钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对测量头进行精确标定,获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系,将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓;利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据,采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并,其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取;最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准,将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比,获取钢轨磨耗值;将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验.研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922×10^-3 mm,测量速度可达21.6 km/h,与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm,对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm,该测量精度满足公务要求,提高了测量效率,便于铁路测量数字化管理.     

钢轨断面图形信息自动获取系统

本文以铁道钢轨断面图形检测为实例,设计了一个光学图象信息采集系统。把强光带直接照射到钢轨轨顶及其两侧,将一对CCD摄象机获取的三维物体的图象信息,经图象预处理后,用线性内插法对光带细化,使其变为二维图象处理,从而不再涉及难度较大的立体象对的图象相关问题。     

基于机器视觉的钢轨轨头非接触测量精度研究

采用基于机器视觉的三角测距原理和光取断面法,开发出将廓形上的激光点进行空间坐标转换的算法,消除了已有方法中借助标定板计算所带来的误差和操作的复杂性,提高了钢轨动态测量的精度和效率.开发了非接触式钢轨检测装置.通过对60轨打磨后轨廓的测量结果与标准廓形的分析比对,验证了开发系统的精度和性能.     

基于高频率测量数据的钢轨精确打磨方法

移动式钢轨廓形检测系统能够对线路钢轨进行全区段的连续、高频率测量,获得里程位置准确的高精度钢轨廓形三维图像,但如何利用这些钢轨廓形数据进行精确打磨尚没有成熟的方法。为此,提出了一种基于高频率测量数据的钢轨精确打磨方法,通过实测廓形与目标廓形对比得到所需打磨量随里程的变化曲线,然后进行轨头精细化分区、打磨里程分段,最终得到整个测量区间的精确打磨方案,通过在京沪高铁虹桥线路进行现场试验,证明该方法能够实现钢轨精确打磨。最后还提出一种钢轨廓形相似指数PSI(profile similarity index),对钢轨打磨前后的廓形进行了评判。结果表明,PSI能够量化反映实测廓形与目标廓形的相似程度,直接准确地评估打磨作业效果。     

高速铁路钢轨焊接技术

在综述了世界高速铁路的钢轨焊接技术及我国铁路钢轨焊接技术的发展情况的基础上,重点介绍了我国高速铁路钢轨焊接技术标准.     

基于ANSYS的钢轨疲劳裂纹深度红外热波定量测量研究

钢轨疲劳裂纹深度定量测量是主动式红外热波技术缺陷检测研究的新方向.在分析钢轨伤损类型的基础上提出红外热波斜裂纹深度定量测定的方法.基于热传导的一维模型,分析了温度-时间二阶对数微分法的原理.利用ANSYS加载热流密度法模拟测量过程,采用温度-时间二阶对数微分峰值法计算裂纹深度.结果表明所建立ANSYS热波模型对于测量深度在6mm以内的裂纹具有较好的真实性,可作为实际检测裂纹深度的理论基础.     

基于RTK和无人艇的内河固定断面测量系统设计

为了提高固定断面测量的效率,改善目前固定断面测量存在的不足,设计了基于RT K和无人艇的内河固定断面测量系统。通过分析内河固定断面测量的特点和需求,构建了无人艇与船载端组合的固定断面测量系统,同时研究了该系统的硬件设计部分：信息采集、信息处理、信息传输。结合应用环境和无线网络技术,设计了本系统的控制逻辑架构,并阐述了系统的功能,最后展望后续的研究方向和需解决的问题。     

基于模式搜索法高精度矫正钢轨磨耗测量的定位偏差

为保证车辆与钢轨具有较理想的轮轨接触关系钢轨需定期打磨,打磨量是一个重要指标。为获取打磨量,需在打磨前后各测量一次钢轨,这两次测量中仪器定位位置可能不同,从而计算出的打磨量会有较大误差。针对这种误差提出一种仪器定位误差矫正方法,并将该法编程嵌入到轮轨测量分析软件中,经仿真测试及实测仪器验证,该法能高精度地矫正误差。     

道岔钢轨病害打磨对高速列车动力学性能影响研究

选取京沪高铁1组轨面病害较为严重的道岔作为道岔钢轨病害打磨研究对象,进行长期跟踪观测,并分析打磨前后轮轨几何关系,建立车辆—道岔耦合无砟轨道系统动力分析模型,研究对比打磨前后高速列车动力学特性。结果表明:通过道岔钢轨病害打磨,钢轨轨面病害得到较好改善,但道岔钢轨工作边出现棱角,轨面出现双光带现象;轮轨等效锥度均未在理想范围以内;列车通过道岔岔中区域时,高速列车动力学特性得到较好的改善,但列车通过岔前及岔后区域时,高速列车动力学特性不如打磨前。建议高速道岔打磨时需要充分考虑轮轨关系,不应仅仅对轨面病害进行打磨。     

用磁声发射原理测量钢轨残余应力

根据磁声发射原理并利用自制的磁化器对退火钢轨进行室内应力标定，得到用面积法处理的应力与ＭＡＥ强度标定曲线，又据此测量了Ｕ７４ ６０ｋｇ／ｍ新轨的残余应力，取得较满意的结果。     

基于复杂网络的我国高铁演化特征研究

为深入认识我国高铁网络演化的拓扑特性和规律,将高铁站点所在城市抽象成网络节点, 将高铁线路抽象成网络的边,运用复杂网络理论对我国2003—2015 年高铁网络演化特征进行分 析。研究发现：我国高铁网络密度不断提升,但依然存在东、中、西部节点城市被割裂,整体网 络密度偏低的现象;网络中介中心势不断增强,一些关键节点（比如：武汉、郑州） 具有较大的 网络控制权,不均衡性逐渐扩大;网络发展后期呈现出小世界特性。因此,提出如下建议：加快 西部地区网络规模和城市网络地位建设;提升网络均质性,弱化关键节点控制力;选择性地建设 关键中、东部和西部城市之间的长线路,提升整体网络性能。     

基于欧洲列车时刻表的高速列车行车组织方案

通过对欧洲列车时刻表等相关数据的统计和分析,总结欧洲主要类型高速列车基于路网节点系统的行车组织特点及规律,包括列车开行方案中的列车起迄点选择、停站方案设计、列车之间的接续和换乘、直达与中转换乘方案结合方式、时刻表结构和高速列车下线运行方式等,并结合我国实际路情提出建议方案,欧洲的一些先进的设计理念对我国未来快速客运网中高速列车的行车组织方案的研究具有借鉴意义．     

高速铁路钢轨平顺性的影响因素及其整治措施初探

介绍高速铁路的发展前景及探讨钢轨平顺性的意义,分析了钢轨不平顺的成因,提出了不平顺的控制标准及在高速铁路建设阶段和运营管理阶段改善和提高高速铁路钢轨平顺性的对策。     

高铁枢纽设计的协同机制

中国高铁枢纽设计工作普遍缺乏一个多方参与的协同机制,建筑师对于以交通功能为导向的枢纽设计缺乏经验,同时相关部门之间缺乏高效的沟通与协作。总结了中国在高铁枢纽设计过程中面临的管理和技术挑战,提出建立由业主、规划部门、建筑师、交通咨询顾问、运营管理者和投资商多方参与的协同机制。深入探讨了协调机制在枢纽设计原则和交通分析中的体现,并以换乘比例的确定和仿真分析为例,说明协同机制在交通分析工作中的应用。     

我国高铁强风灾风险评估与区划方法研究

使用我国高铁沿线50年的风速和风向数据资料,结合沿线风监测站、自动气象站短期资料,并对资料进行信息化和规范化整编.同时采用多学科相结合的研究方法,对高铁沿线强风灾害风险评估与区划方法进行研究,提出了我国高速铁强风灾防控措施,对于高铁风灾防控和安全行车具有一定的指导意义.     

论高铁中避减人为因素事故隐机组资源培训患

高速铁路在技术装备和人员要求上与常规铁路迥然不同,其最根本的区别在于高速铁路的高运行速度、高性能设备、高素质人员及组织高度配合。应用常规铁路事故中连环人为因素的分析结果,且借鉴航空机组资源管理中对人员相关研究及结论,予以支持对高速铁路行车工作组中各成员进行专业性避减人为因素事故隐患的培训重要性,并根据机组管理特点提出相关的培训策略。     

论高铁中避减人为因素事故隐机组资源培训患

高速铁路在技术装备和人员要求上与常规铁路迥然不同,其最根本的区别在于高速铁路的高运行速度、高性能设备、高素质人员及组织高度配合.应用常规铁路事故中连环人为因素的分析结果,且借鉴航空机组资源管理中对人员相关研究及结论,予以支持对高速铁路行车工作组中各成员进行专业性避减人为因素事故隐患的培训重要性,并根据机组管理特点提出相关的培训策略.     

Application of On-Line Rail Milling in Rail Maintenance of High-Speed Railways

On-line rail milling technologies have been applied in rail maintenance, and are proving to be efficient and environmental friendly. Based on the field data of on-line rail milling, a program for comparing rail transverse profiles before and after milling was designed and the root mean square (RMS) amplitude of longitudinal profile was calculated. The application of on-line rail milling technology in removing rail surface defects, re-profiling railhead transverse profiles, smoothing longitudinal profiles and improving welding joint irregularity were analyzed. The results showed that the on-line rail milling technology can remove the surface defects at the rail crown and gauge corner perfectly, re-profile railhead transverse profile with a tolerance of -1.00.2 mm , improve longitudinal irregularity of rail surface, with the RMS amplitude of irregularity reduced more than 50% and the number of out-of-limited amplitude reduced by 42%82% in all wavelength ranges. The improvement of welding joint irregularity depends on the amount of metal removal determined by the milling equipment and the primal amplitude.     

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高速铁路是我国计划在未来重点发展的交通运输方式.本文运用模糊聚类模型,对京津城际高铁建成前后的旅客出行行为及选择偏好影响因素进行实证分析.分析结果表明,城际高铁能够通过提升城际间的旅客通行能力,释放和激发商务、探亲、旅游等多种活动需求,从而加深城际间的经济和情感互动联系.同时,研究还发现,“快”是高速铁路的标志性竞争力,高铁安全性能提升和服务改善应以保证速度为前提.本文实证研究充分证明,高速铁路是让个人、城市和国家发展多方受益的交通运输方式,在改善出行条件的同时也获得了比较满意的服务评价,值得重点推广.     

浅析基于SOPC的网络摄像机技术

网络摄像机是嵌入式视频监控系统研究开发出的一种产品。通过对基于SOPC的网络摄像机技术的分析,了解它的设计思路和构建结构,结合在高速公路中的应用,展望它的前景。