基于有限元的高速弓网系统动态性能仿真研究

针对简单链形悬挂接触网与DSA380型受电弓的仿真问题,基于MSC-MARC有限元软件,采用京津城际铁路实际参数建立接触网和考虑弹性变形的受电弓模型,对受电弓-接触网动态性能进行仿真分析。在建模过程中采用欧拉-伯努利梁模型来模拟接触线和承力索;考虑弓头和上框架的弹性变形及其侧滚运动、垂向运动等,并通过非线性弹簧进行链接;受电弓和接触网模型之间通过接触实现耦合,将弓网作为一个整体进行研究。仿真结果表明:DSA380型受电弓以350km/h速度通过简单链形悬挂时,其平均接触力为190.35N,接触线的动态抬升量在18.1～73.7mm之间。通过与西门子公司提供的结果及实测结果比较,可以看出本文建立的弓网系统有限元模型是正确和有效的。     

基于LabVIEW的弓网动态试验测试系统研究

列车运行过程中,受电弓与接触线滑动摩擦,接触力、硬点、离线率等参数是评价弓网动态性能的重要指标。LabVIEW是开放式虚拟仪器平台,具有丰富的接口,将弓网动态试验测试的各个测点的硬件设备相统一。在弓网动态试验测试检测方法进行研究、分析的基础上,设计出一整套弓网动态试验测试系统,在试验过程中,达到实时在线处理相关数据的要求,以期能全面评价受电弓运行状态和弓网受流质量。     

基于直接积分法的弓网耦合系统动态性能仿真分析

针对提速铁路采用的弹性链型悬挂接触网及受电弓结构,建立包含承力索、辅助线、接触线和吊弦4个部件的接触网模型、以及简化为弹簧阻尼机构的受电弓模型。通过接触单元将接触网和受电弓直接耦合起来得到弓网系统的整体模型,进而构建弓网耦合系统的动力学平衡方程。采用直接积分法对建立的平衡方程进行求解,得到反映弓网系统动态性能的抬升位移、接触压力以及应力等数据。与先前研究的参考数据比对结果表明,采用接触单元和直接积分法分析弓网耦合系统的动态性能,切实可行。     

基于YOLO v4的铁道侵限障碍物检测方法研究

铁路侵限异物的自动检测是未来实现铁路智能化的重要组成部分。由于随机的侵限行为可能导致严重的行车后果,研究可以实现连续检测列车运行前方区域状况的技术,是保障列车出行安全的现实需求。针对传统侵限异物检测方法检测类别单一和时效性差的不足,提出一种基于YOLO v4检测网络的侵限异物检测模型。在锚框(anchor)的选择上,通过对K-means算法聚类中心的选取方法进行改进,用欧式距离度量替换随机选择的方法,从而获得更具代表的anchor尺寸;在YOLO v4网络的基础上,通过在骨干网络和特征融合网络之间加入压缩和激励模块,在不增加检测时间的同时提升了检测效果;在侵限检测模型的训练方面,使用公共数据集和自制异物侵限数据联合训练的方式提高了模型的泛化能力。在侵限异物测试集上对训练好的模型进行测试,结果表明：该方法对常见异物的平均检测精度达到90.2%,检测速度为53 fps,与Faster R-CNN相比检测精度相差较少的情况下,检测精度有大幅提升。改进的检测模型达到了预期设计目标,可以为铁路侵限异物检测智能化的研究提供参考。     

基于卷积网络的受电弓图像目标检测与矫正方法研究

受电弓滑板监测装置(5C)存在安装角度偏差,其拍摄的受电弓图像易出现透视畸变,难以进行后续检测.本文提出一种受电弓检测与图像矫正方法,首先利用残差网络(ResNet)提取图像特征,再通过转置卷积网络提升特征图分辨率,最后利用定位得到受电弓4个顶点的坐标,完成受电弓的定位和透视矫正.实验分析了不同残差网络结构以及不同输入图像尺寸对受电弓顶点检测准确率的影响,结果表明,本文所述方法能够有效定位受电弓,且图像矫正效果良好.     

基于深度图像的列车乘客目标识别技术研究

针对轨道交通中高密度客流的特点,提出了一种基于深度图像的局部法向量特征提取方法,利用球面坐标系参数(,)表示物体表面切平面法向量的特征信息,通过提取检测区域的局部法向量作为目标特征,以实现目标识别及头部轮廓提取。采用深度图像能有效地解决轨道车辆高度及光照等环境因素的局限性,并通过试验验证该方法的实时性和准确性。     

基于图像的高速铁路道岔岔尖密贴监测系统

针对我国高速铁路道岔岔尖部位密贴状态监测的难点,研发基于图像的道岔岔尖密贴监测系统.在分析现有监测方法的基础上,通过在传统机器视觉技术中引入学习算法和云计算等先进技术,设计基于岔尖边缘识别的密贴度监测算法,研究提出监测系统架构,并通过现场测试检验监测算法的准确性.测试结果表明,与现有监测方法相比,该系统大幅提高了道岔岔...     

基于RGB-D视频的地铁异物风险检测方法研究

地铁异物影响乘客出行安全和列车行车安全,随着自动驾驶时代的到来,采用先进技术检测地铁异物风险是保障地铁安全的重要途径.深度传感器广泛应用在目标检测等领域,弥补彩色信息不足.因此本文采集地铁列车门及屏蔽门间风险区域的RGB-D视频,设计融合深度和颜色信息的异物风险检测算法.首先,提出RGB-D+背景建模(ViBe)算法的...     

Cu-Al2O3弥散铜高速铁路接触线对弓网动态受流质量的影响研究

我国高速铁路发展迅速,未来其运行速度将达到400 km/h及以上.针对更高速铁路中弓网受流质量变化,首先研究Cu-Al2O3弥散铜接触线材质性能,然后采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立弓网耦合动力学模型并借助ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析弓网系统在350,380,400和420 km/h 4种速度下受流情况.研究结果表明:使用张力为34 kN时,满足冲击载荷及静载荷条件下的使用安全性,随着列车运行速度增加动态接触压力变化幅度明显增大,其中最大动态接触压力、最小动态接触压力、平均动态接触压力及标准偏差基本满足《高速铁路工程动态验收技术规范》中弓网受流质量评价标准.     

基于闭环监测链的GSM-R网络无线连接超时分析

对于基于GSM-R无线通信网络传输信息的CTCS-3级列车运行控制系统,无线连接超时会对行车效率产生影响.在GSM-R网络相关接口闭环监测的基础上,对几种典型的无线连接超时故障进行分析,总结出无线连接超时分析流程,以供信号人员分析高铁通信故障时参考.     

基于视频图像的既有线路地理信息系统

根据沿铁路线摄制的视频图像,经数据采集、压缩编码、帧数里程采样、里程校正等一系列处理,使每帧图像与地理信息数据库内容相对应,实现以里程的方式查询数据.     

机车驾驶路面状况监控系统障碍检测算法的研究

提出基于铁路智能视频监控图像序列分析的铁轨路障检测算法,即通过图像预处理突出铁轨信息,确定铁轨边缘像素;沿铁轨边缘建立检测窗,计算分析铁轨检测窗内的纹理特征;结合纹理特征及灰度特征进行铁轨障碍物的检测.在检测出路障目标的基础上对机车驾驶员提供实时的警报.实验结果表明,该算法检测速度快、可靠性高,可运用于实际路面状况检测系统.     

一种非侵入式接触网导线舞动监测方法

接触网导线舞动会危害电气化铁路的运行安全,造成较大的经济损失.为预防接触导线舞动而导致灾害发生,基于视频图像技术,提出一种非侵入式的接触网导线舞动监测方法.该方法利用侧方位安装的摄像机获取接触网实时图像,将图像进行预处理以减少运算量.采用区域边缘检测结合形态学运算完成接触导线边缘轮廓的提取,在此基础上应用Hough变换...     

一种接触线振动在线监测方法

对接触线振动进行监测可判断受电弓当前运行状态,也可为接触网运维提供基础数据。对此提出一种接触线振动在线监测方法,以加速度计为核心设计一套接触线振动无线监测装置,并针对接触线的特点设计一种可靠性的安装结构,可对接触线的振动加速度进行直接采样并利用无线进行上传,利用四元数理论去除监测装置加速度的重力分量误差,以获取的振动加速度数据为基础,应用带滤波的离散频域积分方法求解接触线振动位移,最后利用接触线结构参数波动传播速度的实测值与理论值对比,验证方法的可行有效。通过在简单链型与弹性链型悬挂两种典型结构接触网导线的试验测试,结果表明:该装置可对接触线振动进行在线监测,接触线波动传播速度实测值与理论值基本一致,验证了该方法的可行性与有效性。     

基于云存储的铁路综合视频监控系统方案研究

在铁路综合视频监控系统相关标准规范的基础上,重点就云存储方案设计原则、云存储方案架构、云数据中心等多个方面进行阐述,提出基于云存储的铁路综合视频监控系统建设方案与建议.     

基于单幅图像的轨检车位置校正方法研究

列车通常利用里程计实现连续定位,但其累积误差必须加以修正.由于轨检车无法利用传统方法校正里程计累积误差,本文提出一种利用地面标志图像进行轨检车位置定点校正方法.它利用安装在轨检车顶部的相机获取相机前方的图像,通过地面标志在图像中的像素坐标计算它到相机的距离,然后由该距离和事先存储的地面标志实际位置计算轨检车位置.本文首...     

基于线阵相机的接触轨几何参数动态检测系统

基于线阵相机的接触轨几何参数动态检测系统,采用高速线阵相机,通过光切法,获取接触轨目标图像;采用双目成像检测原理,同时结合车体偏移补偿,精确测量接触轨几何参数;采用实时定位系统,对检测数据进行定位。     

基于位图分析的无人值守站机房视频监视

对单帧位图进行分析，设置分析区域和变化阈值实现自动告警，满足无人值守站机房监控的需要。     

基于信号微机监测的视频监控系统

介绍基于信号微机监测的视频监控系统的工作原理,该系统分为车站基层子系统、电务段维护中心子系统、铁路局子系统和网络通信子系统4部分,系统硬件由摄像机、视频服务器、管理(存储)服务器和客户端组成。     

基于图像处理技术的转辙机实时在线监测研究

介绍了一种通过对转辙机表示杆末端边缘位置图像的监测来反映道岔尖轨密贴状态的方法,以及对道岔尖轨密贴状况监测所采用的图像检测微小位移的基本方法、原理和步骤。对采集的图像使用中值滤波和高斯滤波相结合的预处理方法滤除噪声,通过迭代阈值分割、小面积删除、图像边缘检测得到表示杆位置特征,并采用Hough变换完成坐标提取,从而得出表示杆位移具体数值,并通过实际监测测量分析系统对转辙机尖轨密贴状态的监测精度和应用中问题。