基于Faster R-CNN的接触网吊弦故障检测方法

针对接触网吊弦故障图像样本较少,现有方法检测准确率较低的问题,提出了一种高效率、高准确率的接触网吊弦故障检测方法.以Faster R-CNN模型为基础,通过引入能够提取深层次图像特征并实现特征重用的密集连接卷积神经网络(dense convolutional network model, DenseNet)替代原始的特征提取模块提取吊弦图像特征,并在实验中利用图像旋转、增强等数据变换操作扩充样本集提升检测效果.通过对接触网吊弦图像的测试,以DenseNet为主干网络的Faster R-CNN模型能够检测接触网吊弦故障,检测准确率比原始检测模型提高4%以上,且加入数据变换对吊弦故障检测的准确率和鲁棒性均有显著提升,均值平均精度(mAP)可达98%以上.     

初始平衡状态的接触网有限元模型

为准确和快速地计算接触网初始平衡状态的吊弦长度、静态刚度、固有频率和模态振型,分别用索单元和梁单元建立了接触网有限元模型.结果表明:单元类型的选择对接触网静态和动态的结果影响可忽略不计;索单元的自由度数目少,可提高计算效率;计算静态刚度和模态振型时,需先确定接触网平衡位置且考虑单元轴向刚度.     

高速铁路接触网静态刚度分析

本文在简要介绍法国、德国和日本高速铁路接触网结构的基础上，建立了种类接触网静态刚度分析的有限元模型，编制了计算程序，并以此对种类接触网的静刚度进行了计算。接着，本文应用计算程序着重分析了接触的主要结构参数，如跨距、张力及吊弦分布对静态刚度的影响。     

基于深度学习的接触网吊弦线夹状态识别

针对人工检查接触网吊弦线夹缺陷耗时耗力且效率低下的问题,提出利用深度学习实现吊弦线夹状态分类的方法.首先利用加入特征金字塔和K-means算法改进的Faster R-CNN算法准确地定位到吊弦线夹,然后采用加入SENet注意力机制模块的Inception-ResNet-V2网络对接触网吊弦线夹螺母的缺失、松脱、正常三种...     

电气化高速铁路接触网微风振动特性

为评估接触线微风振动现象对接触网运营的的影响,计算不同风速下的接触线风振幅值,基于模态分解法推导了电气化高速铁路接触网垂直方向上的微风振动方程.首先求解出接触网的固有频率与振型,然后推导作用在接触线上的微风激振力,最后计算接触网在发生微风振动时,不同风速作用下各频率对应的振幅.分析风速、频率与振幅的对应关系.结果表明,接触线微风振动的最大幅值一般在1 mm以内,不会产生输电线微风振动时类似的振动幅值;文中算例接触线微风振动最大幅值出现在风速为1.44 m/s时,仅有0.96 mm,不会对电气化铁路的实际运营造成显著影响.      

有轨电车接触网小曲线半径软定位理论研究

针对有轨电车接触网岔区小曲线半径软定位这一技术难题,开展了理论研究。通过构建一系列数学模型,改变接触线夹角及软定位组件长度等方式,对有轨电车小曲线半径接触线进行理论统计分析。通过对计算结果的统计分析,表明小曲线半径接触线向上提升力与接触线夹角和组件长度成反比,对有轨电车接触网小曲线软定位施工有很好的理论指导意义。     

张力对接触网系统风振响应影响的风洞试验研究

接触线和承力索的张力对接触网系统的风振响应有重要的影响,为此进行了气弹模型风洞试验. 以实际铁路工程为背景,根据接触网系统的设计要求,按照气动弹性相似理论制作了接触网系统的5柱4跨模型,并根据接触线、承力索张力的4种组合情况进行了气动弹性模型风洞试验,得到了支柱、腕臂结构及接触线上的加速度和位移响应,研究了在紊流场下结构的风振响应特征. 试验结果表明,接触线与承力索张力越大,接触线自振频率越大,且其风偏越小;腕臂及支柱结构受张力影响较小;接触网系统为风敏感结构,提高接触线、承力索张力可有效控制风偏.      

电气化铁路接触网用恒张力涡卷弹簧补偿装置研究

随着电气化铁路和城市轨道交通在世界范围内的蓬勃发展，如何保证在供电接触网中，在任何气候条件下，当温度变化线索受热胀冷缩作用而长度发生变化时，架空的电缆承力索（或吊索）、接触线（或线缆）要始终处于高度恒定的张紧状态，以保障供电接触网的正常工作，一直是从事电气化铁路接触网零部件厂商进行技术革新和开发的重要课题。     

电气化铁路接触网用恒张力涡卷弹簧补偿装置研究

随着电气化铁路和城市轨道交通在世界范围内的蓬勃发展，如何保证在供电接触网中，在任何气候条件下，当温度变化线索受热胀冷缩作用而长度发生变化时，架空的电缆承力索（或吊索）、接触线（或线缆）要始终处于高度恒定的张紧状态，以保障供电接触网的正常工作，一直是从事电气化铁路接触网零部件厂商进行技术革新和开发的重要课题。     

基于AR模型的接触网脉动风场与风振响应

基于AR模型和接触网结构特性,建立了具有时间和空间相关的接触网脉动风场,由模拟的风速时程获得作用于接触网的风荷载;建立接触网三维有限元模型,研究了其模态、静态风偏和风振响应,并对位移响应进行了频谱分析.分析结果表明:垂向风速相对顺风向风速较小,采用Davenport风速谱可建立接触网脉动风场;接触网在30 m·S-1的横向平均风和自然风作用时,接触线跨中节点横向位移的最大值分别为109.11 mm和312.49 mm,平均风荷载下计算得到的接触线横向位移减小了186.40％;接触网在横向自然风作用时,接触线横向和垂向振动位移同时产生,接触网第1阶垂向和横向振动频率分别为0.973 Hz和1.384 Hz,在这2阶频率处产生了接触网结构与风荷载的峰值共振;接触网在30 m·S-1的自然风作用时,由风荷载引起的应力分别占接触线和承力索总应力的10.77％和27.40％,因此,需采用脉动风荷载进行接触网的风偏和强度设计.