调联试过程中取得了良好效果.     

城市轨道交通直流断路器触头烧损情况检测新方法

直流断路器触头烧损会降低断路器的载流能力,现常采用测量静触头底座至动触头羊角间距离及接触电阻的方法进行触头烧损情况检测。但这些方法不能完全反映触头烧损情况。提出了通过测量触头接触面积来判断触头烧损情况的检测新方法。实践验证结果显示,该方法简单直观、便于操作、准确性较高,可作为触头烧损情况的辅助检测手段。     

基于声发射检测的钢轨断裂实时监测及定位方法研究

基于钢轨断裂实时监测技术对有效保障列车运行安全的重要性,以铁路常用的60 kg轨道为研究对象,以声发射检测技术为基础,经试验分析轨道断裂的声发射信号特征,有效区分列车运行引入的声发射信号。搭建监测系统,通过断轨检测模拟试验,验证该方法的有效性和准确性,并通过TDOA算法实现对断裂的定位。研究结果表明:轨道断裂会产生明显的声发射信号,且断裂声发射信号特征主频在100~160 kHz,声压幅值高,且在时域上存在明显的突发性;其特征与列车运行特征存在明显区别,可有效实现实时断轨监测;利用TDOA方法实现轨道断裂位置的确定,定位精度优于±20cm。研究结果为轨道断轨检测提供了有效的参考依据,对轨道交通运行安全的技术发展具有十分重要的意义。     

基于多智能体的交通枢纽微观仿真研究

结合多智能体和传统的计算机仿真技术,以城市轨道交通枢纽为例,提出交通枢纽内部的客流及设施协调性微观仿真模型。提出基于流线范围的枢纽环境表示方法,探讨枢纽系统仿真中智能体的个体行为模型、运动规则、碰撞检测,以及相互通信与合作等问题,最后给出实验结果和结论。由该模型提供的实验方法,可以研究交通枢纽内部设施布局的合理性和旅客复杂行为对交通枢纽设施所产生的影响。     

基于多源数据分析的TEDS故障识别技术研究

单点运行的动车组运行故障动态图像检测系统（TEDS）故障自动识别功能存在识别准确率不足，误判率高的问题。为此，提出了一种基于多源数据的动车组故障图像识别方法，以联网运行的TEDS数据为基础，结合传统的差异检测法，对不同空间与时间TEDS采集的同一列车图像进行多源数据融合与权重差异计算，实现了动车组车体异常部位的检测。试验表明，该方法建立了更为准确的对比参考源，减少了环境对成像内容的影响，能够提高动车组运行故障自动识别率，降低误报率。     

基于人体头肩部与步态检测的闸机通行逻辑

城市轨道交通门式闸机通行逻辑算法的应用领域主要是自动售检票系统.由于闸机直接面对乘客,它的安全性、可靠性、准确性、稳定性等性能直接决定了地铁自动售检票系统的命运.针对现有的闸机通行逻辑遇到的问题,提出了一种基于人体头肩部与步态检测的闸机通行逻辑算法,通过步态检测传感器与人体头肩部检测传感器共同作用,很好地解决了尾随现象,以及人与物的所属关系及其区分.     

动车组车辆故障动态图像检测系统(TEDS)运用研究

动车组车辆故障动态图像检测系统(TEDS)是我国第一种在高铁线路上安装的车辆检测设备,介绍了TEDS的设备研制、试验及运用情况,针对设备特点及存在的问题提出相应对策。     

移动坐标有限元法在移动荷载稳态问题中的应用

针对移动荷载引起地基振动问题的特点,建立移动坐标有限元法,求解Kelvin粘弹性地基上Euler-Bernoulli梁在不同速度移动荷载作用下的稳态反应。应用有限单元模拟无限长梁,分析移动坐标下边界条件的具体形式。求解的稳态反应结果与解析法计算结果可以较好地符合,表明移动坐标有限元法可以有效的分析此类问题。