高速列车轮对自动检测系统的原理及实施方案

介绍高速列车轮对检测系统的结构及其基本测量模块的原理和实施方案,分析系统的测量条件、系统防护和信号保真等问题,并探讨我国高速列车轮对在线自动检测系统的发展和应用。     

基于线结构光的轮对踏面测量方法研究

及时、高精度地测量列车轮对表面参数对铁路安全运输非常重要。尽管激光扫描测量法具有测量精度高和不易于磨损的优点,但目前国内外采用该方法测量车轮踏面时,实际测量精度和效果均不理想。提出一种基于激光线扫描测量法的轮对表面参数测量方法。系统基于三角测量原理,利用2个面阵CCD(Charge-coupled device)摄像机,获取来自被照射部分车轮表面的“散射”光图像。通过图像识别、特征提取、数据处理等方法,快速获取轮对踏面的参数。实验研究表明,该列车轮对踏面参数测量方法具有检测速度快、精度高的特点。     

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。     

基于神经网络的列车轮对尺寸在线检测系统跟踪校正方法

列车轮对在线检测系统作为国内轨道交通运维领域的基础装备之一,主要用于检测列车走行部运行过程中的状态,包括轮对尺寸、踏面擦伤和轴温。其中轮对尺寸在线检测由于具有一定的技术难度,并且轮对尺寸与轮轨动力学关联密切,因此越来越受到重视。文章以工程实例分析了轮对尺寸在线检测系统的溯源校准方法和保障其长期稳定运行的核心难题,介绍了基于神经网络方法的参数跟踪校正关键步骤,并提出一种在轮对尺寸在线测量中改善轮对径向跳动、轴向位移对测量结果影响的误差补偿方法及应用效果。     

基于自适应联邦滤波的列控车载设备测速测距算法

基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成.先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并...     

轮对参数在线自动检测方法与系统的研究

介绍了一种针对运行列车基于激光三角法原理的轮对参数在线自动检测系统,论述了其测量原理和工作方法。该方法是将线激光器和摄像机分布在钢轨的内外两侧,线激光器投射到车轮的踏面上,外时钟同步触发摄像机,获取车轮截面轮廓图像,采用基于平面靶标的方法实现CCD摄像机的标定,通过坐标变换,求解算出轮对的各个参数。实测表明,该系统可完成运行列车轮对参数的自动测量。     

列车轮对在线动态测量方法的评述

论述了列车轮对参数在线动态测量方法研究的重要意义,介绍了国内外在线动态测量的常见方案,并探讨我国在线动态测量系统的发展和应用。     

基于CCD激光千分尺的新型铁路列车轮对轴颈检测系统

介绍了一种新型的基于CCD激光千分尺的铁路列车轮对轴颈检测系统。该系统采用了差动测量模式和在线自动校准方法，能够对列车轮对轴颈直径、防尘板座直径和轴颈长度进行全自动的非接触式测量，具有精度高、速度快、抗干扰能力强、操作简单等优点。     

基于机器视觉技术的列车脱轨试验研究

提出一种基于机器视觉技术的列车脱轨运动检测方法。该方法采用高速摄像机记录脱轨防护器以及脱轨轮对运动情况,利用摄像机标定技术建立图像平面与三维空间的对应关系,完成对列车运动轨迹以及纵向运动参数的测量。该测量方法解决了破坏性试验中测试系统安装的难点,突破传统测试方法,所需设备较少,试验现场适应性强。     

国内外高速试验列车综述

高速试验列车水平体现一个国家高速铁路的发展水平.高速试验列车是开展高速列车科学研究和新理论、新技术的验证平台.介绍日本、法国、德国主要高速试验列车车型参数,讨论其各自对量产车的影响.结合我国CIT400高速检测(试验)列车的基本情况和详细参数,与日本、法国、德国高速试验列车对比,总结国外高速试验列车发展对我国的借鉴意义.     

轮对振动及轴温在线检测系统

针对城轨车辆运行过程中由于轮轨冲击造成的轮对损伤故障和列车轴承故障,提出了一种基于轮对振动信号检测法和列车轴承温度红外检测法的在线检测系统;详细介绍系统的总体架构、具体工作原理,并对该系统进行数据仿真、特征值提取和列车过车试验,验证结果表明该系统优于传统的人工测量,具有实时、准确、可靠等优点。     

单轨列车与折线道岔的几何学关系

跨坐式单轨列车在通过折线型道岔时,水平轮会产生一定的横向压缩,导致列车进行大幅度地左右摆动.水平轮变形量的大小取决列车和道岔的相关参数,影响着列车的平稳性和水平轮使用寿命.通过几何学仿真计算,得到了水平轮所产生最大变形量的理论数值,并分析出了通过过程中水平轮的变形趋势:即在跨坐式单轨列车通过折线道岔时,水平轮会在一些时候产生更大压缩变形;而另一些时候则可能离开轨道梁侧面,恢复到自由状态.     

列车轮对的智能化在役检测系统

指出了列车轮对的主要缺陷及其危害性，分析了国内外轮对检测的现状，提出进行有化在役检测的必要性和紧迫性。基于这类检测系统的基本要求，阐述了拟采用的对策及其技术创新工程的内容。     

车辆轮对尺寸动态检测系统在城轨中的应用与分析

车辆轮对尺寸动态检测系统是一种安装在铁路线上的安全检测系统,该系统可以应用在城市轨道交通车辆运用检修区段。通过高速数字摄像机动态拍摄轮对轮缘轮辋情况,能够将运行车辆轮对几何参数数据进行实时检测。通过计算机分析,对车辆轮对安全状态进行预报,使车辆检修工人能够及时处理车辆故障,保证轨道交通列车的安全运行。     

基于结构光视觉传感技术的轮对测量新方法

非接触式轮对自动测量新方法利用先进的结构光视觉传感技术完成轮对各参数的测量.通过结构光扫描轮对,在轮对不同的部位产生相应的变形光,利用视觉传感及图像处理等技术提取结构光变形曲线,获取轮对几何信息,实现轮对外形尺寸、轮对踏面擦伤和剥离等多个参数的在线非接触测量.该方法简单、可靠,测量精度为±0.2 mm.     

大秦线2万t货物列车条件下线桥设备试验研究

选取大秦线5个轨道、1个路基和9个桥梁试验工点,进行2万t列车的运行和制动试验,研究大秦线轨道、桥梁和路基的动力性能。结果表明:2万t试验列车通过典型线、桥、路基和道岔地段时,实测脱轨系数、轮重减载率和轮对横向力以及道岔尖轨开口量等指标均在安全限度内,说明在大秦线开行2万t货物列车是安全可行的。2万t试验列车作用下的轨道动力响应和各项位移参数与普通列车正常运营时基本相当,但2万t试验列车车辆由车轮扁疤产生的轮轨垂直力最大值达到277 kN,会对轨道结构产生显著的破坏作用;桥梁的挠度和振动参数基本在安全控制范围内;路基的动应力值基本在45 kPa以内,轴重由21 t增加到25 t后,路基动应力只增加2 kPa左右,但2万t列车通过时相邻两转向架4个车轮产生的路基动应力分布为1个梯形形式,而6 000 t列车通过时为2个交叠的梯形形式。     

轨道交通轮对自动检测设备在线校准方法研究

我国高速列车产品质量和生产效率的要求不断提高,促进了轨道交通数字化生产线的引进与落成,自动化检测设备的在线校准成为保障产品质量的关键因素。文章以轨道交通轮对自动检测设备为研究对象,在对其原理、结构组成、测量模型以及计量特性进行全面论述和分析的基础上,提出了一种基于标准样件的轮对自动检测设备在线校准方法,对测量过程中的不确定度来源进行了分析,并进行了测量不确定度评定。通过校准试验,结果表明该在线校准方法能够有效地补偿各个因素对测量结果的影响,可对轮对检测设备的综合测量能力进行评价,并且具有良好的规范性和易操作性。     

地铁车辆轮对外形尺寸在线检测系统

在地铁车辆运行过程中,车轮受环境影响磨损较为严重,易导致外形尺寸超限.实现轮对外形几何尺寸的自动检测是关系车辆行车安全和正常运营的关键.采用光截图像法,设计了轮对外形尺寸检测系统,实现了轮缘高度、轮缘厚度、车轮内距、车轮直径的在线自动测量.该系统采用LS-SVM预测模型实现了对地铁车辆车轮磨耗趋势的精确预测分析;并将轮对外形尺寸测量参数结合预测模型运用到轮对检修中,产生了较好的经济效益.     

新型轮对参数自动测量装置

介绍一种自动测量铁路车辆轮对参数并实现计算机自动化管理的新装置.该装置采用工业控制计算机、结构光视觉传感器以及各种先进的测试和控制技术,实现了对包括轮对外形尺寸、车轮踏面擦伤和剥离等多个参数的全自动非接触测量,可显著提高工作效率和轮对测量精度.     

高精度高速连续测量轮轨动态作用力的研究

采用高精度高速连续测量测力轮对是高速铁路联调联试、安全评估、轮轨关系及系统动力学仿真研究的重要技术手段。本文系统地论述高速测力轮对的基本原理以及基于综合误差最小化的设计方法、基于可靠性的制造工艺、基于精度的动静态标定等关键技术,介绍其在0号高速综合检测列车上的应用情况。结果表明,运用该技术的高速测力轮对,可在复杂运用条件下连续得到包括垂向力、横向力、纵向力及轮轨接触位置在内的完整的轮轨作用力学参数,为轮轨动态作用的深入研究创造条件。本文还就如何利用测力轮对改进高速铁路轮轨系统动力学仿真技术进行探讨。